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一、安全阀的定义 安全阀是压力容器和其他受压设备的保护装置，用来防止受压设备中的压力超过设计允许值,从而保护设备及其运行人员的安全。 由于安全阀可以不依赖任何外部能源而动作,所以常常作为受压设备的最后一道保护装置。从这个意义上说,它的作用是不能用其他保护装置来代替的。 二、安全阀的分类 >按作用原理划分,可分为直接作用式和非直接作用式两种。 >以上几种安全阀在连接形式上可分为螺纹连接、法兰连接和焊接三种。 三、原理 1、直接作用式安全阀 也称直接载荷式安全阀。是在工作介质的直接作用下开启的。即依靠工作介质压力产生的作用力来克服弹簧加于阀瓣的机械载荷(直接载荷),使阀门开启。 它具有结构简单、反应快速可靠性好等优点。但因为依靠机械加载,其载荷大小受到限制,也就限制了口径和压力的范围。 同时,这类安全阀关闭件密封面上的密封力决定于阀门整定压力与系统正常运行压力之差,是一个不大的值,所以要达到良好的密封就比较困难。尤其对于金属密封面的情形更是如此。为了达到密封,需要采取特殊的结构形式和进行精细的加工与装配。 2、全启式安全阀 当被保护设备中(即安全阀进口处)介质处于正常工作压力时,弹簧载荷大于介质静压力对阀的作用力,使阀门处于关闭状态。上述两个作用力的差值产生使阀瓣和阀座(统称为关闭件)密封面间相互压紧的力(即密封力）。 只要这个密封力足够大(相对于由密封面及介质状况决定的必需密封力而言),就能阻止介质泄出,使阀门达到必要的密封性。如果介质压力升高,超过正常工作压力时,密封力就随之减小，小到一定程度时,介质开始泄出(称为前泄)。随着介质压力进一步升高,当介质对阀的作用力同弹簧力达到平衡时,阀瓣开始脱离阀座而升起,称为“开启”。 压力继续升高时,阀瓣达到设计的开启高度,作全量排放。只要阀门的排量足够大,设备中的压力就会降低。压力降低到一定程度时,阀门由于弹簧力的作用而重新关闭。 四、安全阀的安装说明 a)在管线中不要使安全阀承受重量,大型的安全阀应独立支撑,使之不受管系产生的压力的影响。 b)安装时注意介质流动的方向应与阀体标识箭头方向一致。 c)弹簧式安全阀应安装在垂直管道上。 五、安全阀的基本要求 1.必要的密封性 当被保护设备处于正常运行压力时,安全阀应保持必要的密封性。 2.可靠地开启 安全阀的开启压力对其整定压力的偏差应在标准或规范规定的范围内。 3.稳定地排放 当阀进口压力继续升高到超过整定压力一个规定的数值时,安全阀应达到设计的开启高度,进入排放状态。 4.适时地关闭 由于安全阀的排放而使设备和系统中的压力降低之后,安全阀应适时地关闭。 5.关闭后的密封 安全阀关闭后,应能有效地阻止介质继续流出,并重新达到密封状态。 六、安全阀工作不正常和拒跳的原因 1、频跳 安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时,一般来说密封面只打开其全启高度的几分之一或十几分之一,然后迅速回座并再次起跳。 频跳时,阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。 2、频跳后果 ⑴导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳失效。 ⑵密封面由于高频碰撞造成损伤。 ⑶由于高频振颤造成弹簧失效。 ⑷由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。 ⑸由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量,系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。 导致频跳的原因 A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。 当阀门处于关闭状态时,阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。 当系统压力达到安全阀的起跳压力时,阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当,造成连接管内局部压力下降过快超过3%,是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放,系统压力仍然很高,所以阀门会再次起跳并重复上述过程,既发生频跳。 导致接管压降高于3%的原因： ⑴阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。 ⑵存在严重的涡流现象。 ⑶连接管过长而且没有作相应的补偿(使用内径较大的管道)。 ⑷连接管过于复杂(拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。 B、安全的额定排量远远大于所需排量。 由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需,安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快,而系统本身的超压状态没有得到缓解,使安全阀不得不再次起跳。 3、阀门拒跳 当系统压力达到安全阀的起跳压力时,阀门不起跳的现象。 安全阀拒跳的原因 ⑴阀门整定压力过高。 ⑵阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。 ⑶弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。 ⑷阀门安装不当,使阀门垂直度超过极限范围(正负两度)从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。 ⑸排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力,导致阀体内机构发生偏心而卡死。 处理办法: ①设定合理的整定压力 ②保持管路的清洁和安装位置的正确性 七、安全阀的维护、保养和注意事项 ⑴阀门宜存放在干燥室内,阀门应轻放,内腔严禁杂质异物水份进入,产品表面不得有任何磕、碰划伤等缺陷。 ⑵安装时应注意介质的流动方向。 ⑶阀门与管道焊接时,应松开接头螺母,使接头与阀座脱离,防止焊接产生的高热传导给密封副造成密封副的损坏;靠近阀门的管子使用管钳,而阀门本身则用普通扳手。 ⑷管道焊接安装好后,应用千燥气体无水分和油渍)彻底吹除管道内的焊渣和其他杂质。 ⑸除非在制造厂或实际装置上进行准确的调整外,否则均不得对安全阀进行任何调整。 |
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