安全閥是一種安全保護裝置,主要用于防止壓力容器、管道系統或設備因壓力過高而發生爆炸或損壞,主要功能是在系統壓力超過設定的安全壓力時自動打開,釋放壓力,以保護設備和人員的安全。
2、工作原理
當系統壓力達到安全閥的整定壓力時,閥瓣會被壓力推動,從而打開閥門,使高壓流體或氣體通過閥門排出,以降低系統壓力。當系統壓力降至回座壓力時,閥瓣回落,確保系統壓力不再泄漏。
3、分類
1)按整體結構和加載結構的形式:可以分為重錘杠桿式、彈簧式和控制式(導閥式)安全閥。
2)按閥瓣開啟高度與閥流通直徑之比:可以分為微啟式和全啟式安全閥。
3)按介質排放方式:可以分為全封閉式、半封閉式和敞開式安全閥。
4)按作用原理:可以分為直接作用式和非直接作用式(如先導式、帶動力輔助裝置的安全閥)。
4、選型
在選擇安全閥時,需要考慮介質特性、工作壓力和溫度、排放能力等各類因素,以下是幾種常用安全閥對比:
重錘杠桿式安全閥:這種安全閥利用重錘和杠桿來對閥瓣施加載荷,適用于高溫場合,特別是鍋爐和高溫容器上。它們的優點是結構簡單、調整容易,但缺點是結構比較笨重,且對震動較敏感。重錘杠桿式安全閥的回座壓力比較低,通常要降到正常工作壓力的70%才能保持密封。
彈簧式安全閥:這種安全閥由彈簧作用,其設定壓力由彈簧控制,適用于壓力不太高和介質不具腐蝕性的場合,尤其是移動式壓力容器。彈簧式安全閥的優點是結構緊湊、靈敏度高,但可能受到背壓的影響,且在高溫環境下彈簧的性能可能會下降。
控制式(導閥式/先導式)安全閥:這種安全閥由導閥控制,適用于高壓、大排量和有背壓的場合。導閥式安全閥的優點是動作性能穩定,不受背壓的影響,但結構較復雜,成本較高。
5、常用參數
1)整定壓力:也稱為開啟壓力,是指安全閥在運行條件下開始開啟時的預定壓力。這是在閥門進口處測量的表壓力,當達到這個壓力時,安全閥的閥瓣開始升起,介質開始連續排放。整定壓力通常不大于壓力容器或管道的設計壓力,一般為正常工作壓力的1.10倍,低為1.05倍。
2)設計壓力:是指在設計壓力容器或管道時所確定的最高壓力,安全閥的整定壓力不應超過這個設計壓力。設計壓力是確保設備安全運行的重要參數,安全閥的選型和設置應基于這個壓力值。
3)回座壓力:是指安全閥在起跳排放后,隨著系統壓力的下降,安全閥閥瓣重新關閉時的壓力。回座壓力通常低于整定壓力,確保安全閥在壓力降低到一定水平后能夠自動關閉,防止介質的持續泄漏。
6、使用
1)安全閥應根據設計要求正確安裝,通常為垂直安裝。
2)安全閥前后不宜設置閥門,如設置,閥門應安裝鉛封,懸掛常開常關指示牌。
3)安全閥的進口管徑不應小于安全閥進口直徑,如果幾個安全閥共用一個進口管道時,進口管道的流通截面積不小于安全閥的進口截面積之和。
7、維護
1)定期檢查:安全閥應定期進行目視檢查,檢查是否有磨損、腐蝕或損壞的跡象。維護活動、檢查和測試的詳細記錄應保存,以確保可追溯性,并有助于識別趨勢或潛在問題。
2)校準:安全閥效驗必須由有資質的檢驗機構進行,至少每年校驗一次,如運行過程中出現安全閥起跳,應及時效驗,效驗至少包括整定壓力、回座壓力。定期校準安全閥以保持其在設定壓力范圍內準確開啟至關重要。
3)標志和鉛封:安全閥應有清晰的標志,包括制造商信息、型號、整定壓力等。所有外部調節機構應加鉛封,以防止未經授權的調整。
4)技術檔案:應建立安全閥的技術檔案,包括制造單位提供的產品質量證明文件、安裝及使用維護說明書、定期檢查記錄及報告、日常使用狀況和維護保養記錄等。
8、推薦標準
GB/T 12241-2021《安全閥 一般要求》
TSG ZF001-2022《安全閥安全技術監察規程》
TSG ZF001-2006《安全閥安全技術監察規程》
GB/T 12243-2005《彈簧直接載荷式安全閥》
GB/T 12243.1-2008《彈簧直接載荷式安全閥 第1部分:設計和計算》
GB/T 12243.2-2008《彈簧直接載荷式安全閥 第2部分:試驗和檢驗》
HG/T20570.2-95《安全閥的設置和選型》
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