泄壓閥簡(jiǎn)介
泄壓閥
泄壓閥是一種安全裝置,旨在在過(guò)壓事件中保護(hù)加壓的容器或系統(tǒng)。
超壓事件是指可能導(dǎo)致容器或系統(tǒng)中的壓力增加超過(guò)指定設(shè)計(jì)壓力或最大允許工作壓力(MAWP)的任何情況。
泄壓閥的主要目的是通過(guò)排出過(guò)壓容器中的流體來(lái)保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)。
當(dāng)今存在許多電子,氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)來(lái)控制流體系統(tǒng)變量,例如壓力,溫度和流量。這些系統(tǒng)中的每一個(gè)都需要某種類(lèi)型的電源(例如電或壓縮空氣)才能運(yùn)行。泄壓閥必須始終能夠運(yùn)行,尤其是在系統(tǒng)控制無(wú)法正常工作的停電期間。因此,泄壓閥的唯一動(dòng)力來(lái)源是過(guò)程流體。

一旦出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)或容器中壓力升高到危險(xiǎn)水平的狀況,則泄壓閥可能是唯一可以防止災(zāi)難性故障的設(shè)備。由于可靠性直接關(guān)系到設(shè)備的復(fù)雜性,因此重要的是,泄壓閥的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。
泄壓閥必須在預(yù)定的設(shè)定壓力下打開(kāi),在規(guī)定的超壓下流過(guò)額定容量,并在系統(tǒng)壓力恢復(fù)到安全水平時(shí)關(guān)閉。泄壓閥的設(shè)計(jì)材料必須與許多過(guò)程流體兼容,從簡(jiǎn)單的空氣和水到腐蝕性最強(qiáng)的介質(zhì)。它們還必須設(shè)計(jì)成能夠在各種流體和流體相中始終穩(wěn)定且穩(wěn)定地運(yùn)行。
彈簧式泄壓閥
已經(jīng)開(kāi)發(fā)了基本的彈簧加載式泄壓閥,以滿足對(duì)簡(jiǎn)單,可靠,系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備提供過(guò)壓保護(hù)的需求。
右圖顯示了彈簧式泄壓閥的結(jié)構(gòu)。
該閥由安裝在加壓系統(tǒng)上的閥入口或噴嘴,在正常系統(tǒng)運(yùn)行條件下緊貼噴嘴的閥瓣,防止其流動(dòng)的彈簧,將閥瓣保持閉合的彈簧以及包含操作元件的閥體/閥蓋組成。彈簧負(fù)載可調(diào)節(jié),以改變閥門(mén)打開(kāi)時(shí)的壓力。
當(dāng)泄壓閥開(kāi)始升起時(shí),彈簧力會(huì)增加。因此,如果要繼續(xù)提升,系統(tǒng)壓力必須增加。因此,泄壓閥允許超壓余量達(dá)到最大升程。對(duì)于未點(diǎn)火系統(tǒng)上的閥門(mén),此允許的超壓通常為10%。該裕度相對(duì)較小,必須提供一些手段來(lái)協(xié)助提升工作。
因此,大多數(shù)泄壓閥都具有輔助控制室或擠塞室,以提高升程。當(dāng)閥瓣開(kāi)始提起時(shí),流體進(jìn)入控制腔,使閥瓣的較大區(qū)域暴露于系統(tǒng)壓力。
這會(huì)導(dǎo)致力的增量變化,從而過(guò)度補(bǔ)償彈簧力的增加,并使閥門(mén)快速打開(kāi)。同時(shí),流體流動(dòng)的方向相反,并且由于流動(dòng)方向的變化而產(chǎn)生的動(dòng)量效應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)了升力。這些效果相結(jié)合,使閥門(mén)在允許的超壓極限內(nèi)達(dá)到最大升程和最大流量。由于在閥達(dá)到升程后,更大的閥瓣面積暴露在系統(tǒng)壓力下,因此直到系統(tǒng)壓力降低到低于設(shè)定壓力的某個(gè)水平時(shí),閥才會(huì)關(guān)閉。控制室的設(shè)計(jì)確定了閉合點(diǎn)的位置。
設(shè)定壓力和關(guān)閉點(diǎn)壓力之間的差稱(chēng)為泄壓,通常表示為設(shè)定壓力的百分比。
平衡波紋管閥和平衡活塞閥
當(dāng)疊加的背壓可變時(shí),建議采用平衡的波紋管或平衡的活塞設(shè)計(jì)。典型的平衡波紋管顯示在右側(cè)。波紋管或活塞的有效壓力面積等于閥瓣的閥座面積。閥蓋已排氣,以確保波紋管或活塞的壓力區(qū)域始終處于大氣壓下,并在波紋管或活塞開(kāi)始泄漏時(shí)提供明顯的信號(hào)。因此,背壓的變化對(duì)設(shè)定壓力沒(méi)有影響。但是,背壓可能會(huì)影響流量。

泄壓閥波紋管類(lèi)型
溢流閥的其他設(shè)計(jì)
安全閥門(mén)。
安全閥是一種由入口靜壓力驅(qū)動(dòng)的泄壓閥,其特征在于快速打開(kāi)或彈出動(dòng)作。(通常用于蒸汽和空氣服務(wù)。)
低
升程安全閥低升程安全閥是一種安全閥,在該安全閥中,閥瓣會(huì)自動(dòng)升起,從而實(shí)際排放面積取決于閥瓣的位置。全舉式安全閥
全舉式安全閥是一種安全閥,在該安全閥中,閥瓣會(huì)自動(dòng)舉升,因此實(shí)際排放面積不會(huì)由閥瓣的位置決定。
泄壓閥
泄壓閥是一種由入口靜壓驅(qū)動(dòng)的泄壓裝置,入口靜壓的逐漸升程通常與壓力相對(duì)于打開(kāi)壓力的增加成比例。它可以配備一個(gè)封閉的彈簧外殼,適用于封閉的排放系統(tǒng)應(yīng)用,主要用于液體服務(wù)。
安全泄壓閥
安全泄壓閥是一種泄壓閥,其特點(diǎn)是快速打開(kāi)或彈出動(dòng)作,或者根據(jù)應(yīng)用情況,與壓力相對(duì)于開(kāi)啟壓力的增加成比例地開(kāi)啟,可用于液體或可壓縮流體。
常規(guī)安全泄壓閥
常規(guī)安全泄壓閥是一種泄壓閥,其彈簧殼體通向該閥的排放側(cè)。操作特性(開(kāi)啟壓力,關(guān)閉壓力和釋放能力)直接受閥門(mén)背壓變化的影響。平衡安全泄壓閥
平衡安全泄壓閥是一種泄壓閥,它采用了將背壓對(duì)運(yùn)行特性(開(kāi)啟壓力,關(guān)閉壓力和泄壓能力)的影響降至最低的方法。
先導(dǎo)式泄壓閥先導(dǎo)式
泄壓閥是一種泄壓閥,其中的主要泄壓裝置與自控輔助泄壓閥組合并由其控制。
電動(dòng)泄壓閥
電動(dòng)泄壓閥是一種減壓閥,其中的主要泄壓裝置與需要外部能源的裝置組合并由其控制。
溫度致動(dòng)的泄壓閥
溫度致動(dòng)的泄壓閥是一種泄壓閥,可以通過(guò)外部或內(nèi)部溫度或通過(guò)入口側(cè)的壓力來(lái)致動(dòng)。
真空泄壓閥
真空泄壓閥是一種泄壓裝置,旨在允許流體進(jìn)入以防止內(nèi)部真空度過(guò)高。它的設(shè)計(jì)目的是在恢復(fù)正常狀態(tài)后重新關(guān)閉并防止流體進(jìn)一步流動(dòng)。
守則,標(biāo)準(zhǔn)和建議措施
世界各地發(fā)布了許多有關(guān)泄壓閥設(shè)計(jì)和應(yīng)用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。其中最廣泛使用和公認(rèn)的是ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范,通常稱(chēng)為ASME規(guī)范。
大多數(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是自愿的,這意味著它們可供制造商和用戶使用,并可能寫(xiě)入采購(gòu)和施工規(guī)范中。ASME規(guī)范在美國(guó)和加拿大是唯一的,已被大多數(shù)州和省級(jí)立法機(jī)構(gòu)采用并受法律強(qiáng)制規(guī)定。
ASME規(guī)范為壓力容器的設(shè)計(jì)和建造提供了規(guī)則。規(guī)范的各個(gè)部分涵蓋了射擊船,核船,未射擊船以及其他主題,例如焊接和無(wú)損檢查。根據(jù)ASME規(guī)范制造的船舶必須具有過(guò)壓保護(hù)裝置。規(guī)范中詳細(xì)說(shuō)明了允許的超壓保護(hù)裝置的類(lèi)型和設(shè)計(jì)。
術(shù)語(yǔ)
以下定義摘自DIN 3320,但應(yīng)注意,使用的許多術(shù)語(yǔ)和相關(guān)定義是通用的,并出現(xiàn)在許多其他標(biāo)準(zhǔn)中。如果在DIN 3320中未定義常用術(shù)語(yǔ),則將ASME PTC25.3用作參考來(lái)源。此列表并不詳盡,僅用作指導(dǎo);不能代替當(dāng)前的相關(guān)發(fā)行標(biāo)準(zhǔn):
工作壓力(工作壓力)
是正常狀態(tài)下要保護(hù)的系統(tǒng)中存在的表壓。設(shè)定壓力
是在操作條件下直接加載的安全閥開(kāi)始提升時(shí)的表壓。試驗(yàn)壓力
是在試驗(yàn)臺(tái)條件下(大氣背壓)直接加載的安全閥開(kāi)始提升的表壓力。開(kāi)啟壓力
是表壓,在該壓力下,升程足以排出預(yù)定的流量。它等于設(shè)定壓力加開(kāi)啟壓力差。復(fù)位壓力
是直接關(guān)閉安全閥的表壓。累積背壓
是吹氣在出口側(cè)建立的表壓。疊加的背壓
是關(guān)閉的閥門(mén)出口側(cè)的表壓。背壓
是吹氣過(guò)程中在出口側(cè)累積的表壓(累積背壓+疊加背壓)。累積
是壓力超過(guò)要保護(hù)系統(tǒng)的最大允許工作表壓的壓力。開(kāi)啟壓力差
是指壓力上升超過(guò)適合于允許預(yù)定流量的升程所需的設(shè)定壓力。復(fù)位壓力差
是設(shè)定壓力與復(fù)位壓力之差。功能壓力差
是開(kāi)啟壓力差與復(fù)位壓力差之和。工作壓力差
是設(shè)定壓力與工作壓力之間的壓力差。升程
是指光碟離開(kāi)關(guān)閉位置的行程。提起(打開(kāi))
是碟片的第一個(gè)可測(cè)量的運(yùn)動(dòng),即感覺(jué)到排出的噪音。流通面積
是根據(jù)最小直徑計(jì)算出的人體座椅上游或下游的橫截面積,用于計(jì)算流量而不扣除任何障礙物。流徑
是閥座上游或下游的最小幾何直徑。
安全閥的標(biāo)稱(chēng)尺寸標(biāo)記是入口的標(biāo)稱(chēng)尺寸。理論流量
是不考慮安全閥流量損失而從橫截面積等于安全閥流量面積的孔口計(jì)算出的質(zhì)量流量。實(shí)際流量是通過(guò)測(cè)量確定的流量。
認(rèn)證流量
是實(shí)際流量減少了10%。放電系數(shù)
是實(shí)際放電容量與理論放電容量之比。認(rèn)證的放電系數(shù)
是指將放電系數(shù)降低10%(也稱(chēng)為降額的放電系數(shù))。
以下術(shù)語(yǔ)未在DIN 3320中定義,并取自ASME PTC25.3:
排污(重新設(shè)定壓力差)-
實(shí)際爆破壓力與實(shí)際重新設(shè)定壓力之間的差,通常表示為設(shè)定壓力的百分比或壓力單位。冷差測(cè)試壓力
是在環(huán)境溫度下使用測(cè)試流體將閥門(mén)設(shè)置在測(cè)試臺(tái)上的壓力。該測(cè)試壓力包括使用條件的校正,例如背壓或高溫。額定流量壓力
是測(cè)量靜壓裝置的泄壓能力時(shí)的入口靜壓。泄漏測(cè)試壓力
是指定的入口靜壓力,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)程序在該壓力下進(jìn)行定量閥座泄漏測(cè)試。測(cè)得的釋放能力
是在流量額定壓力下測(cè)得的泄壓裝置的釋放能力。額定泄壓能力
是適用的法規(guī)或規(guī)定允許用作測(cè)壓裝置的基礎(chǔ)的測(cè)得的泄壓能力的一部分。過(guò)壓
是在泄壓閥的設(shè)定壓力之上的壓力增加,通常表示為設(shè)定壓力的百分比。爆裂壓力
是泄壓閥的靜態(tài)入口壓力增加的值,在該壓力下,可測(cè)量的升程,或者通過(guò)視,覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)確定的排放連續(xù)進(jìn)行。釋放壓力
為設(shè)定壓力加超壓。慢火
是設(shè)定壓力和爆破壓力之間的壓力區(qū)域。最大工作壓力
是系統(tǒng)運(yùn)行期間預(yù)期的最大壓力。最大允許工作壓力(MAWP)
是在指定溫度下,在其操作位置上,已建成容器頂部允許的最大表壓。最大允許累積壓力(MAAP)
是最大允許工作壓力加上根據(jù)適用的操作或火災(zāi)事故法規(guī)所確定的累積壓力。
安全閥的存儲(chǔ)和運(yùn)輸
儲(chǔ)存和處理
由于清潔對(duì)于確保安全閥的良好操作和密封至關(guān)重要,因此在儲(chǔ)存過(guò)程中應(yīng)采取預(yù)防措施以防止所有異物進(jìn)入。入口和出口保護(hù)器應(yīng)保持在原位,直到準(zhǔn)備將閥安裝到系統(tǒng)中為止。注意保持閥門(mén)入口絕對(duì)清潔。建議將閥門(mén)存放在室內(nèi)的原始運(yùn)輸容器中,遠(yuǎn)離灰塵和其他形式的污染。
安全閥必須小心操作,切勿受到?jīng)_擊。粗暴地操作可能會(huì)改變壓力設(shè)置,使閥門(mén)零件變形,并對(duì)閥座密封性和閥門(mén)性能產(chǎn)生不利影響。
切勿使用提升桿提升或搬運(yùn)閥門(mén)。
當(dāng)需要使用提升機(jī)時(shí),應(yīng)將鏈條或吊索放置在閥體和閥蓋周?chē)?,以確保閥處于垂直位置以方便安裝。
安裝
許多閥門(mén)在首次投入使用時(shí)會(huì)因安裝時(shí)未能正確清潔連接而損壞。在安裝之前,必須徹底清除閥入口和安裝閥的容器和/或管路上的法蘭面或螺紋連接,以清除所有污垢和異物。
由于進(jìn)入和通過(guò)安全閥的異物可能會(huì)損壞閥門(mén),因此,必須對(duì)檢查并最終安裝了閥門(mén)的系統(tǒng)進(jìn)行檢查和清潔。尤其是新系統(tǒng)中容易包含異物,這些異物在施工過(guò)程中會(huì)無(wú)意中被卡住,并且在閥門(mén)打開(kāi)時(shí)會(huì)損壞閥座表面。在安裝安全閥之前,應(yīng)徹底清潔系統(tǒng)。
所用墊圈的尺寸必須適合特定的法蘭。內(nèi)徑必須完全清除安全閥的入口和出口,以使墊圈不會(huì)限制流量。
對(duì)于法蘭閥,請(qǐng)均勻拉下所有連接螺栓或螺栓,以免閥體變形。對(duì)于螺紋閥,請(qǐng)勿在閥體上用扳手。使用進(jìn)樣口襯套上提供的六角形平面。
安全閥旨在在狹窄的壓力范圍內(nèi)打開(kāi)和關(guān)閉。閥門(mén)安裝要求進(jìn)水和出水管道的精確設(shè)計(jì)。有關(guān)準(zhǔn)則,請(qǐng)參閱國(guó)際,國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
入口管道
將此閥門(mén)盡可能直接連接并盡可能靠近要保護(hù)的容器。
閥門(mén)應(yīng)垂直安裝在直立位置,或者直接安裝在壓力容器的噴嘴上,或者安裝在短連接配件上,該配件可在容器和閥門(mén)之間提供直接,暢通的流動(dòng)。將安全閥安裝在此建議位置以外的位置會(huì)對(duì)其操作產(chǎn)生不利影響。
切勿將閥門(mén)安裝在內(nèi)徑小于閥門(mén)入口連接的配件上。
排放管道
排放管道應(yīng)簡(jiǎn)單直接。盡可能在閥出口附近使用“斷開(kāi)”連接。所有排放管道應(yīng)盡可能直接直達(dá)最終釋放點(diǎn)以進(jìn)行處置。閥門(mén)必須排放到安全的處置區(qū)域。必須正確排空排放管道,以防止液體積聚在安全閥的下游側(cè)。
排放管道的重量應(yīng)由單獨(dú)的支撐物支撐,并適當(dāng)支撐,以在閥門(mén)釋放時(shí)承受反作用力。還應(yīng)支撐閥門(mén),以抵抗任何搖擺或系統(tǒng)振動(dòng)。
如果閥門(mén)排放到加壓系統(tǒng)中,請(qǐng)確保閥門(mén)是“平衡”設(shè)計(jì)。“不平衡”設(shè)計(jì)的排放壓力會(huì)對(duì)閥門(mén)性能和設(shè)定壓力產(chǎn)生不利影響。
不得使用內(nèi)徑小于閥門(mén)出口連接的配件或管道。
平衡波紋管安全閥的閥蓋必須始終排空,以確保閥正常工作,并在波紋管發(fā)生故障時(shí)提供可靠的信息。不要堵塞這些開(kāi)放的通風(fēng)口。當(dāng)流體是易燃,有毒或腐蝕性時(shí),應(yīng)將閥蓋通風(fēng)孔用管道輸送到安全位置。