化工安全阀工作原理

2021-07-10 08:40:27 捷斯特阀门 4

安全阀是锅炉、压力容器.压力管道等承压设备保护装置。安全阀的工作原理和操作规范了解很重要。安全阀是直接依靠介质压力产生的作用力来克服作用在阀瓣上的机械载荷使安全阀开启的,作用在阀瓣上的机械载荷主要来自重锤或弹簧,这种几乎是固定的机械载荷。要想保证安全阀的密封性能,必须阀座密封面和阀瓣密封面的平整度和表面粗糙度有严格的要求。正确设置安全阀、爆破片等泄压设施是保障装置设备管道安全的重要措施,但安全阀需要定期校验。为了做到既保证设备管道安全又能满足定期校验的要求,还要尽量节省投资,减少工程量,在设置方式上坚持具体情况具体分析的原则,结合多年设计实践经验,分析归纳了各种情况下安全阀的设置方案,尽量不采用设置在线备用安全阀的做法。安全阀的安全泄放能力,即排量,是衡量安全阀性能的一个重要指标。在“具有在线功能的安全阀及其检测系统”技术的指导下,对安全阀动态开启过程的排量检测问题及其相关流动机理进行了研究。,主要研究内容包括:根据喷管流动特性和理想气体等熵流动的基本流体控制方程,推导了安全阀开启排放量的计算公式,系统总结了影响安全阀开启排放能力的各种因素。提出了安全阀超压开启流场参数之间存在的相互影响机理,尤其是气体动力学参数的变化规律。
安全阀作为压力容器、压力管等特殊设备的重要组成部分,在生产过程的安全性中发挥着重要作用,广泛应用于石化企业。为加强设备管理,石化公司目前使用各种设备管理软件,如压力容器和压力管道。但是,这些软件中安全阀的管理主要是基于设备管理账户的登记和建立,并且没有安全阀的实时管理功能。建立了安全阀校准系统,与设备管理软件共享数据库,统一管理安全阀文件的功能,实时查询验证状态和验证结果。设备管理有所改善,也提高了专业化水平和工作效率。

安全阀的操作规范:

当介质压力P小于弹簧力F时,阀瓣又会在弹簧力的作用下迅速地回落到关闭位置,使关闭件间又产生了密封比压力,阻止了介质从密封面间流出,安全阀又处在了新的密封关闭状态,使系统压力又回到了正常工作状况, 综合全国的规范标准来看都要求安全阀在以下几个方面得到满足 :

(1)、准确开启-涉及到整定压力偏差。

(2)、稳定排放-涉及到开启高度、排放压力、排放量。

(3)、及时关闭-涉及到回座压力。

(4)、可靠密封-涉及到泄漏率。

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在实验研究方面,利用阀芯检测传感器和检测法兰传感器在现场试验中分别进行了排量和其他相关的参数测试。将二维、三维数值仿真排量计算值与试验测试结果比较,研究表明仿真与试验结果较为一致,从而说明利用传感器来检测和计量排量具有良好的可操作性。只要数值仿真计算排量的处理方法得当,就可以较准确地预测安全阀的排放能力。

弹簧式安全阀工作原理:  

以弹簧式安全阀为例:工作原理是压力=压强X面积。压力就是弹簧的压力,面积就是密封面的面积。当作用在密封面上的压强乘以密封面的面积形成的向上的推力大于弹簧的压力,弹簧被压缩,密封面打开,将压力通过泄压孔排出。

当设备内的压力超过规定的工作压力并达到安全阀的开启压力时,内部介质作用于闹瓣上面的力大于加载机构施加在它上面的力,于是  阀瓣离开阀座,安全阀开启,设备内的介质即通过阀座排出。此时内压作用于阀瓣上面的力又小于加载机构施加在它上面的力,阀瓣又紧压着阀座,介质停止排出,设备保持正常的工作压力继续运行。所以,安全阀是通过阀瓣上介质作用力与加载机构作用力的消长,自行关闭或开启以达到防止设备超压的目的。

当安全阀的整定压力大于被保护系统的工作压力时,阀门处于关闭状态,这时作用在阀瓣上的力有弹簧预紧力F,方向向下,介质的作用力,方向向上,再就是阀座对阀瓣的托力(密封力),这个密封力在密封面上所产生的比压力,保证了安全阀关闭件间有了必需的密封性。

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当系统中的压力升高且超过正常工作压力时,由于此时的弹簧预紧力和密封力未发生变化,系统压力的升高,使得关闭件密封面上的密封力随之减少:随着介质压力的进一步升高,当进口压力等于安全阀的整定压力时,阀瓣与阀座之间的作用力等于零(密封力等于零);当进口压力继续升高略高于整定压力时,阀瓣向上运动,突跳开启。此时安全阀处于开启状态。

一旦阀门开启,随着介质的快速流出,由反冲盘裙边的内沿与调节圈外径所围成的环形流道对介质产生节流作用,以及利用反冲盘上流体的静压力,安全阀阀瓣继续向上快速运动,此时,流量始终被阀瓣和阀座之间的开度限制着,直到阀瓣离开阀座的高度达到四分道直径,此后,流量便由喉部的流道直径控制,继而全量排放,使介质压力迅速下降。此时安全阀处于排放状态.

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