安全泄放阀选用的一般原则(1)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)真空技术网整理 作者:剑气书生

一 概述

  安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全,并与节能和环境保护紧密相关。而有的用户和设计部门在选型时,总是选错型号。为此本文对安全阀的选用加以分析。

二、定义

  所谓安全阀广义上讲包括泄放阀,从管理规则上看,直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上,其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门,狭义上称之为安全阀,其他一般称之为泄放阀。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似,二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质,以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性,人们在使用时,往往将二者混同,另外,有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此,二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义,则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解:

  (l)安全阀(Safety Valve)一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合,如图1。

安全阀结构图

  (2)泄放阀(Relief Valve),又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。它随压力超过开启力的增长而按比例开启。主要用于流体的场合。如图2所示。

泄放阀的结构图

  (3)安全泄放阀(Safet Relief Valve),又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。 以日本为例,给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少,一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀,安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过,若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看,设备上安全保障的重要部分,指定使用安全阀,如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合,都需要安装泄放阀或安全阀。如此看,安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外,从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中,对安全排放量的认定和规定来看,我们把保证了排放量的称之为安全阀,而不保证排放量的阀门称作泄放阀。在国内不论全启式或微启式统称为安全阀。

三、选型

1.分类

  目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用,如图3。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作,但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。

手动紧急泄压阀

  安全阀的主要参数是排量,这个排量决定于阀座的口径和阀瓣的开启高度,由开启高度不同,又分为微启式和全启式两种。微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1/40~l/20。全启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1/4。

2.安全阀的选用

  由操作压力决定安全阀的公称压力,由操作温度决定安全阀的使用温度范围,由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围,再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式,再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。

  • (l)热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。
  • (2)蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。
  • (3)水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀,或用安全泄放阀。
  • (4)高压给水一般用封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。
  • (5)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。
  • (6)E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。
  • (7)大口径,大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀,如减温减压装置、电站锅炉等,如图8所示。
  • (8)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀,如图4所示。
  • (9)油罐顶部一般用液压安全阀,需与呼吸阀配合使用。
  • (10)井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀,如图6所示。
  • (11)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。
  • (12)负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。
  • (13)背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。
  • (14)介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀,如图7所示。

安全阀

 

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