安全閥的選用
閆正偉
1、 安全閥型號編制方法
標(biāo)準(zhǔn)的閥門型號是按機械部標(biāo)準(zhǔn)JB/T308《閥門型號編制方法》進行編制,它由下列六個組成部分
對于低溫(低于—40℃)在安全閥代號前加D,保溫夾套式加B,帶波紋管加W,抗硫加K
(1)連接形式代號:
(2)結(jié)構(gòu)形式代號
(3)閥座密封面或襯里材料代號用漢語拼音字母表示
由閥體直接加工的閥座密封面材料用W表示,當(dāng)閥座和閥瓣密封面材料不同時,用低硬度材料代號表示。
(4)閥體材料代號用漢語拼音字母表示
注:PN≤16的灰鑄鐵和PN≥25的碳素鋼閥體省略本代號。
2、安全閥的進出口通徑與壓力級
(1)安全閥進出口通徑的規(guī)定
考慮到氣體用安全閥排放時,介質(zhì)從安全閥進口端經(jīng)過流道部分泄放到體腔時,將發(fā)生壓力降,體積膨脹以及流速增大等現(xiàn)象。因此,為了減小介質(zhì)的流動阻力及防止體腔壓力超過允許值,所以全啟式安全閥的出口通徑要大于進口通徑。對于微啟式安全閥,由于其排量受開啟度限制,而且又多數(shù)使用在不可壓縮的液體介質(zhì),通常取相同的進出口通徑。
在JB2202《彈簧式安全閥參數(shù)》標(biāo)準(zhǔn)中,關(guān)于安全閥進出口通徑,作如下規(guī)定:
安全閥公稱通徑指進口通徑
(2)安全閥進出口法蘭的壓力級
安全閥的進口和出口公別處于介質(zhì)的高壓側(cè)和低壓側(cè)。幫其連接法蘭也相應(yīng)地采用不同的壓力級別。按照JB2202《彈簧式安全閥參數(shù)》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,進口法蘭壓力等級采用安全閥的公稱壓力,而出口法蘭的確良壓力級則采用較低的壓力級。具體規(guī)定如下:
注:如用戶沒有規(guī)定,公稱壓力PN40以上采用FM面
3、安全閥公稱壓力與工作壓力
(1)公稱壓力
安全閥的公稱壓力的含義與其它閥門相同,是指溫度在于200℃時閥門所允許承受的最高工作壓力。在同一公稱壓力下,當(dāng)工作溫度提高時,其最大工作壓力則相應(yīng)降低,在選用安全閥時應(yīng)根據(jù)閥門的材料、工作溫度和最大工作壓力按按溫度壓力表來確定閥門的公稱壓力。
(2)工作壓力
安全閥的工作壓力與公稱壓力以及彈簧的工作壓力級有完全不同的含義,不能混為一談。工作壓力是指安全閥正常運行時,閥門所承受的靜壓力,它與被保護的系統(tǒng)或設(shè)備的工作壓力是相同的。而彈簧工作壓力級則是指某一根彈簧所允許使用的工作壓力范圍。在該壓力范圍內(nèi),安全閥的整定壓力可以通過改變彈簧的預(yù)緊壓縮量進行調(diào)節(jié)。同一公稱壓力的安全閥,根據(jù)彈簧設(shè)計要求,可以公為多種不同的工作壓力級。具體劃分按制造廠的生產(chǎn)水平而定。
4、安全閥公稱通徑的選擇
安全閥的公稱通徑應(yīng)根據(jù)被保護系統(tǒng)所必需的排放量來確定。即所選用安全閥的額定排量應(yīng)大于并盡可能接近必須的排放量。被保護系統(tǒng)所必需的排放量是指系統(tǒng)發(fā)生異常超壓時,為了防止過分超壓所必須排出的介質(zhì)量,它是由系統(tǒng)或設(shè)備的工作條件、容量以及可能引超壓的原因等因素來決定。
確定安全閥公稱通徑的具體步驟是:
(1)根據(jù)《容規(guī)》或API520確定安全閥的必須排量;
(2)根據(jù)必須排量通過《容規(guī)》附件五中的公式計算安全閥的最小流道面積。
(3)根據(jù)計算所得的面積,選取相應(yīng)的安全閥公稱通徑DN。所選用安全閥閥座的喉部截面積應(yīng)等于或略大于安全閥流道最小流通面積的計算值。具體可查廠家的樣本。
5、選用安全閥應(yīng)注意的其它事項
(1)材質(zhì)的確定
選用安全閥的材質(zhì)應(yīng)考慮介質(zhì)的工作溫度、工作壓力、介質(zhì)性質(zhì)和材料的工藝性、經(jīng)濟性等多種因素。一般情況下用戶可根據(jù)制造廠提供的不同型號安全閥的適用溫度、壓力范圍以及適用介質(zhì)等進行選用。
(2)特殊結(jié)構(gòu)安全閥的選用
A、帶散熱架的安全閥
這類安全閥一般用于介質(zhì)溫度較高的場合,以便使彈簧腔內(nèi)的溫度降低。通常,當(dāng)封閉式安全閥使用溫度超過期300℃,以及不封閉式安全閥使用溫度超過350℃時,應(yīng)選用帶散熱架的安全閥。
B、波紋管安全閥
對承受有附加背壓力的安全閥,而且背壓變化量超過整定壓力的確良10%時,應(yīng)選用這類安全閥。另外對使用于有腐蝕性介質(zhì)的安全閥,為了防止彈簧及導(dǎo)向機構(gòu)受介質(zhì)腐蝕,也應(yīng)選用波紋安全閥。
(3)常規(guī)式安全閥訂貨須知
訂購一般安全閥應(yīng)注明下列事項:
A、安全閥的型號、公稱通徑
B、安全閥的整定壓力
(4)特殊安全閥訂貨須知
對于特殊安全閥,除了注明安全閥型號、規(guī)格、整定壓力為,還須注明以下各項:
A、閥門進出口法蘭標(biāo)準(zhǔn)、等級、法蘭密封面型式;
B、使用介質(zhì)工況、必需排量
C、閥門承受背壓的類型有數(shù)值;
D、封閉式或開放式;
E、是否帶提升扳手。
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