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2019 12 27 1 安全阀培训 2010年5月 2019 12 27 2 概述 此次培训的内容为安全阀的基础知识 安全阀校验与维修 高压安全阀与中低压安全阀的区别内容及校验演示 介绍了国家质量监督检验检疫总局安全监察对安全阀校验与维修工作的要求 2019 12 27 3 第一部分 安全阀的基本知识 2019 12 27 4 名词注释 1 阀门 安装在压力容器 受压设备及连接管道上 用以控制介质流向的 具有可动机构的机械产品的总称 2 阀门的公称通经 是指阀门与管道及所有其他附件连接处管道的名义直径 单位是毫米 用DN表示 2019 12 27 5 3 安全阀 是一种自动阀门 能不借助任何外力而只利用介质本身的力来排出一额定数量的流体 以防止系统内压力超过预定的安全值 当压力恢复正常后 在自行关闭并阻止介质继续流出的一种阀 4 工作压力P 阀门在使用介质温度下的压力 5 工作温度T 阀门在使用介质下的温度 2019 12 27 6 6 整定压力Ps 安全阀在运行条件下开始开启的预定压力 在该压力下 开启阀瓣的力与使阀瓣保持在阀座的力平衡 7 回座压力Pr 指安全阀达到排放状态后 介质压力下跌至一定值 阀瓣重新与阀座接触 亦即开启高度变为零时 阀门进口处的静压力 8 启闭压差 Pbl 安全阀整定压力与回座压力之差 通常用整定压力的百分数来表示 只有当整定压力很低时 才用Mpa表示 2019 12 27 7 9 排放压力Pb 整定压力加上超过压力 超过压力指超过安全阀整定压力所增加的压力 通常用整定压力的百分数来表示 10 开启高度h 阀瓣离开关闭位置的实际升程 11 流道面积A 指阀进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积 用来计算无任何阻力影响时的理论排量 对应于流道面积A的流道直径为do 喉径 12 排量系数Kd 阀门实际排量与理论排量的比值 2019 12 27 8 13 密封试验压力Pt 进行密封试验时规定的压力 在此压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率 一般取整定压力的90 作为密封试验压力 14 出厂试验 出厂前对产品所进行的壳体强度 密封性 开启压力的试验 2019 12 27 9 安全阀基本结构 1 阀体2 阀座3 阀瓣4 调节圈5 弹簧6 阀杆7 阀盖8 阀帽 2019 12 27 10 安全阀的分类 1 按使用介质分 a 蒸汽用安全阀b 空气及其它气体用安全阀c 液体用安全阀2 按公称压力分a 低压安全阀 公称压力PN 1 6Mpab 中压安全阀 公称压力PN1 6 6 4Mpac 高压安全阀 公称压力PN6 4 80 0Mpad 超高压安全阀 公称压力PN 100Mpa 2019 12 27 11 3 按适用温度分 a 超低温安全阀 t 100 Cb 低温安全阀 100 C 40 Cc 常温安全阀 40 C 120 Cd 中温安全阀 120 C 450 Ce 高温安全阀 t 450 C4 按连接方式分 a 法兰连接安全阀b 螺纹连接安全阀c 焊接连接安全阀 2019 12 27 12 5 按开启高度分 a 微启式安全阀 开启高度在do 40 do 20b 全启式安全阀 开启高度不小于do 4c 中启式安全阀 开启高度介于微启式和全启式之间6 按结构形式分 a 杠杆重锤式安全阀b 弹簧式安全阀c 脉冲式安全阀 又称先导式安全阀 d 微启式安全阀e 全启式安全阀f 全封闭式安全阀g 半封闭式安全阀h 敞开式安全阀 2019 12 27 13 安全阀的型号编制方法 安全阀的型号编制方法完全是按照JB308 75 阀门型号编制方法 执行的 它由7个单元组成 a 阀门类型代号 用A表示安全阀 b 传动方式代号c 连接形式代号d 结构形式代号e 阀座密封面或衬里材料代号f 公称压力g 阀体材料代号 2019 12 27 14 阀门的类型代号 表1 2019 12 27 15 连接形式代号 表2 2019 12 27 16 安全阀结构形式代号 表3 2019 12 27 17 阀座密封面或衬里材料代号 表4 2019 12 27 18 阀体材料代号 表5 2019 12 27 19 例 A42Y16C DN50的含义 表示公称通径为50mm 弹簧密闭全启式 法兰连接 密封面材料硬质合金 公称压力1 6Mpa 阀体材料为碳素钢的安全阀 2019 12 27 20 全启式和微启式的区别 2019 12 27 21 安全阀的基本要求 安全阀必须具备运行安全性和经济性两大要求 在动作过程中必须做到 灵敏的开启足量的排放及时的回座可靠的密封 2019 12 27 22 对安全阀的基本技术要求 1 整定压力大于3 0Mpa的蒸汽用安全阀或介质温度大于235 C的空气或其它气体用安全阀 应能防止排出的介质直接冲蚀弹簧 2 蒸汽用安全阀必须带有扳手 当介质压力达到整定压力75 以上时 能利用扳手将阀瓣提升 该扳手对阀的动作不应造成阻碍 3 对有毒或易燃性介质用安全阀必须采用封闭式安全阀 且要防止阀盖和保护罩垫片处的泄漏 4 为防止调整弹簧压缩量的机构松动 以及随意改变已调好的压力 必须设有防松装置并加铅封 2019 12 27 23 2019 12 27 24 5 阀座应固定在阀体上 不得松动 全启式安全阀应设有限制开启高度的机构 6 安全阀即使有部分损坏 任应能达到额定排量 当弹簧破损时 阀瓣等零件不会飞出阀体外 7 对有附加背压力的安全阀 应根据其压力的大小和变动情况 设置背压平衡机构 8 对先导式安全阀应分别对导阀和主阀作密封性和开启动作试验 都应达到标准规定的性能要求 2019 12 27 25 安全阀的动作原理 向下作用于阀瓣的弹簧预紧力Fd 一部分用来抵抗介质作用力Po S 另一部分产生阀门密封件之间的相互压紧力f 随着介质压力的提高 密封件间的相互压紧力随之减少 当介质压力达到开启压力Ps时 相互压紧力为零 安全阀开启 此时满足 Fd Ps S 2019 12 27 26 安全阀相关标准 由于安全阀的重要性 世界各国都对安全阀的设计制造制定了许多相关标准和法规 我国早期的安全阀标准大都参照前苏联的安全阀标准 目前采用的安全阀标准有 GB T12241 89 安全阀一般要求 GB T12242 89 安全阀性能试验方法 GB T12243 89 弹簧直接载荷式安全阀 ZB J98 013 89 电站安全阀技术条件 API520 API526 API527 美标 2019 12 27 27 第二部分 安全阀校验 2019 12 27 28 安全阀试验和校验的两个不同概念 要全面的检验安全阀的各项技术性能指标必须是进行全性能试验 试验最基本的要求是具有实际运行状态 甚至超过实际运行状态 这种试验装置除了高温高压容器等设备外 还要具备各种参数的快速测定仪器 并保证具备大流量的高温高压蒸汽源 耗资巨大 校验是安全阀试验的一部分 是制造厂出厂试验的主要项目 出厂前一般都用常温的安全阀校验台进行空气介质的开启压力整定和密封性试验 安全阀常温校验台只能做开启压力整定和密封性试验 2019 12 27 29 安全阀在什么情况下需要校验 1 长期存放或第一次使用之前2 定期校验3 严重损坏和锈蚀的阀4 阀门铭牌丢失的阀 2019 12 27 30 回座压力的调整意义和方法 国标定义的回座压力指安全阀达到排放状态后 介质压力下跌至一定值 阀瓣重新与阀座接触 亦即开启高度变为零是 阀门进口处的静压力 回座压力太低太高都不好 太低将造成介质和能量的损失 太高则达不到排放量 造成阀门频跳 原则是在能达到排放量的情况下尽量的调高回座压力 降低介质和能量的损失 2019 12 27 31 调整方法 回座压力是通过调节圈来调整的 调节的原理是间隙原理 间隙越小 喷出时阻力越大 托住阀芯下降的力越大 越不易回座 反之 间隙越大 阀芯越容易回落 回座压力越高 对于只有下调节圈的安全阀 调节圈向上调 回座压力下降 调节圈向下调 回座压力升高 对于有上下调节圈的安全阀 上下调节圈的距离减小 回座压力降低 上下调节圈的距离增大 回座压力升高 2019 12 27 32 校验方法及其优缺点 安全阀校验有现场校验 在线校验 和校验台校验两种手段 条件允许下应该尽量在现场校验 因为现场校验更切合实际运行工况 因而更可靠 现场校验的优点 便于对焊接式安全阀的校验 可测定回座压力 测量准确 缺点是校验时间长 系统要反复升压 不经济 较危险 不可以做密封性试验 2019 12 27 33 安全阀常温校验台的优缺点 a 解决常温介质和工作温度250 C以下的安全阀整定和检漏 b 确定安全阀开启压力的较小误差范围 节约了新装安全阀的调整时间 降低了劳动强度 减小能源消耗和减小工作危险性 c 存在运行温度与常温下的误差 弹簧在高温下变软 不能校验回座压力 2019 12 27 34 常温校验所使用的介质 常温校验一般使用空气 氮气和水 压力在20Mpa以上使用 氧气 氢气 乙炔气等易燃 助燃或有毒有害介质不能作为介质源校验 煤油 汽油 柴油等也不能作为介质源 二氧化碳气体虽无毒不燃 但容易结冰 堵塞管路 2019 12 27 35 安全阀校验台的基本结构 2019 12 27 36 安全阀校验原理 将带压力的介质通入被校验安全阀的进口处 待介质压力上升到安全阀开启状态 测得此时的压力 即位开启压力并进行调整至规定的开启值即完成开启压力的校验 然后在压力下降至规定值 开启压力的90 用观察压力表或其它法定方法检查其有无介质泄漏 即密封性校验 2019 12 27 37 第三部分 安全阀的修理 2019 12 27 38 安全阀的修理主要是对安全阀密封面的修理 所以对安全阀密封面材料有较高的要求 基本要求是 有较高强度 可以承受较高的密封比压 有一定的抗冲击韧性 可以承受阀芯快速起跳回座的冲击 有较高硬度 可以承受介质冲蚀 不能生锈 否则很快泄漏 要耐高温 可以适用蒸汽等介质 不致高温变软 要耐腐蚀 可以承受酸碱等侵蚀 安全阀硬密封的主要形式有 平面密封 锥形密封 球形密封等 最常用的是平面密封 2019 12 27 39 安全阀密封面的修理 安全阀密封面有金属和非金属两种 非金属密封一般用于常温介质 金属密封多用于高温高压介质 非金属材质的密封面在损坏后 一般都将镶圈 密封环 拆下调换 不能拆下或无备件只能用车削加工 金属密封面在损坏不太严重的情况下 都采用研磨的方式 研磨分为粗磨和精磨 阀座和阀芯必须用平整的磨具进行分开研磨 不能对磨 因为对磨后出现沟漕 一经开启回座后即泄漏 2019 12 27 40 研磨工具 材料 磨具 研磨平板 a 铸铁 用于粗磨 b 硬质合金 用于细磨 磨头 用于研磨阀座 磨料 氧化铬 白刚玉280 360 600 W4 W2 5 W1 5磨剂 油酸 机油 菜油 猪油 2019 12 27 41 密封面的研磨 研磨是应用磨具和研磨剂 在研磨剂承受磨具一定的压力后 对工作表面进行微量磨削 从而使工件表面磨去一层极薄的金属 使工件表面获得高平整度和较高的表面光洁度等级 这种工艺加工过程叫研磨 研磨的原理 研磨时 加在磨具上的研磨剂在受到工件和磨具一定的压力后 部分磨料被嵌入磨具内 当磨具与工件作复杂的相对运动时 磨料就在工件和磨具之间作滑动 滚动 产生切削和剂压 而使工件表面磨去一层凸峰 同时研磨剂起化学作用 很快形成一层氧化膜 2019 12 27 42 安全阀金属铭牌应包含的内容 1 型号 规格 通径 2 压力等