安全阀的校验与管理

安全阀的校验与管理安全阀的校验与管理 1 安全阀的基本知识 安全阀的基本知识 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 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 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 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 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 2 安全阀基本结构 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 3 安全阀的分类 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 4mpa c 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 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 c c 常温安全阀 40 c 120 cd 中温安全阀 120 c 450 c e 高温安全阀 t 450 c 4 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 5 按开启高度分 a 微启式安全阀 开启高度在 do 40 do 20 b 全启式安全阀 开启高度不小于 do 4 c 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 4 安全阀的基本要求 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 的 密封 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 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 5 安全阀的动作原理 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 6 安全阀相关标准 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 7 安全阀校验与维修 安全阀校验与维修 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 1 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 5 铅封损坏的阀门 2 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 3 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 4 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 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 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 5 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 6 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 8 安全阀的修理 安全阀的修理 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 1 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 2 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 3 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 4 安全阀金属铭牌应包含的内容 1 型号 规格 通径 2 压力等级 3 流道直径 4 公称 压力 5 使用温度 介质