川力阀门安全阀培训

川力阀门培训之

安全阀基础知识川力机械制造有限责任公司技术中心2012年1月一、安全阀的定义安全阀是锅炉、压力容器和其他受压设备的保护装置，用来防止受压设备中的压力超过设计允许值，从而保护设备及其运行人员的安全。由于安全阀可以不依赖任何外部能源而动作，所以常常作为受压设备的最后一道保护装置。从这个意义上说，它的作用是不能用其他保护装置来代替的。二、安全阀的分类按作用原理划分，可分为直接作用式和非直接作用式两种：非直接作用式可分为先导式、带补充式和载荷式。以上几种安全阀在连接形式上可分为螺纹连接、法兰连接和焊接三种。三、安全阀的安装应注意事顶

在管线中不要使安全阀承受重量，大型的安全阀应独立支撑，使之不受管系产生的压力的影响。安装时注意介质流动的方向应与阀体标识箭头方向一致。弹簧式安全阀应安装在垂直管道上。四、原理

1、直接作用式安全阀：

也称直接载荷式安全阀。是在工作介质的直接作用下开启的。即依靠工作介质压力产生的作用力来克服弹簧加于阀瓣的机械载荷（直接载荷），使阀门开启。它具有结构简单、反应快速、可靠性好等优点。但因为依靠机械加载，其载荷大小受到限制，也就限制了口径和压力的范围。同时，这类安全阀关闭件密封面上的密封力决定于阀门整定压力与系统正常运行压力之差，是一个不大的值，所以要达到良好的密封就比较困难。尤其对于金属密封面的情形更是如此。为了达到密封，需要采取特殊的结构形式和进行精细的加工与装配。2、非直接作用式阀

先导式安全阀由主阀和导阀组成。导阀随设备介质压力的变化而动作，主阀则由导阀的驱动或控制而动作。当被保护系统处于正常运行状况时，导阀阀瓣处于关闭状态。系统压力从主阀进口通过导管和导阀传入主阀阀瓣（活塞）上方气室。由于活塞面积大于阀瓣密封面面积，系统压力对阀瓣产生一个向下的合力，使主阀处于关闭、密封状态。全启式安全阀：当被保护设备中（即安全阀进口处）介质处于正常工作压力时，弹簧载荷大于介质静压力对阀瓣的作用力，使阀门处于关闭状态。上述两个作用力的差值产生使阀瓣和阀座（统称为关闭件）密封面间相互压紧的力（即密封力）。只要这个密封力足够大（相对于由密封面及介质状况决定的必需密封力而言），就能阻止介质泄出，使阀门达到必要的密封性。如果介质压力升高，超过正常工作压力时，密封力就随之减小。小到一定程度时，介质开始泄出（称为“前泄”）。随着介质压力进一步升高，当介质对阀瓣的作用力同弹簧力达到平衡时，阀瓣开始脱离阀座而升起，称为“开启”。压力继续升高时，阀瓣达到设计的开启高度，作全量排放。只要阀门的排量足够大，设备中的压力就会降低。压力降低到一定程度时，阀门由于弹簧力的作用而重新关闭。

安全阀的基本要求1.必要的密封性

当被保护设备处于正常运行压力时，安全阀应保持必要的密封性。2.可靠地开启安全阀的开启压力对其整定压力的偏差应在标准或规范规定的范围内。3.稳定地排放当阀进口压力继续升高到超过整定压力一个规定的数值时，安全阀应达到设计的开启高度，进入排放状态。4.适时地关闭由于安全阀的排放而使设备和系统中的压力降低之后，安全阀应适时地关闭。5.关闭后的密封安全阀关闭后，应能有效地阻止介质继续流出，并重新达到密封状态。五检验与试验一、标准GB/T12241-1999安全阀的一般要求GB/T12242-1999压力释放装置性能试验规范GB/T12243-1999弹簧直接载荷式安全阀二、压力试验a)压力试验范围：体强度试验、低压密封试验、高压密封试验。b)压力试验要求：压力试验时间和密封泄漏率液体介质安全阀的额定排量WL——液体额定排量，kg/h；Kdr——额定排量系数，由制造厂提供；A——流道面积，mm2；ρ——液体密度，kg/m3；ΔP=（Pdr-Pb）——压差，MPa；Pdr——额定排放压力，MPa；Pb——背压力，MPa；Kr——粘度修正系数。为了确定粘度修正系数，首先按非粘性液体（μ≤0.020Pa·s）计算理排量：式中：WtL——非粘性液体的理论排量，kg/h。然后计算安全阀流道截面处的雷诺数：式中：Re——雷诺数；μ——动力粘度，Pa·s。六、安全阀工作不正常的因素①频跳

安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。

导致频跳的原因A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳。②阀门拒跳当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀拒跳的原因1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。处理办法：1.设定合理的整定压力2.保持管路的清洁和安装位置的正确性

安全阀公称通径DN和保压时间表

公称通径（mm）泄漏气泡开始计数前试验压力的最少保压时间min

≤501

>50~1002

>1005

安全阀公称通径DN和流道直径d的标准化系列DN1520253240506580100150200d