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安全閥的定義、原理以及閥門的背壓問題簡單介紹

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發(fā)表時間：2018-09-10 12:52:53【小中大】

安全閥的主要功能是保護(hù)財(cái)產(chǎn)和生命。

因?yàn)榘踩y通常是防止在壓力條件下發(fā)生災(zāi)難性故障的最后一種裝置，所以閥門必須始終工作，即必須100％可靠。

安全閥應(yīng)安裝在可能超過系統(tǒng)或壓力容器的最大允許工作壓力的地方，特別是在系統(tǒng)中另一臺設(shè)備發(fā)生故障的故障條件下。

壓力過剩可以通過多種不同方式產(chǎn)生，包括：

冷卻系統(tǒng)失效，導(dǎo)致蒸汽或流體膨脹；

壓縮空氣或電力故障控制儀表；

植物火災(zāi)。

在工廠的啟動條件下

術(shù)語“ 安全閥 ”和“ 安全閥 ”是描述各種減壓裝置的通用術(shù)語。根據(jù)應(yīng)用和所需的性能標(biāo)準(zhǔn)，可提供多種產(chǎn)品。需要不同的設(shè)計(jì)才能滿足眾多國家標(biāo)準(zhǔn)。

下圖顯示了安全閥故障（由于維護(hù)不良造成的）或尺寸，安裝或維護(hù)不正確的破壞性結(jié)果。

圖--空氣接收器爆炸

圖--高中鍋爐

圖--工業(yè)鍋爐爆炸

定義：

ASME / ANSI PTC 25.3標(biāo)準(zhǔn)（美國）

減壓閥 - （這是一個通用術(shù)語，包括安全閥，安全閥和安全減壓閥。）

彈簧式減壓閥，設(shè)計(jì)用于打開以釋放過壓并重新閉合并防止流體進(jìn)一步流動正常情況恢復(fù)后。其特征在于快速打開“爆裂”動作或以通常與打開壓力上的壓力增加成比例的方式打開。根據(jù)設(shè)計(jì)，調(diào)整或應(yīng)用，它可用于可壓縮或不可壓縮的流體。

安全閥 - 由入口靜壓驅(qū)動的減壓閥，其特點(diǎn)是快速打開或彈出動作。

安全閥 - 由入口靜壓驅(qū)動的壓力釋放裝置，其具有通常與打開壓力上的壓力增加成比例的逐漸升高。

安全減壓閥 - 一種減壓閥，其特征在于快速打開或彈出動作，或者通過與打開壓力上的壓力增加成比例地打開，取決于應(yīng)用，并且可以用于液體或可壓縮流體。

歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 4126-1

安全閥 - 一種閥門，在沒有任何能量輔助的情況下自動地排出有關(guān)流體的能量，排出一定量的流體，以防止超過預(yù)定的安全壓力，并且設(shè)計(jì)用于重新關(guān)閉并進(jìn)一步防止恢復(fù)正常壓力服務(wù)條件后的流體流動。

標(biāo)準(zhǔn)閥門

下圖顯示了國內(nèi)著名制造商的標(biāo)準(zhǔn)安全閥和標(biāo)準(zhǔn)安全閥。每個制造商的工作略有不同，但所有基本組件和操作原理都是相同的。如前所述，安全閥與安全閥的不同之處在于，一旦達(dá)到設(shè)定壓力，安全閥就會迅速打開。對于相同的入口尺寸和閥門處于關(guān)閉位置，入口側(cè)壓力看到的表面積是相同的。當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力并且閥門開始打開時，安全閥上的圓盤較大（參見下圖），因此相同的壓力會看到更大的表面積，因此力會大大??增加，導(dǎo)致閥門打開快速，因此特征性的流行動作。

圖1 - 提升桿（3），彈簧（4），主軸（17），閥蓋（6），進(jìn)口體（12），圓盤（9），彈簧支架（16）

下圖顯示了拆卸的上述安全閥和安全閥。1英寸（DN25）安全閥上的圓盤直徑僅比安全閥上的圓盤直徑大7毫米，它聽起來不是很多，但是當(dāng)您計(jì)算區(qū)域時它增加了36％。

基本安全閥原理

該圖表示最簡單形式的安全閥。作用在盤的入口側(cè)的力抵抗由彈簧施加的力加上由盤的頂部上的背壓施加的力。

圖2

當(dāng)（PI x Ab）<Fs +（PB x At）時，閥門保持關(guān)閉，當(dāng)（PI x Ab）= Fs +（PB x At）時，閥門保持平衡，當(dāng)（PI x Ab）> Fs +（PB x）時，閥門打開At）是PI =入口壓力，PB =背壓，At =磁盤區(qū)域頂部，Ab =磁盤區(qū)域底部。從這種設(shè)計(jì)中要注意的是，如果PB相對于PI是可變的并且相當(dāng)大，那么這將導(dǎo)致閥打開的壓力變化，這是不希望的。以下兩種設(shè)計(jì)（圖3和圖4）可以消除背壓對設(shè)定壓力的影響。

圖3--配有下方

圖4--活塞設(shè)計(jì)

波紋管防止背壓作用在盤的頂側(cè)。關(guān)于活塞，在閥的主體內(nèi)沒有頂側(cè)，因此背壓不會影響設(shè)定壓力。在需要非常精確的設(shè)定壓力的關(guān)鍵應(yīng)用中，波紋管失效是一個重要問題。在這些情況下，將實(shí)施一些檢測過程介質(zhì)從頂部通風(fēng)口泄漏的機(jī)制?；钊O(shè)計(jì)通常不在傳統(tǒng)的安全閥中找到，但在先導(dǎo)式安全閥中更常見。

關(guān)于何時使用波紋管的指導(dǎo)

實(shí)踐指南：當(dāng)壓力超過10％時，組合背壓大于設(shè)定壓力的10％時，通常不應(yīng)使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 4126：當(dāng)閥門以認(rèn)證容量放電時，組合背壓應(yīng)限制在設(shè)定壓力的10％。

其他背壓問題

大的PB也會在打開時影響閥門的流量。

總背壓由兩個組件產(chǎn)生，疊加背壓和組合背壓

疊加背壓：關(guān)閉閥門出口側(cè)存在的靜壓。

組合背壓：閥門排出時在出口側(cè)產(chǎn)生的額外壓力。

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中（無波紋管），疊加背壓將影響開啟特性和設(shè)定值，但組合背壓將改變關(guān)閉（排污）和重新安裝值。

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