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壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南

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    壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南

    今天給大家分享安全閥選型的知識(shí),也給大家講解一下壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型。如果你碰巧解決了你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注這個(gè)網(wǎng)站,現(xiàn)在就開始!安全閥是啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài),當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高超過規(guī)定值時(shí),通過向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值的特殊閥門。安全閥屬于自動(dòng)閥類,主要用于鍋爐、壓力容器和管道上,控制壓力不超過規(guī)定值,對(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù)作用。按照規(guī)范規(guī)定,凡是可能由于工藝事故、自控事故、火災(zāi)事故、公用工程事故等原因引起的超壓設(shè)備,均須設(shè)置安全閥。決定安全閥選型的因素主要有安全閥的形式、整定壓力、泄放量,以及對(duì)象設(shè)備的工況。本文針對(duì)外部火災(zāi)事故下所適用安全閥進(jìn)行選型計(jì)算。
    壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南

    A21F氣體安全閥04.jpg


    一、安全閥的選擇安全閥的選擇
    1.1.安全閥各種參數(shù)的確定

    A)確定安全閥的公稱壓力。
    根據(jù)閥門材料、工作溫度和更大工作壓力選擇公稱壓力。
    b)確定安全閥的工作壓力等級(jí)。
    根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度選擇工作壓力等級(jí)。安全閥的工作壓力和彈簧的工作壓力等級(jí)含義不同,不能混淆。工作壓力是指安全閥正常工作時(shí)閥前的靜壓力,與被保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備的工作壓力相同。彈簧的工作壓力水平是指彈簧允許的工作壓力范圍。在這個(gè)壓力范圍內(nèi),安全閥的開啟壓力(即整定壓力)可以通過改變彈簧的預(yù)緊壓縮量來調(diào)節(jié)。公稱壓力相同的安全閥,根據(jù)彈簧設(shè)計(jì)的要求,可分為不同的工作壓力等級(jí)。具體劃分見下表,劃分的前提是保證各工作壓力等級(jí)的壓力上下限滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的動(dòng)作性能指標(biāo)。
    選擇安全閥時(shí),應(yīng)根據(jù)所需的開啟壓力確定閥門的工作壓力等級(jí)。
    c)確定安全閥的排放壓力Pd。
    安全閥的排放壓力一般為整定壓力(開啟壓力)的1.1倍,蒸汽鍋爐安全閥為整定壓力的1.03倍。

    d)確定安全閥的尺寸。
    根據(jù)必要泄放量,安全閥的泄放量應(yīng)≥必要泄放量。被保護(hù)系統(tǒng)的必要泄放量是指系統(tǒng)異常超壓時(shí),為防止超壓而必須切除的量,由系統(tǒng)或設(shè)備的工況、容量和可能的超壓決定。

    e)材料的確定
    選擇安全閥材料時(shí),應(yīng)考慮工作溫度、工作壓力、介質(zhì)性能、材料的可制造性和經(jīng)濟(jì)性等多種因素。一般情況下,用戶可以根據(jù)生產(chǎn)單位提供的安全閥樣品中所列的工作溫度、壓力范圍和代表性介質(zhì)類型來選擇不同類型的安全閥。如對(duì)材料有特殊要求,訂貨時(shí)可與生產(chǎn)單位協(xié)商。根據(jù)介質(zhì)的特性選擇合適的安全閥材料:如果介質(zhì)中含有氨,就不能選擇銅或含銅的安全閥;乙炔不能選擇70%銅或紫銅材質(zhì)的安全閥。

    A42Y全啟式安全閥4.jpg

    2.壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南特殊結(jié)構(gòu)的確定

    1)帶散熱器安全閥的選擇
    帶散熱器(翅片)的安全閥適用于開啟壓力大于3MPa的蒸汽或介質(zhì)溫度超過320℃的氣體。2)波紋管安全閥對(duì)于承受附加背壓的安全閥,當(dāng)背壓變化超過整定壓力的10%時(shí),應(yīng)選用該安全閥。此外,對(duì)于有腐蝕性介質(zhì)的安全閥,還應(yīng)選擇波紋管安全閥,以防止彈簧和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)被介質(zhì)腐蝕。
    3)對(duì)于易燃、有毒或高度危險(xiǎn)的介質(zhì),必須采用封閉式安全閥。如果必須使用提升機(jī)構(gòu),應(yīng)使用帶平板的封閉式手動(dòng)安全閥。
    4)對(duì)于空氣體、60℃以上的熱水或蒸汽等非危險(xiǎn)介質(zhì),應(yīng)采用帶插板的手動(dòng)安全閥。5)液化罐(箱)車應(yīng)采用內(nèi)置式安全閥。
    6)對(duì)于大排量工況,應(yīng)選擇全開式;對(duì)于工作壓力穩(wěn)定、流量小的工況,應(yīng)選擇微啟動(dòng)型;對(duì)于高壓大排量,應(yīng)選擇間接啟動(dòng)式,如脈沖安全閥。對(duì)于長(zhǎng)度超過6m的容器,應(yīng)提供兩個(gè)或多個(gè)安全閥。
    7)靜重式(壓力鍋)或杠桿錘式安全閥可用于工作壓力Pw較低的固定容器。移動(dòng)設(shè)備應(yīng)使用彈簧安全閥。
    8)如果介質(zhì)較稠,容易堵塞,應(yīng)選用安全閥和爆破片串聯(lián)的組合式泄壓裝置。

    A40Y散熱器安全閥6.jpg

    3.安全閥主要性能指標(biāo)安全閥主要性能指標(biāo)
    1)安全性。閥門出廠時(shí),應(yīng)按國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性試驗(yàn),以保證閥門的機(jī)械性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
    2)靈敏度。閥門的起飛壓力和返回壓力在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和用戶要求的范圍內(nèi),起飛壓力準(zhǔn)確。起飛迅速,入座壓力穩(wěn)定。
    3)密封性能。閥門落座后,密封性能,無泄漏。
    4)對(duì)有排放要求的安全閥,跳閥后的排放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,閥門的機(jī)械特性和密封性能。密封性能和其他性能保持穩(wěn)定,不會(huì)改變。

    A44型帶扳手彈簧全啟封閉式安全閥3.jpg

    壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南選型須知:
    1.安全閥各種參數(shù)的確定
    ①確定安全閥公稱壓力。 
    根據(jù)閥門材料、工作溫度和最大工作壓力選定公稱壓力。 
    ②確定安全閥的工作壓力等級(jí)。根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度選定工作壓力等級(jí),安全閥的工作壓力與彈簧的工作壓力級(jí)有著不同的含義。安全閥的工作壓力是指安全閥正常運(yùn)行時(shí)閥前所承受的靜壓力,它與被保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備的工作壓力相同。而彈簧的工作壓力級(jí)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),安全閥的開啟壓力(即整定壓力)可以通過改變彈簧的預(yù)緊壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)。同一公稱壓力的安全閥,根據(jù)彈簧設(shè)計(jì)要求,可以分為多種不同的工作壓力級(jí)。選用安全閥時(shí),應(yīng)根據(jù)所需開啟壓力值確定閥門的工作壓力級(jí)。

    PN彈簧工作壓力等級(jí)(MPa)
    1.60.06~0.1>0.12>0.16~0.25>0.25~0.4>0.4~0.5
    >0.5~0.6>0.6~0.8>0.8~1.0>1.0~1.3>1.3.~1.6
    2.5>1.3~1.6>1.6~2.0>2.0~2.5/用于>1.3
    6.4>1.3~1.6>1.6~2.0>2.0~2.5>2.5~3.2>3.2~4.0
    >4.0~6.4///用于>1.3
    10>4.0~5.0>5.0~6.4>6.4~8.0>8.0~10.0用于>4.0

    ③確定安全閥的排放壓力Pd:安全閥的排放壓力一般為整定壓力(開啟壓力)的1.1倍,蒸汽鍋爐安全閥的排放壓力為整定壓力的1.03倍。 
    ④確定安全閥的通徑:根據(jù)必需排放量來確定,安全閥的排放能力≥必需排放量。被保護(hù)系統(tǒng)所必需的排放量是指系統(tǒng)發(fā)生異常超壓時(shí)為防止超壓所必須排除的量,它是由系統(tǒng)或設(shè)備的工作條件、容量以及可能引起超壓等因素決定的。
    ⑤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)性能以及材料的工藝性,經(jīng)濟(jì)性等多種因素。

    A61H彈簧微啟式安全閥00.jpg

    2.壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南特殊結(jié)構(gòu)的確定:
    ①對(duì)于開啟壓力大于3MPa蒸汽用的安全閥或介質(zhì)溫度超過320℃的氣體用的安全閥,應(yīng)選用帶散熱器(翅片)的安全閥。
    ②對(duì)承受附加背壓力的安全閥,而且其背壓力變化量超過整定壓力10%時(shí),應(yīng)選用波紋管安全閥。另外對(duì)使用有腐蝕性介質(zhì)的安全閥,為防止彈簧及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受介質(zhì)腐蝕,也應(yīng)選用波紋管安全閥。
    ③對(duì)于易燃、毒性為極度或高度危害介質(zhì)必須采用封閉式安全閥,如需采用帶有提升機(jī)構(gòu)的,則應(yīng)采用封閉式帶板手安全閥。
    ④對(duì)空氣、60℃以上熱水或蒸汽等非危害介質(zhì),應(yīng)采用帶板手安全閥。
    ⑤液化槽(罐)車,應(yīng)采用內(nèi)置式安全閥。 
    ⑥對(duì)于泄放量大的工況,應(yīng)選用全啟式;
    對(duì)于工作壓力穩(wěn)定、泄放量小的工況,宜選用微啟式;
    對(duì)于高壓、泄放量大的工況,宜選用非直接起動(dòng)式,如脈沖式安全閥;
    對(duì)于容器長(zhǎng)度超過6m的應(yīng)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上安全閥。 
    ⑦工作壓力低的固定式容器,可采用靜重式(高壓鍋)或杠桿重錘式安全閥。移動(dòng)式設(shè)備應(yīng)采用彈簧式安全閥。 
    ⑧對(duì)于介質(zhì)較稠且易堵塞的,宜選用安全閥與爆破片的串聯(lián)組合式的泄放裝置。

    安全閥03.jpg

    3.壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南使用范圍:

    名稱型號(hào)閥體材質(zhì)使用溫度℃適用介質(zhì)公稱直徑DN
     外螺紋彈簧 A21F-16
     -40~80 液化石油氣 15~25
     微啟式安全
     閥
     A21F-16C 碳鋼 <200 水、空氣、油品 15~25
     A21F-25 2Cr13 <200 氣氨、液氨 15~25
     A21F-40 2Cr13 <200 氣氨、液氨 15~25
     A21F-64 2Cr13 <200 水、空氣、油品 15
     A21F-16P 1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 15~25
     A21F-40P 1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 15~25
     彈簧微啟封
     閉式安全閥
     CA41H-16C 碳鋼 <300 水、空氣、油品 25~100
     A41H-25 碳鋼 <300 水、空氣、油品 25~100
     A41H-40 碳鋼 <300 水、空氣、油品 25~100
     A41H-16P 1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 32~100
     A41H-25P 1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 32~100
     A41H-40P 1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 32~80
     彈簧微啟封
     閉式高壓安
     全閥
     SA41Y-160 碳鋼 <150 水、氫氣、油品 15、2
     SA41Y-320 碳鋼 <150 水、氫氣、油品 15、32
     A41H-160 碳鋼 <150 水、氫氣、油品 15~32
     A41H-320 碳鋼 <150 水、氫氣、油品 10、15、32
     外螺紋抗硫
     彈簧微啟式
     安全閥
     KA21Y-16C 碳鋼 -30~60 酸性天然氣 25
     KA21Y-25 碳鋼 -30~60 酸性天然氣 20~25
     KA21Y-64 碳鋼 -30~60 酸性天然氣 20
     抗硫彈簧微
     啟封閉式安
     全閥
     KA41Y-16C 碳鋼 <130 酸性天然氣 50
     KA41Y-40 碳鋼 <130 酸性天然氣 50
     KA41Y-64 碳鋼 <130 酸性天然氣 50
     KA41Y-100 碳鋼 <130 酸性天然氣 50、100
     KA41Y-160 碳鋼 <130 酸性天然氣 15、32
     KA41Y-320 碳鋼 <130 酸性天然氣 15
     彈簧全啟封
     閉式安全閥
     CA42Y-16C 碳鋼 <300 油晶、空氣 32~200
     A42Y-16C 碳鋼 -40—80 液化石油氣 40~100
     A42Y-40 碳鋼 <300 油品、空氣 32~200
     A42Y-64 碳鋼 <300 油品、空氣 40~100
     A42Y-16P 1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 32~150
     A42Y-40P 1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 32~200
     A42Y-64P 1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 32~100
     彈簧全啟封
     閉式高壓安
     全閥
     SA42Y-160 碳鋼 <150 氮?dú)?、空氣油?/td> 32、40
     SA42Y-320 碳鋼 <150 氮?dú)?、空氣油?/td> 32、40
     SA42Y-400 碳鋼 <150 氮?dú)?、空氣油?/td> 32
     彈簧封閉全
     啟式抗硫安
     全閥
     KA42Y-16P 1Cr18Ni9Ti <200 硫化氫 32-150
     KA42Y-40P 1Cr18Ni9Ti <200 硫化氫 32-150
     KA42Y-64P 1Cr18Ni9Ti <200 硫化氫 40-100
     KA42Y-16C 碳鋼 -30~60 酸性天然氣 50
     KA42Y-40 碳鋼 -30~60 酸性天然氣 40-50
     KA42Y-64 碳鋼 -30~60 酸性天然氣 50、80、100
     彈簧封閉全
     啟式波紋管
     安全閥
     Ac4A2Y-16C
     WA42Y-16C
     碳鋼 <300 水、蒸汽、油品 40~200
     Ac4A2Y-40
     WA42Y-40
     碳鋼 <300 水、蒸汽、油品 40~200
     Ac4A2Y-16P
     WA42Y-16P
     1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 40~200
     Ac4A2Y-40P
     WA42Y-40P
     1Cr18Ni9Ti <200 硝酸類 40~200
     雙聯(lián)彈簧封
     閉微啟式安
     全閥
     A43H-16C 碳鋼 <350 蒸汽 80~150
     A43H-25 碳鋼 <350 蒸汽 80~100
     A43H-40 碳鋼 <350 蒸汽 80~100
     帶扳手彈簧
     全啟封閉式
     安全閥
     A44Y-16C 碳鋼 <300 油品、空氣 40~200
     A44Y-40 碳鋼 <300 油品、空氣 40~200
     A44Y-64 碳鋼 <300 油品、空氣 40~100
     A44Y-100 碳鋼 <300 油品、空氣 40~100
     KA44Y-100 碳鋼 -30~60 酸性天然氣 50、80、100
     帶扳手彈簧
     全啟式安全
     閥
     CA47H-16C 碳鋼 <350 蒸汽 40~100
     A47H-25 碳鋼 <350 蒸汽 40~100
     A47H-40 碳鋼 <350 蒸汽 40~100
     帶扳手彈簧
     全啟不封閉
     式安全閥
     CA48Y-16C 碳鋼 <350 蒸汽 40~150
     A48Y-40 碳鋼 <350 蒸汽 40~150
     A48Y-64 碳鋼 <350 蒸汽 50~100
     A48Y-100 碳鋼 <350 蒸汽 50~100
     封閉全開彈
     簧安全閥
     A1D40 碳鋼 -25~300 油品、蒸汽 25
     TA1D40 Cr5Mo 300~550 油品、蒸汽 25
     A1.5F40 碳鋼 -25~300 油品、蒸汽 40
     Ta1.5F40 Cr5Mo 300~500 油品、蒸汽 40
     A2J16 碳鋼 -25~300 油品、蒸汽 50

    壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南安裝位置及要求:
    1.安裝位置:
    ①垂直向上安裝。
    ②安裝位置,盡量靠近被保護(hù)的設(shè)備或管道。
    ③安裝在易于檢修和調(diào)節(jié)之處,周圍有足夠空間。
    ④壓力容器的安全閥安裝在容器本體液面以上氣相空間,也可以安裝在連接點(diǎn)位于壓力容器氣相空間的管道上。
    ⑤對(duì)于盛裝易燃、毒性、黏性介質(zhì)的容器、設(shè)備,可在安全閥前裝截止閥,但截止閥的流通面積,不得小于安全閥的最小流通面積,并加裝鉛封,保證截止閥處于全開、常開狀態(tài)。
    ⑥安全閥要與截止閥反向安裝,減少閥門自重力影響,避免出現(xiàn)應(yīng)力疲勞和排放振動(dòng)疲勞。
    ⑦對(duì)于可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥,在其入口前設(shè)爆破片,并在安全閥與爆破片之間,加裝檢查閥,在其入口管道上采取反吹掃、伴熱或保溫等防堵措施。
    ⑧在管道上安裝的安全閥,應(yīng)設(shè)置在流體壓力比較穩(wěn)定且距波動(dòng)源有一定距離的地方,不能安裝在水平管道的死角處。
    ⑨對(duì)于液體介質(zhì)的管道、換熱器或壓力容器等,當(dāng)閥門關(guān)閉可能會(huì)出現(xiàn)熱膨脹,造成壓力憋高的問題時(shí),設(shè)置的安全閥可水平安裝,直接向下排出液體。
    ⑩對(duì)空緊急排放,管口要平整、不尖銳,沒有毛刺,以防產(chǎn)生靜電放電。
    ?安全閥安裝點(diǎn),不能使安全閥承受過大的背壓值,應(yīng)在規(guī)定允許范圍內(nèi)。
    ?安全閥的閥體,要支撐平穩(wěn)。
    ?介質(zhì)為極度和高度危害或易燃易爆介質(zhì)的容器,安全閥的排出口應(yīng)引至安全地點(diǎn),并進(jìn)行妥善處理。兩個(gè)以上的安全閥若共用一根排放管時(shí),排放管的截面積應(yīng)不小于所有安全閥出口截面積的總和,但氧氣或可燃?xì)怏w以及其他能相互產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的兩種氣體不能共用一根排放管。

    A46H先導(dǎo)式安全閥7.jpg

    2.壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南安裝要求:
    ①對(duì)于腐蝕性介質(zhì),安全閥要與爆破片組合安裝。
    ②對(duì)于高毒性介質(zhì),要選用密封性良好的安全閥類型。
    ③對(duì)于高溫介質(zhì)安全閥,高溫對(duì)彈簧影響較大,應(yīng)避免選用彈簧式安全閥。
    ④對(duì)于重要安全閥,或者易受火災(zāi)影響的安全閥,要設(shè)置噴淋保護(hù)。
    ⑤對(duì)于球罐用安全閥,要安裝雙安全閥,且其中任何一個(gè)安全閥的泄壓能力,都能滿足球罐安全泄壓要求。
    ⑥安全閥要設(shè)置靜電跨線。
    ⑦為了防止安全閥反復(fù)啟閉,產(chǎn)生顫振,損壞閥門,要減少安全閥入口管道的壓力降,即加大入口管徑縮短入口管段。

    襯氟安全閥05.jpg

    壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南的型號(hào)和規(guī)格是什么?
    安全閥標(biāo)準(zhǔn)常用的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),常用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)、api重力標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、日本標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。而且各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安全閥的規(guī)定也有一些差異。只有了解每個(gè)安全閥標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,并根據(jù)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求確定驗(yàn)收、安裝和檢驗(yàn)的要求,設(shè)備才能安全可靠地運(yùn)行。
    安全閥作為承壓特種設(shè)備的關(guān)鍵泄壓保護(hù)裝置,在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用廣泛。由于生產(chǎn)要求、設(shè)備性能和巖土要求不同,采用的安全閥標(biāo)準(zhǔn)也不同。常用的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
    常用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)、api重力標(biāo)準(zhǔn)、日本標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。而且各種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安全閥的規(guī)定也有所不同。只有了解每個(gè)安全閥標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,并根據(jù)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求確定驗(yàn)收、安裝和檢驗(yàn)的要求,設(shè)備才能安全可靠地運(yùn)行。

    先導(dǎo)式安全閥02.jpg

    壓力儲(chǔ)罐的安全閥選型指南的選擇參數(shù)有哪些?
    公稱尺寸:安全閥與其他設(shè)備連接的通用接口尺寸;公稱壓力:安全閥的更大允許工作壓力;喉部直徑/流道直徑:安全閥閥座入口處最小橫截面的直徑;開啟高度:安全閥開啟后閥瓣的更大位移;設(shè)定壓力:安全閥設(shè)定的開啟壓力;
    壓力管道安全閥如何選擇?
    首先你要知道你的管道或者儲(chǔ)罐承受了多大的壓力。比如不允許壓力超過1MPa,就要選擇廠家的安全閥,0.95MPa的起跳壓力,不要超過管道或儲(chǔ)罐的公差范圍。如果超過,安全閥將啟動(dòng)排放壓力,形成保護(hù)功能。