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[摘 要]安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置,它是压力容器最为重要的安全附件之一,它的功能是:当容器内压力超过某一定值时,依靠介质自身的压力自动开启阀门,迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时,阀又自动关闭,使容器内压力始终低于允许压力的上限,自动防止因超压而可能出现的事故,所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。安全阀作为一种安全泄放装置,在压力容器上已被广泛应用。
[关键词]压力容器 安全阀
中图分类号:U463.7+4 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)25―0358―01
一、安全阀的分类
目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作,但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。
二、安全阀的选型
由操作压力决定安全阀的公称压力,由操作温度决定安全阀的使用温度范围,由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围,再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式,再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。(l)高压给水一般用封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。(2)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。(3)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀。(4)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。(5)背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。
三、安全阀安装及参数设定的要求
安全阀的排放能力,必须大于或等于压力容器的安全泄放量。安全阀的安装要求
1.安全阀应垂直安装,并应装设在压力容器液面以上气相空间部分,或装设在与压力容器气相空间相连的管道上。
2.压力容器与安全阀之间的连接管和平共处管件的通孔,其截面积不得小于安全阀的进口截面积,其接管应尽量短而直。
3.压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时,则该连接口入口的面积,应至少等于这些安全阀的进口截面积总和。
4.安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门。压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开(加铅封或锁定),截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。
5.安全阀装设位置,应便于检查和维修。
四、安全阀参数的设定
1.固定式压力容器上只安装一个安全阀时,安全阀的开启压力Pz不应大于压力容器的设计压力P,且安全阀的密封试验压力Pt应大于压力容器的最高工作压力Pw,即:Pz≤P、Pt>Pw
2.固定式压力容器上安装多个安全阀时,其中一个安全阀的开启压力不应大于压力容器的设计压力,其余安全阀的开启压力可适当提高,但不得超过设计压力的1.05倍。
3.移动式压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的1.05~1.10倍,安全阀的额定排放压力不得高于罐体设计压力的1.2倍,回座压力不应低于开启压力的0.8倍。
4.设计压力容器时,如采用最大允许工作压力作为选用安全阀的依据,就在设计图样上和压力容器铭牌上注明。
5.安全阀出厂必须随带产品质量证明书,并在产品上装设牢固的金属铭牌。
6.杠杆式安全阀应有防止重锤自由移动的装置和限制杠杆越出的导架;弹簧式安全阀应有防止随便拧动调整螺钉的铅封装置;静重式安全产阀应有防止重片飞脱的装置。
五、安全阀的校验
《压力容器安全技术监察规程》对安全阀校验的规定。
1.安全阀实行定期校验制度。安全阀定期检验按照《在用压力容器检验规程》的规定进行。《在用压力容器检验规程》未作规定的,由检验单位提出检验方案,报省级安全监察机构批准。安全阀一般每年至少应校验一次,拆卸较困难时应采用现场校验。
2.安全阀的校验单位应具有与校验工作相适应的检验技术人员,检验装置,仪器和场地,并建立必要的规章制度。校验人员具有安全阀的基本知识,熟悉并能执行安全阀校验方面的有关规程、标准并持证上岗,校验工作应有详细记录。校验合格后,校验单位应出具校验报告书并对校验合格的安全阀加装铅封。
六、压力容器用安全阀校验要求
《压力容器定期检验规则》对其上安装的安全阀的校验进行了如下的要求。
1.校验机构和校验人员
a.从事安全阀校验工作的单位,可以是有条件和能力的使用单位,也可以是专门从事安全阀校验的单位。校验机构应该建立有效的质量管理体系以保证安全阀校验工作质量,具有与校验工作相适应的校验技术人员、校验装置、仪器和场地。
b. 校验人员必须经相关知识和校验技能培训,掌握安全阀的基本知识,熟悉安全阀校验方面的有关规程和标准。
2.校验设备
a.安全阀校验装置由校验台、气源和管路等组成。可配备空气压缩机,也可用若干气瓶并联或其他形式提供气源。应该配有一定容积的储气罐,储气罐的容积应当与校验安全阀的用气量相适应,保证气源稳定。如果气源压力高于贮气罐的设计压力时,应该在气源与贮气罐之间装设可靠的减压装置。
b.安全阀的校验一般以空气或氮气为校验介质,特殊情况下也可用水作为校验介质。
c.校验系统中的压力表应当符合要求。每个校验台位应该装两块规格相同的压力表,其精确度等级不应当低于1.0级,压力表的量程应当为安全阀校验压力的1.5—3.0倍。压力表必须定期进行检定,检定周期为6个月。
七、安全阀常见故障及原因
a.安全阀漏气,主要原因是(1)阀芯与阀座接触面不严密;(2)阀芯与阀座接触面有脏物;(3)阀杆偏斜
b.安全阀到规定压力时不开启,主要原因是(1)阀芯与阀座粘住,可做手动排气试验排除;(2)弹簧式安全阀的弹簧调整压力过大,应重新调整;(3)杠杆式安全阀的重锤向后移动,应将重锤移到原来定压的位置上,用限动螺丝紧固。
c.安全阀不规定压力时开启,主要原因是(1)弹簧式安全阀的弹簧调整压力不够、弹簧失效或弹力不足,应重调或重换安全阀;(2)杠杆式安全阀重锤向前移动,应将重锤移到原来定压的位置上,用限动螺丝紧固。
结束语
对于需要设置安全阀的压力容器,在总图上要注明安全阀型号、公称压力、公称直径、密封压力级,以便于使用单位根据上述资料买到合适的安全阀。在安全阀校验方面,要尽量做到开启压力与允许偏差统一,提高安全阀校验报告质量,安全阀的校验表格,专业用语及填写一定要规范化。
作者简介
吉增香(1983—— ),女,汉族,现工作单位:中材科技(苏州)有限公司,质量部经理;现有职称:助理工程师,研究方向:压力容器。
[关键词]压力容器 安全阀
中图分类号:U463.7+4 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)25―0358―01
一、安全阀的分类
目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作,但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。
二、安全阀的选型
由操作压力决定安全阀的公称压力,由操作温度决定安全阀的使用温度范围,由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围,再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式,再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。(l)高压给水一般用封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。(2)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。(3)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀。(4)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。(5)背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。
三、安全阀安装及参数设定的要求
安全阀的排放能力,必须大于或等于压力容器的安全泄放量。安全阀的安装要求
1.安全阀应垂直安装,并应装设在压力容器液面以上气相空间部分,或装设在与压力容器气相空间相连的管道上。
2.压力容器与安全阀之间的连接管和平共处管件的通孔,其截面积不得小于安全阀的进口截面积,其接管应尽量短而直。
3.压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时,则该连接口入口的面积,应至少等于这些安全阀的进口截面积总和。
4.安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门。压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开(加铅封或锁定),截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。
5.安全阀装设位置,应便于检查和维修。
四、安全阀参数的设定
1.固定式压力容器上只安装一个安全阀时,安全阀的开启压力Pz不应大于压力容器的设计压力P,且安全阀的密封试验压力Pt应大于压力容器的最高工作压力Pw,即:Pz≤P、Pt>Pw
2.固定式压力容器上安装多个安全阀时,其中一个安全阀的开启压力不应大于压力容器的设计压力,其余安全阀的开启压力可适当提高,但不得超过设计压力的1.05倍。
3.移动式压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的1.05~1.10倍,安全阀的额定排放压力不得高于罐体设计压力的1.2倍,回座压力不应低于开启压力的0.8倍。
4.设计压力容器时,如采用最大允许工作压力作为选用安全阀的依据,就在设计图样上和压力容器铭牌上注明。
5.安全阀出厂必须随带产品质量证明书,并在产品上装设牢固的金属铭牌。
6.杠杆式安全阀应有防止重锤自由移动的装置和限制杠杆越出的导架;弹簧式安全阀应有防止随便拧动调整螺钉的铅封装置;静重式安全产阀应有防止重片飞脱的装置。
五、安全阀的校验
《压力容器安全技术监察规程》对安全阀校验的规定。
1.安全阀实行定期校验制度。安全阀定期检验按照《在用压力容器检验规程》的规定进行。《在用压力容器检验规程》未作规定的,由检验单位提出检验方案,报省级安全监察机构批准。安全阀一般每年至少应校验一次,拆卸较困难时应采用现场校验。
2.安全阀的校验单位应具有与校验工作相适应的检验技术人员,检验装置,仪器和场地,并建立必要的规章制度。校验人员具有安全阀的基本知识,熟悉并能执行安全阀校验方面的有关规程、标准并持证上岗,校验工作应有详细记录。校验合格后,校验单位应出具校验报告书并对校验合格的安全阀加装铅封。
六、压力容器用安全阀校验要求
《压力容器定期检验规则》对其上安装的安全阀的校验进行了如下的要求。
1.校验机构和校验人员
a.从事安全阀校验工作的单位,可以是有条件和能力的使用单位,也可以是专门从事安全阀校验的单位。校验机构应该建立有效的质量管理体系以保证安全阀校验工作质量,具有与校验工作相适应的校验技术人员、校验装置、仪器和场地。
b. 校验人员必须经相关知识和校验技能培训,掌握安全阀的基本知识,熟悉安全阀校验方面的有关规程和标准。
2.校验设备
a.安全阀校验装置由校验台、气源和管路等组成。可配备空气压缩机,也可用若干气瓶并联或其他形式提供气源。应该配有一定容积的储气罐,储气罐的容积应当与校验安全阀的用气量相适应,保证气源稳定。如果气源压力高于贮气罐的设计压力时,应该在气源与贮气罐之间装设可靠的减压装置。
b.安全阀的校验一般以空气或氮气为校验介质,特殊情况下也可用水作为校验介质。
c.校验系统中的压力表应当符合要求。每个校验台位应该装两块规格相同的压力表,其精确度等级不应当低于1.0级,压力表的量程应当为安全阀校验压力的1.5—3.0倍。压力表必须定期进行检定,检定周期为6个月。
七、安全阀常见故障及原因
a.安全阀漏气,主要原因是(1)阀芯与阀座接触面不严密;(2)阀芯与阀座接触面有脏物;(3)阀杆偏斜
b.安全阀到规定压力时不开启,主要原因是(1)阀芯与阀座粘住,可做手动排气试验排除;(2)弹簧式安全阀的弹簧调整压力过大,应重新调整;(3)杠杆式安全阀的重锤向后移动,应将重锤移到原来定压的位置上,用限动螺丝紧固。
c.安全阀不规定压力时开启,主要原因是(1)弹簧式安全阀的弹簧调整压力不够、弹簧失效或弹力不足,应重调或重换安全阀;(2)杠杆式安全阀重锤向前移动,应将重锤移到原来定压的位置上,用限动螺丝紧固。
结束语
对于需要设置安全阀的压力容器,在总图上要注明安全阀型号、公称压力、公称直径、密封压力级,以便于使用单位根据上述资料买到合适的安全阀。在安全阀校验方面,要尽量做到开启压力与允许偏差统一,提高安全阀校验报告质量,安全阀的校验表格,专业用语及填写一定要规范化。
作者简介
吉增香(1983—— ),女,汉族,现工作单位:中材科技(苏州)有限公司,质量部经理;现有职称:助理工程师,研究方向:压力容器。