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===行业动态===  

介绍安全阀的原理、结构、特征、应用和构造

用以防止锅炉、压力容器等设备或管道因超压而发生损坏的阀门。当被保护体内的流体压力达到略高于正常工作压力的某一规定值(即阀门开启压力)时,安全阀自动开启,排放部分流体,使压力下降。当压力下降到略低于正常工作压力的某一值(即阀门回座压力)时,安全阀自动关闭,停止排放流体并保持密封。
  安全阀类的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值,从而达到安全保护的目的。
  安全阀是一种安全保护用阀,它的启闭件受外力作用下处于常闭状态,当设备或管道内的介质压力升高,超过规定值时自动开启,通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类,主要用于锅炉、压力容器和管道上,控制压力不超过规定值,对人身安全和设备运行起重要保护作用。
  按安全阀阀瓣开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀,微启式安全阀的开启行程高度为:≤0.05d0(最小排放喉部口径);全启式安全阀开启高度为≤0.25d0(最小排放喉部口径)。
  安全阀按结构形式来分,要分为垂锤式、杠杆式、弹簧式和先导式(脉冲式);按阀体构造来分,可分为封闭式和不封闭式两种。封闭式安全阀即排除的介质不外泄,全部沿着出口排泄到指定地点,一般用在有毒和腐蚀性介质中。对于空气和蒸汽用安全阀,多采用不封闭式安全阀。对于安全阀产品的选用,应按实际密封压力来确定。对于弹簧式安全阀,在一种公称压力(PN)范围内,具有几种工作压力级的弹簧,订货时除注明安全阀型号、名称、介质和温度外,尚应注明阀体密封压力,否则按最大密封压力供货。
  安全阀的选用原则:
  1.蒸汽锅炉安全阀,一般选用敞开全启式弹簧安全阀;2.液体介质用安全阀,一般选用微启式弹簧安全阀;3.空气或其他气体介质用安全阀,一般选用封闭全启式弹簧安全阀;4.液化石油气汽车槽车或液化石油气铁路罐车用安全阀,一般选用全启式内装安全阀;5.采油井出口( )用安全阀,一般选用先导式安全阀;6.蒸汽发电设备的高压旁路安全阀,一般选用具有安全和控制双重功能的先导式安全阀7.若要求对安全阀做定期开启试验时,应选用带提升扳手的安全阀。当介质压力达到开启压力的75%以上时,可利用提升扳手将阀瓣从阀座上略为提起,以检查安全阀开启的灵活性;8.若介质温度较高时,为了降低弹簧腔室的温度,一般当封闭式安全阀使用温度超过300℃及敞开式安全阀使用温度超过350℃时,应选用带散热器的安全阀;9.若安全阀出口背压是变动的,其变化量超过开启压力的10%时,应选用波纹管安全阀;10.若介质具有腐蚀性时,应选用波纹管安全阀,防止重要零件因受介质腐蚀而失效。
  安全阀的安装和维护应注意以下事项:
  1、各种安全阀都应垂直安装。
  2、安全阀出口处应无阻力,避免产生受压现象。
  3、安全阀在安装前应专门测试,并检查其官密封性。
  4、对使用中的安全阀应作定期检查。
  安全阀的分类安全阀因其用途的不同,结构种类也较多,但大致按一下方法进行分类(1) 按使用介质分:
  蒸汽用安全阀(通常以A48Y型为代表)空气及其他气体用安全阀(通常以A42Y型为代表)液体用安全阀(通常以A41H型为代表)(2) 按公称压力分:
  低压安全阀:公称压力PN≤1.6Mpa的安全阀中压安全阀:公称压力PN2.5-6.4Mpa的安全阀高压安全阀:公称压力PN10.0-80.0Mpa的安全阀超高压安全阀:公称压力PN〉100Mpa的安全阀(3) 按适用温度分:
  超低温安全阀:t≤-100℃的安全阀低温安全阀:-100℃<-40℃的安全阀。
  常温安全阀:-40℃        中温安全阀:120℃        高温安全阀:t>450℃的安全阀特别要指出的是,鉴于国内弹簧制造的实际情况,当安全阀用于350℃以上工况条件时,大都采用加散热器或将阀盖做成花篮式,以便弹簧能更好的散热,使弹簧始终保持能在350℃以下工作,确保其刚度不变,从而保证安全阀的正确开启和回座及其他性能要求。
  (4) 按连接方式分:
  法兰接连安全阀。安全阀进口和管道连接法兰形式,出口形式灵活。
  螺纹接连安全阀。安全阀进口和管道连接螺纹,出口形式灵活。
  焊接接连安全阀。安全阀进口和管道连接螺纹,出口形式灵活。
  (5) 按结构形式分根据结构特点或阀瓣最大开启高度与阀座直径之比(h/d),安全一般可以划分为以下几种:
  杠杆重锤式安全阀。
  弹簧式安全阀。利用压缩弹簧的力来平衡阀瓣的压力,并使其密封的安全阀。参见如A42Y16C型安全阀。
  脉冲式安全阀。脉冲式安全阀又称为先导式安全阀。它把主阀和辅阀设计在一起,通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作。这种结构通常用于大口径、大排量及高压系统。脉冲式安全阀如WFXD型。
  微启式安全阀。阀瓣的开启高度为阀座通径的1/40∽1/20,如A27W-10T、A47H-16C安全阀。
  全启式安全阀。如A47H-16C型安全阀。阀瓣的开启高度为阀座通径的1/4。
  全封闭安全阀。如A47H-16C型安全阀。
  半闭式安全阀。如A48Y-16C安全阀。
  敞开式安全阀。(A48Y-16C安全阀亦为敞开式)先导式安全阀。如WFXD型安全阀。
  (6) 按密封副的分类硬质合金对硬质合金密封副。适用于高温高压的场合,尤其是高温高压的过热蒸汽。
  2Cr13对2Cr13r密封副。使用于一般场合下的饱和蒸汽和过热蒸汽,或温度低于450℃其他介质的容器或管道上。
  阀座密封面为2Cr13,阀瓣密封面为硬质合金。使用于高压蒸汽及流速比较大、易对密封面造成冲刷的其它介质。
  阀座密封面为合金钢,阀瓣密封面为聚四氟乙烯。适用于石油或天然气介质,密封要求严格,但工作温度低于150℃的场合。
  密封副为奥氏体不锈钢。这种安全阀的阀体,阀盖多为奥氏体不锈钢,应用于介质中含有酸、碱等腐蚀性成分的场合。
  (7) 按作用原理分类直接作用式安全阀。直接依靠介质压力产生的作用力来克服作用在阀瓣上的机械载荷使阀门开启的安全阀。
  先导式安全阀。由主阀和导阀组成,主要依靠从导阀排出的介质来驱动或控制的安全阀。
  带补充载荷式安全法。在进口压力达到开启压力前始终保持有一增强密封的附加力,该附加力在达到阀门开启压力时可靠释放的安全阀。
  (8) 按动作特性分类比例作用式安全阀。开启压力随压力升高而逐渐变化的安全阀。
  两段式安全阀。(突跳动作式安全阀)。开启过程分为两个阶段,起初阀瓣随压力升高而比例开启,在压力升高一个不大的数值后,阀瓣在压力几乎不再升高的情况下急速开启到规定的高度的安全阀。
  (9) 安开启高度分类微启式安全法。开启高度在1/40-1/20流到直径范围内的安全阀。
  全启式安全阀。开启高度不小于1/4流到直径的安全阀。
  中启式安全阀。开启高度介于微启式和全启式之间的安全阀。
  (10)   有无背压平衡机构分类背压平衡式安全阀。利用波纹管、活塞或膜片等平衡背压作用的原件,使阀门开高前背压对阀瓣上下两侧的作用相互平衡的安全阀。
  常规式安全法。不带背压平衡原件的安全阀。
  (11)   按阀瓣加载方式分类重锤式或杠杆重锤式安全阀。利用重锤直接加载或利用重锤通过杠杆加载的安全阀。
  弹簧式安全阀。利用压缩弹簧加载的安全阀。
  气室式安全阀。利用压缩空气加载的安全阀。

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阀门的腐蚀,通常被理解为阀门金属材料在化学的或电化学的环境作用下所受到的破坏。由于“腐蚀”现象出现于金属与周围环境自发的相互作用当中,怎样将金属与周围环境相隔绝或更多的使用非金属合成材料,便是防腐蚀的重点。
  阀门的阀体(包括阀盖),占据阀门的大部分重量,又处在与介质的经常接触中,所以选用阀门,往往从阀体材料出发。
  阀体的腐蚀不外两种形式,即化学腐蚀和电化学腐蚀。它的腐蚀速度决定于介质的温度、压力、化学性能以及阀体材料的抗腐蚀能力。腐蚀速度可分为六等
  1、完全耐蚀:腐蚀速度低于0.001毫米/年
  2、极耐蚀:腐蚀速度0.001至0.01毫米/年
  3、耐蚀:腐蚀速度0.01至0.1毫米/年
  4、尚耐蚀:腐蚀速度0.1至1.0毫米/年
  5、耐蚀性差:腐蚀速度1.0至10毫米/年
  6、不耐蚀:腐蚀速度大于10毫米/年
  阀门阀体的防腐蚀,主要是正确选用材料。虽然防腐蚀的资料十分丰富,但能否选得恰当,还是不容易的事情,因为腐蚀的问题很复杂,例如硫酸在浓度低时对钢材有很大的腐蚀性,浓度高时则使钢材产生钝化膜,能防腐蚀;氢只在高温高压下才显示对钢材的腐蚀性很强,氯气处于干燥状态时腐蚀性能并不大,而有一定湿度时腐蚀性能很强,许多材电动头可设置阀门打开、关闭方式,包括:扭矩开、限位开和扭矩关、限位关。
  电动头正常操作阀门关闭时,有两种控制电动机停止运行的方式:一种是限位开关式,即当电动头带动阀门关闭到位时,限位开关动作,切断电动机电源,电动头停止运行;另一种是力矩开关式,既当电动头带动阀门关闭到位并且阀门阻力负荷产生的力矩值逐步增大并等于电动头预先设定力矩值时,力矩开关动作,切断电动机电源,电动头停止运行。
  结合具体阀门类型的不同,所选择的电动头闭合阀门动作控制方式也不同。核电站常规岛电动阀门主要分为:平行闸阀、蝶阀、截止阀,根据这些阀门的操作特性,一般选择截止阀电动头为力矩控制方式,选择蝶阀、平行闸阀电动头为限位控制方式。

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