安全閥選用
上海申弘閥門有限公司
安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件。其動作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全,并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān)。而有的用戶和設(shè)計部門在選型時,總是選錯型號。為此本文對安全閥的選用加以分析。上海申弘閥門有限公司主營閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。蒸汽安全閥在我們的生活當(dāng)中應(yīng)用的越來越廣泛了現(xiàn)在,因此我們要注意的事項也多,安裝.維修.保養(yǎng)等
二、定義
所謂安全閥廣義上講包括泄放閥,從管理規(guī)則上看,直接安裝在蒸汽鍋爐或一類壓力容器上,其必要條件是必須得到技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)可的閥門,狹義上稱之為安全閥,其他一般稱之為泄放閥。安全閥與泄放閥在結(jié)構(gòu)和性能上很相似,二者都是在超過開啟壓力時自動排放內(nèi)部的介質(zhì),以保證生產(chǎn)裝置的安全。由干存在這種本質(zhì)上類似性,人們在使用時,往往將二者混同,另外,有些生產(chǎn)裝置在規(guī)則上也規(guī)定選用哪種均可。因此,二者的不同之處往往被忽視。從而也就出現(xiàn)了許多間題。如果要將二者作出比較明確的定義,則可按照《ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范》*篇中所闡述的定義來理解:
(l)安全閥(Safety Valve)一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動的自動泄壓裝置。其特征為具有突開的全開啟動作。用于氣體或蒸汽的場合,如圖1。
(2)泄放閥(Relief Valve),又稱溢流閥一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動的自動泄壓裝置。它隨壓力超過開啟力的增長而按比例開啟。主要用于流體的場合。如圖2所示。
(3)安全泄放閥(Safet Relief Valve),又稱安全溢流閥一種由介質(zhì)壓力驅(qū)動的自動泄壓裝置。根據(jù)使用場合不同既適用作安全閥也適用作泄放閥。以日本為例,給安全閥和泄放閥作出明確定義的比較少,一般用作鍋爐這類大型貯能壓力容器的安全裝置稱之為安全閥,安裝在管道上或其他設(shè)設(shè)施上的稱之為泄放閥。不過,若按日本通產(chǎn)省的《火力發(fā)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定看,設(shè)備上安全保障的重要部分,使用安全閥,如鍋爐、過熱器、再熱器等。而在減壓閥的下側(cè)需要與鍋爐和渦輪機(jī)相接的場合,都需要安裝泄放閥或安全閥。如此看,安全閥要求比泄放閥更具可靠性。另外,從日本勞動省的高壓氣體管理規(guī)則、運輸省及各級船舶協(xié)會的規(guī)則中,對安全排放量的認(rèn)定和規(guī)定來看,我們把保證了排放量的稱之為安全閥,而不保證排放量的閥門稱作泄放閥。在國內(nèi)不論全啟式或微啟式統(tǒng)稱為安全閥。
3 | 安全閥 | DN15,A21H-40,外螺紋,整定壓力20bar | 碳鋼 | 個 |
4 | 安全閥 | DN15,A28H-16C | 個 | |
5 | 安全閥 | DN15 | 個 | |
6 | 安全閥 | DN15 整定壓力2.10MPa 液態(tài)氨 | 碳鋼 | 個 |
7 | 安全閥 | DN15 整定壓力0.6 MPa | 碳鋼 | 個 |
8 | 安全閥 | DN20 整定壓力0.4MPa | 碳鋼 | 個 |
9 | 安全閥 | DN20 | 個 | |
10 | 安全閥 | DN20,A21H-25C 外螺紋,整定壓力10bar | 碳鋼 | 個 |
11 | 安全閥 | DN20 A47H-40 整定壓力16bar | 碳鋼 | 個 |
12 | 安全閥 | DN20 整定壓力2.06MPa | 碳鋼 | 個 |
13 | 安全閥 | DN25 A47H 整定壓力0.8Mpa 法蘭連接 | 碳鋼 | 個 |
14 | 安全閥 | DN25,A21H-25 外螺紋,整定壓力0.8bar | 碳鋼 | 個 |
15 | 安全閥 | DN25 AF-11/4 整定壓力 1.10MPa | 碳鋼 | 個 |
16 | 安全閥 | DN25 整定壓力1.18MPa 液態(tài)氨 | 碳鋼 | 個 |
17 | 安全閥 | DN25 整定壓力1.60MPa 液態(tài)氨 | 碳鋼 | 個 |
18 | 安全閥 | DN25 | 個 | |
19 | 安全閥 | DN32 整定壓力2.06 MPa | 碳鋼 | 個 |
20 | 安全閥 | DN32 整定壓力0.93MPa | 碳鋼 | 個 |
21 | 安全閥 | DN32 蒸汽 | 碳鋼 | 個 |
22 | 安全閥 | DN40 蒸汽 | 碳鋼 | 個 |
23 | 安全閥 | DN40/65,SV60 | 個 | |
24 | 安全閥 | DN40 AF-11/2 整定壓力 0.37MPa | 碳鋼 | 個 |
25 | 安全閥 | DN40,型號:A-42Y-16P,法蘭 | 個 | |
26 | 安全閥 | DN40 整定壓力1.10MPa | 碳鋼 | 個 |
27 | 安全閥 | DN50 整定壓力1.20MPa 液態(tài)氨 | 碳鋼 | 個 |
28 | 安全閥 | DN50 A27W-10T 整定壓力0.85Mba | 碳鋼 | 個 |
29 | 安全閥 | DN50 | 碳鋼 | 個 |
30 | 安全閥 | DN50-25 PB25 | 碳鋼 | 個 |
31 | 安全閥 | DN65 蒸汽 | 碳鋼 | 個 |
32 | 安全閥 | DN65,A42F-25, | 個 | |
33 | 安全閥 | DN80 | 個 | |
34 | 安全閥 | DN100 PN25,SV60 7DS | 個 | |
35 | 安全閥 | DN100 出口通徑:125mm A48Y16C | 碳鋼 | 個 |
36 | 安全閥 | DN100-150 | 個 | |
37 | 安全閥 | DN200 | 個 | |
38 | 安全閥 | A27W-10T 公稱壓力1MPA整定壓力0.84MPA | 個 | |
39 | 安全閥 | 進(jìn)口直徑18mm 壓力18bar TUV.SV.02-895.18.D/G.0,54.P | 個 | |
40 | 安全閥 | AQ-20-Ⅱ,規(guī)格Pg0.8 Dg20,適用溫度0-180℃, | 個 | |
41 | 安全閥 | AQ-20-Ⅱ, 規(guī)格Pg0.3 Dg20,適溫度0-180℃ | 個 | |
42 | 安全閥 | 型號RXAF-P20/0.3材質(zhì)PVC 廠家:上海榮興泵業(yè) | 個 | |
85 | 不銹鋼安全閥 | DN15 20Bar,4383.2862 | 個 | |
86 | 不銹鋼安全閥 | DN20 6Bar,4623.2912 | 316 | 個 |
263 | 彈簧式安全閥 | DN32,法蘭連接,工作壓力1-1.3Mpa整定壓力0.8MPa | 件 | |
264 | 彈簧式安全閥 | DN40,法蘭連接,工作壓力1-1.3Mpa整定壓力0.9MPa | 件 | |
265 | 彈簧式安全閥 | DN80,A41H-16C 公稱壓力1.6MPA整定壓力0.84MPA | 個 | |
266 | 彈簧式安全閥 | DN80,型號A48Y-25,壓力等級1.3-1.6MPa | 個 | |
267 | 彈簧式安全閥 | DN125,A41H-16C,壓力1.6MPA整定壓力0.8 浙江天正閥 | 碳鋼 | 個 |
268 | 彈簧式安全閥 | 凱宏A48Y16C通徑100管直徑65MM整定壓力 1.0MP | 碳鋼 | 個 |
269 | 彈簧式安全閥 | A48Y-16C公稱通徑40mm流通直徑25mm | 件 | |
270 | 彈簧式啟式安全閥 | DN40 A48Y-25 工作壓力級1.3-1.6 | 個 | |
271 | 彈簧式啟式安全閥 | DN80 A48Y-25 工作壓力級1.3-1.6 | 個 | |
272 | 彈簧微啟式安全閥 | DN80 A47H-16C,,流道65mm,公稱1.6MPa河南高山閥門: | 碳鋼 | 個 |
273 | 彈簧微啟式安全閥 | A21F-16 1寸外螺紋 整定壓力0.6Mpa | 碳鋼 | 個 |
274 | 彈簧微啟式外螺紋安全閥 | DN25 A21W-40P, | 個 | |
275 | 彈簧微啟式外螺紋安全閥 | DN25 A21W-16P, | 個 | |
277 | 低溫安全閥 | DN15 DA21F-40P 代號7k10 -96+40℃ 整定2.05Mpa | 碳鋼 | 個 |
497 | 全啟式安全閥 | A48Y型 廠家:凱宏閥門有限公司 | 碳鋼 | 個 |
498 | 全啟式安全閥 | A42F-25 40mm法蘭連接 開啟壓力1.85Mpa | 碳鋼 | 個 |
499 | 全啟式安全閥 | A42F-25 2.5MPa DN25 | 個 | |
500 | 全啟式安全閥 | A48Y型 廠家:凱宏閥門有限公司 | 碳鋼 | 個 |
501 | 全啟式安全閥 | DN25 A42-F25 氨用,雙法蘭,壓力為1.2MPa | 個 | |
502 | 全啟式安全閥 | DN32:A42-F25雙法蘭連接開啟壓力為1.85MPa | 個 | |
503 | 全啟式安全閥 | 1A22F25 絲口壓力1.85MPa DN15氨油分離器 | 個 | |
557 | 微啟式安全閥 | DN20,532A 2.5MPa | 個 | |
558 | 微啟式安全閥 | DN20,A21F-25C 2.5MPa | 個 | |
559 | 微啟式安全閥 | DN25 A21F-25 整定壓力1.85Mpa | 碳鋼 | 個 |
560 | 微啟式安全閥 | DN25 PN16 蒸汽用 | 碳鋼 | 個 |
561 | 微啟式氨用安全閥 | DN20,A11F-16 寸內(nèi)螺紋 | 碳鋼 | 個 |
562 | 微啟式氨用安全閥 | DN25,A11F-16 內(nèi)螺紋 | 碳鋼 | 個 |
三、選型
1.分類
目前大量生產(chǎn)的安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導(dǎo)式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作,彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的,一般易燃、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式,蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式,在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度,有時也可以用作手動緊急泄壓用,如圖3。杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作,但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍。溫度較高時選用帶散熱器的安全閥。
安全閥的主要參數(shù)是排量,這個排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度,由開啟高度不同,又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/40~l/20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/4。
2.安全閥的選用
由操作壓力決定安全閥的公稱壓力,由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍,由計算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍,再根據(jù)使用介質(zhì)決定安全閥的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式,再根據(jù)安全閥泄放量計算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規(guī)則。
(l)熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。
(2)蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。
(3)水等液體不可壓縮介質(zhì)一般用封閉微啟式安全閥,或用安全泄放閥。
(4)高壓給水一般用封閉全啟式安全閥,如高壓給水加熱器、換熱器等。
(5)氣體等可壓縮性介質(zhì)一般用封閉全啟式安全閥,如儲氣罐、氣體管道等。
(6)E級蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。
(7)大口徑,大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥,如減溫減壓裝置、電站鍋爐等,如圖8所示。
(8)運送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內(nèi)裝式安全閥,如圖4所示。
(9)油罐頂部一般用液壓安全閥,需與呼吸閥配合使用。
(10)井下排水或天然氣管道一般用先導(dǎo)式安全閥,如圖6所示。
(11)液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。
(12)負(fù)壓或操作過程中可能會產(chǎn)生負(fù)壓的系統(tǒng)一般用真空負(fù)壓安全閥。
(13)背壓波動較大和有毒易燃的容器或管路系統(tǒng)一般用波紋管安全閥。
(14)介質(zhì)凝固點較低的系統(tǒng)一般選用保溫夾套式安全閥,如圖7所示。
3.國內(nèi)主要廠家的比較及連接尺寸的選擇
國內(nèi)生產(chǎn)安全閥的廠家比較多,連接尺寸也大多不統(tǒng)一。主要分以下幾個大類:
(1)以 JB/T2203-1999《彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)長度》為主的通用類。目前國內(nèi)大多數(shù)安全閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計生產(chǎn)。如上海毅瑋流體控制技術(shù)有限公司、羅浮鍋爐附件廠、杭州閥門廠、江蘇吳江閥門工具廠、上海閥門廠、開封高壓閥門廠、海安閥門廠等。但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡,規(guī)格不全,微啟式安全閥大公稱通徑為 D NI 00,全啟式安全閥大公稱通徑DN200,中間缺少DN65、DN125兩個規(guī)格。根據(jù)我廠所生產(chǎn)的安全閥規(guī)格及掌握的資料來看,目前微啟式安全閥公稱通徑大達(dá)到DN250,全啟式安全閥公稱通徑達(dá)到DN400。經(jīng)本人考證,各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一,如 DN150全啟式安全閥,上海毅瑋流體控制技術(shù)有限公司、羅浮鍋爐附件廠、上海閥門廠及江蘇吳江閥門工具廠各不相同。為了有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),用戶在選用及安裝時同一規(guī)格能夠互換,建議合肥通用機(jī)械研究所對JB/T2203-1999《彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)長度》進(jìn)行修訂。建議設(shè)計院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用,安全閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造。
(2)以 API526 《鋼制法蘭連接安全泄放閥》(Flanged Steel Safety Relief Valve)為主的美標(biāo)體系。國內(nèi)進(jìn)口化工設(shè)備等所配的安全閥連接尺寸一般按照本標(biāo)準(zhǔn),如圖5所示。本標(biāo)準(zhǔn)公稱通通徑為DN25~ DN200( l”~ 8”),公稱壓力為 2~ 42MPa,喉徑從D-T(9.5~146mm)。本標(biāo)準(zhǔn)比較科學(xué)規(guī)范,對壓力、材料、溫度、喉徑等統(tǒng)籌考慮。依照喉徑確定規(guī)格,同一喉徑可以有好幾個規(guī)格,相反同一規(guī)格可能有好幾個喉徑可以選擇。如 DN100~DN150(4”~6”)喉徑有L、M、N、P四種可以選擇。隨著貿(mào)易及進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化的不斷推進(jìn),該標(biāo)準(zhǔn)將在國內(nèi)得到很大推廣。目前該標(biāo)準(zhǔn)還沒有轉(zhuǎn)化為國標(biāo)。
(3)以在上影響比較大的安德森·格林伍德公司(Anderson Greenwood&Co.)為依據(jù)的活塞式導(dǎo)閥操作安全泄壓閥(Pilot Operated Pressure Relief Valves)系列。國內(nèi)一般稱之為先導(dǎo)式安全閥,如圖6所示,先導(dǎo)式安全閥由主閥和導(dǎo)閥組成,導(dǎo)閥操作主閥的開啟和關(guān)閉。這種閥門排量大;不受背壓的影響;可以在非常接近開啟壓力下進(jìn)行不泄漏操作;啟閉壓差小等優(yōu)點。一般適用于天然氣管道等。目前國內(nèi)還沒有先導(dǎo)式安全閥標(biāo)準(zhǔn)及連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)。并且這種類型的閥門剛剛開發(fā),還沒有廣泛推廣。據(jù)我廠的經(jīng)驗及所掌握的資料來看。建議合肥通用機(jī)械研究所盡早起草并發(fā)布先導(dǎo)式安全閥標(biāo)準(zhǔn)。
(4)以中國航天工業(yè)總公司第十一研究所設(shè)計研制的安全閥自成一個體系。航天十一所研制的HT系列安全閥品種多,有HTO普通安全閥(如圖1所示)、HTB平衡波紋管式安全閥、HTR泄流閥、HTN特殊安全閥、HTGS高性能蒸汽安全閥。HTXY液體泄壓閥、HTXD先導(dǎo)式安全閥等,且性能良好。但是除HTXD系列先導(dǎo)式安全閥與安德森·格林伍德公司連接尺寸相同外,其余與美標(biāo)、國標(biāo)均不相同。這一點請選用時務(wù)必注意。
(5)以蘭州煉油廠設(shè)計研制開發(fā)的A型、TA型封閉全開啟彈簧式安全閥自成一個體系。該系列口徑DN25~DN150 (1”~6’),公稱壓力l.6~4.0MPa,喉徑D~R(9.5-115mm)。該體系連接尺寸與美標(biāo)及國標(biāo)均不相同,為蘭煉。
(6)為鍋爐、電站設(shè)備、減溫減壓裝置配套的沖量式安全閥系列(如圖8所示)。等配套的安全閥。此類系列閥門結(jié)構(gòu)及連接尺寸各廠家一般不相同,可能有部分相同。選用時一定要注意閥門喉徑及連接尺寸的區(qū)別。
1、安全閥應(yīng)垂直安裝在鍋商、集箱的高位置。在安全閥和鍋筒或集箱之間,不得裝有取用蒸汽的出口管和閥門。
2、杠桿式安全閥要有防止重錘自行移動的裝置和限制杠桿越軌的導(dǎo)架,彈簧式安全閥要有提升手把和防止隨便擰動調(diào)整螺釘?shù)难b置。
3、對于額定蒸汽壓力小于或等于3.82MPa的鍋爐,安全閥喉徑不應(yīng)小于25mm;對于額定蒸汽壓力大于3.82MPa的鍋爐,安全閥喉徑不應(yīng)小于20mm。
4、安全閥與鍋爐的連接管,其截面積應(yīng)不小于安全閥的進(jìn)口截面積。如果幾個安全閥共同裝設(shè)在一根與鍋筒直接相連的短管上,短管的通路截面積應(yīng)不步于所有安全閥排汽面積的1.25倍。
5、安全閥一般應(yīng)裝設(shè)排汽管,排汽管應(yīng)直通安全地點,并有足夠的截面積,保證排汽暢通。安全閥排氣管底部應(yīng)裝腔作勢有接到安全地點的疏水管,在排氣管和疏水管上都不允許裝設(shè)閥門。
6、額定蒸發(fā)量大于0.5t/h的鍋爐,至少裝設(shè)兩個安全閥;額定蒸發(fā)量小于或等于0.5t/h的鍋爐,至少裝一個安全閥??煞质绞∶浩鞒隹谔?、蒸汽過熱器出口處都必須裝設(shè)安全閥。
7、壓力容器的安全閥直接裝在壓力容器本體的高位置上。液化氣體貯罐的安全閥必須裝設(shè)在氣相部位。一般可用短管與容器連接,則此安全閥短管的直徑應(yīng)不小于安全閥的閥徑。
8、安全閥與容器之間一般不得裝設(shè)閥門,對易燃易爆或黏性介質(zhì)的容器,為了安全閥的清洗或更換方便,可裝設(shè)截止閥,該截止閥在正常操作時必須全開并加鉛封,避免亂動。
9、對易燃易爆或有毒介質(zhì)的壓力容器,安全閥排出的介質(zhì)必須有安全裝置和回收系統(tǒng)。杠桿式安全閥的安裝必須保持鉛垂位置,彈簧安全閥也垂直安裝,以免影響其動作。安裝時還應(yīng)注意配合、零件的同軸度和應(yīng)使各個螺栓均勻受力。
10、新裝安全閥應(yīng)附有產(chǎn)品合格證,安裝前要進(jìn)行復(fù)校,加以鉛封并出具安全閥校驗。
11、安全閥的出口應(yīng)無阻力,避免背壓現(xiàn)象,若裝設(shè)排泄管,其內(nèi)徑應(yīng)大于安全閥的出口通徑,安全閥排除口應(yīng)注意防凍,對盛裝易燃或有毒、劇毒介質(zhì)的容器,排泄管應(yīng)直通室外安全地點或有進(jìn)行妥善處理的設(shè)施,排泄管不準(zhǔn)裝設(shè)任何閥門。
12、承壓設(shè)備與安全閥之間不得裝有任何閥門,對盛易燃、易爆、有毒或粘性介質(zhì)的容器,為便于更換、清洗,可裝截止閥,其結(jié)構(gòu)和通徑尺寸不應(yīng)妨礙安全閥的正常運行。正常運行時,截止閥必須全開并加鉛封。
4.喉徑的計算
喉徑的計算一般按照《鍋爐壓力容器安全技術(shù)規(guī)范》附件五所列的公式?;蛘甙凑誂PIRP520 煉廠泄壓系統(tǒng)設(shè)計和安裝的實施方法*部分設(shè)計》中所列的公式。上述兩種公式計算結(jié)果基本相同或相差不大。與本文相關(guān)的論文有:中國閥門產(chǎn)值遞增