实验一 安全阀性能测试实验

实验一安全阀性能测试实验

一、实验目的

1、了解弹簧式安全阀的结构及工作原理。

2、了解安全阀的适用范围及优缺点。

3、掌握安全阀的整定压力(排放压力)的测试方法。

二、实验原理

安全阀是锅炉压力容器重要的安全附件，当锅炉压力容器在正常的工作压力下运行时，保持严密不漏；一旦器内的压力超过规定值时，就能自动地、迅速地排泄出器内的介质，使设备内的压力始终保持在最高许用压力范围之内。

安全阀的优点包括：

①仅仅排泄压力设备内高于规定的部分压力，而当设备内的压力降至正常操作压力时，它即自动关闭；

②避免过量介质排出而造成的浪费和生产中断；

③装置本身可重复使用，安装调整也比较容易。

安全阀的缺点包括：

①密封性能较差；

②由于弹簧等的惯性作用，阀的开放有滞后现象，泄压反应较慢；

③安全阀所接触的介质不洁净时，有被堵塞或粘住的可能。

弹簧式安全阀主要由阀座、阀瓣(阀芯)和弹簧加载机构三部分组成。

阀座有的和阀体是一个整体，有的是和阀体组装在一起的，它与设备连通。阀瓣连带有阀杆，它紧扣在阀座上。阀瓣上面是弹簧加载机构，载荷的大小可以通过调节弹簧的预紧力实现。

当设备内的压力在规定的工作压力范围之内时，内部介质作用于阀瓣上面的力小于加载机构加在阀瓣上面的力，两者之差构成阀瓣与阀座之间的密封力，使阀瓣紧压着阀座，设备内的介质无法排出。当设备内的压力超过规定的工作压力并达到安全阀的开启压力时，内部介质作用于阀瓣上面的力大于加载机构施加在它上面的力，于是阀瓣离开阀座，安全阀开启，设备内的介质即通过阀座排出。

如果安全阀的排量大于设备的安全泄放量，设备内压力即逐渐下降，而且通过短时间的排气后，压力即降回至正常工作压力。此时内压作用于阀瓣上面的力又小于加载机构施加在它上面的力，阀瓣又紧压着阀座，介质停止排出，设备保持正常的工作压力继

续运行。所以，安全阀是通过阀瓣上介质作用力与加载机构作用力的消长，自行关闭或开启以达到防止设备超压的目的。

三、实验装置

容器失稳测试装置如图1所示

图1 SAT-QBC型安全阀定压校验台

1－卸压阀；2－加紧压力表；3－夹紧力调节阀门；4－复位开关；5－加紧开关；6－气

源压力表；7－校验阀

四、实验步骤

1、接入气源

将本设备提供的外接软管连接设备和带压钢瓶。在一般情况下，建议采用常温洁净压缩空气或瓶装氮气作为气缸及检验安全阀气源。若由压缩机供气，则压缩机气体出口处必须设有稳压气罐及过滤装置，以免压力波动影响校验精度。

切记不能采用氧气、氢气等易爆或助燃气体（曾灌装过氧气、氢气等的气瓶决不能充入其他气体！）。

2、校验顺序

2-1 首先确认工作台上校验阀7、卸压阀1、夹紧开关5，都处于关闭状态，确认

后再开启气源总开关。此时操作台上气源压力表6所显示的数值为气瓶的最高压力，该压力应大于1.2倍被校验安全阀的开启压力，方可使用。

2-2 观察夹紧压力表2，其数值应不高于1.0MPa。

本设备前方有快装式压力表接口，可根据被校验安全阀的开启压力来选择压力表。若需使用双表指示，打开另一只精密压力表的闷头，旋入相同量程的精密压力表。

2-3根据被校安全阀的公称通径，选用相对应的中心垫块放入校验台中心轴上。若由压缩机供气，此时必须停止运转以使压力稳定状态下校验。

2-4放上安全阀（注意一定要套入中心垫凸缘位置），注意：中心垫上下都必须放入“O”型密封圈。然后一手扶安全阀上端，一手依次将三只卡脚推向中心，并碰到阀门进口法兰外缘为止。

2-5 拉开夹紧开关5，安全阀即被夹紧。

2-6 缓慢开启校验阀7并观察开启压力表的升压速度，当压力接近被校安全阀规定开启压力的90%时，其压力速度应小于0.01MPa/sec，直至安全阀开启后，即关闭校验阀7。

2-7 当被校安全阀调节到规定的开启压力，并重复开启三次而且其误差值均在允许范围时，定压校验结束。关闭校验阀7，打开卸压阀1，排出阀进口腔气体。

2-8 重复上述校验步骤，将压力升至被校安全阀规定的密封压力（一般为开启压力的90%），观察安全阀的密封性。

2-9 校验结束后，必须先开启卸压阀1，待开启压力表显示数值为零时，推入夹紧开关5，当排气声消失后，按住复位开关4不放，待中心顶轴下降后即松开复位开关4，然后一手扶安全阀上端，一手依次将三只卡脚向外推等卡脚推足后，取下安全阀，并归还工具及整理现场。

五、数据整理

1、记录安全阀的参数(多个安全阀分别记录)

2、将测试结果填入下表(不同的安全阀分别记录)

六、实验结论及误差分析

1、分析测量值与标注值间的误差。

2、根据实测结果计算安全阀排放温度为20℃的空气时的排放量(排放压力取三次测试的平均值)。

实验结束后，要求学生记录下各种数据并进行处理，对各种实验现象进行分析和讨论，得出实验结论，然后写出实验报告。

实验报告要求独立完成，并要求书写认真，字迹工整，文字通顺，数据真实，图表清楚，尽可能深刻全面，有分析，有见解。