14、安全阀的一点小知识(42张幻灯片)

导致频跳的原因
• A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管 时压力下降超过3%。
当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳 定的。阀门入口压力与系统压力相同。 当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开 并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计 不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀 门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。 因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然 很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生 频跳。
安全阀拒跳的原因
• 1、阀门整定压力过高。 • 2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套 间卡死或摩擦力过大。 • 3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。 • 4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范 围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中 受阻。 • 5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热 膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内 机构发生偏心而卡死。
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频跳的原因
• C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。
由于所选的安全阀的喉径面积远远大于 所需，安全阀排放时过大的排量导致压 力容器内局部压力下降过快，而系统本 身的超压状态没有得到缓解，使安全阀 不得不再次起跳
安全阀工作不正常的因素
• 阀门拒跳：
当系统压力达到安全阀的起跳压力时， 阀门不起跳的现象。
安全阀基本知识
如果压力容器(设备/管线等)压力超过 设计压力…
如何避免事故的发生?
1.尽可能避免超压现象
堵塞(BLOCKED)
火灾(FIRE)
热泄放(THERMAL RELIEF)
如何避免事故的发生?
2.使用安全泄压设施
爆破片
安全阀
安全阀的作用就是过压保护!
一切有过压可能的设施都需要 安全阀的保护!
安全阀不回座或回座比过大的因 素：
4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压 缩后无法恢复。 5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足， 从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零 件导致卡死。 6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱 落。在阀门排放时由于振动使该螺母下 滑使阀杆组件回落受阻。
安全阀不回座或回座比过大的因 素：
=
10% OVERPRESSURE
普通产品平衡背 压能力差.
0
10
20
30
40
50
% BUILT-UP BACK PRESSURE
平衡波纹管弹簧式安全阀的优点
• 在普通产品基础上加装 波纹管,使其平衡背压 的能力有所增强. • 能够使阀芯内件与高温 /腐蚀性介质相隔离.
先导式安全阀的优点
P1 P2
ASME section VIII - 非受火容器(Unfired
低压安全阀设计(Low pressure PRV)
Vessel)
API 520 - 火灾工况计算与选型(Fire Sizing) API 526 - 阀门尺寸(Valve Dimension) API 527阀座密封(Seat Tightness)
导致频跳的原因
• B、阀门的调节环位置设置不当。 安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置 直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴 环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起 跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构 成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放 状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力 仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再 次起跳。
导压管 导阀
P1
活塞密封 弹性阀座 活塞导向 不平衡 移动副 (活塞)
P2
导管
P1
先导式安全阀的工作原理
安全阀工作不正常的因素
• 频跳
安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的 现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开 其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅 速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密 封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。 如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内 部其他部分甚至系统的损伤。
如何提供高质量的询价?
安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!
• • • • • • • 介质状态(气/液/气液双相). 气态介质的分子量&Cp/Cv值. 液态介质的比重/黏度. 安全阀泄放量要求. 设定压力. 背压. 泄放温度
弹簧安全阀的结构
弹簧安全阀起跳曲线
弹簧安全阀结构
弹簧安全阀结构
先导式安全阀结构
安全阀工作不正常的因素
频跳后果
• 1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材 料疲劳实效。 • 2、密封面由于高频碰撞造成损伤。 • 3、由于高频振颤造成弹簧实效。 • 4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材 料和系统上其他设备。 • 5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统 压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。
罐区
弹簧式
典型应用 电站锅炉
长输管线
先导+重力板
不同类型安全阀的优缺点
弹簧式安全阀的优点
• 结构简单,可靠性高 • 适用范围广 • 价格经济 • 对介质不过分挑剔
100
弹簧式安全阀的缺点
• 预漏--由于阀座密封 力随介质压力的升高 而降低,所以会有预 漏现象--在未达到安 全阀设定点前,就有 少量介质泄出.
这里的压力可以在200KG以上,也可 以在1KG以下!
几个压力概念
• 设定压力(set pressure) 安全阀起跳压力 • 背压(back pressure)安全 阀出口压力 • 超压(overpressure)表示 安全阀开启后至全开期间 入口积聚的压力.
安全阀的主要类型
重力板式 先导式
典型应用 典型应用
重力板式产品的优点
• 目前低压储罐呼吸阀 /紧急泄放阀的主力 产品. • 结构简单. • 价格经济.
重力板式产品的缺点
• 不可现场调节设定值. • 阀座密封性差,并有较严重 的预漏. • 受背压影响大. • 需要很高的超压以达到全开. • 不适用于深冷/粘稠工况.
几个常用规范
ASME section I - 动力锅炉 API 2000(Fired Vessel)
谢谢观看
0 50 75 100
% SEATING FORCE
75
50
25
% SET PRESSURE
弹簧式安全阀的缺点 Chatte • 过大的入口压力降会 r 造成阀门的频跳,缩
Guide Disc Holder Disc
短阀门使用寿命.
Nozzle
弹簧式安全阀的缺点
100 % RATED CAPACITY 90 80 70 60 50
• 优异的阀座密封性能, 阀座密封力随介质操 作压力的升高而升高, 可使系统在较高运行 Resilient Seat 压力下高效能地工作.
P1
先导式安全阀的优点
• 平衡背压能力优秀 • 有突开型/调节型两 种动作特性
• 可远传取压
先导式安全阀的缺点
• 对介质比较挑剃,不 适用于较脏/较粘稠 的介质,此类介质会 堵塞引压管及导阀内 腔. • 成本较高.
导致频跳的原因
导致接管压降高于3%的原因
• 1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口 管内径。 • 2、存在严重的涡流现象。 • 3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用 内径较大的管道）。 • 4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上 开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不 允许安装其他阀门。）
7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀 门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导 致阀门的设定起跳值不断减小。 8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范 围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中 受阻。 9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正 常关闭。 10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向 上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法 密封
安全阀工作不正常的因素
阀门不回座或回座比过大：
• 安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀 门保持排放状态的现象。
安全阀不回座或回座比过大的因 素：
• 1、阀门上下调整环的位置设置不当。 • 2、排气管道设计不当造成排气不畅，由 于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞， 使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管 和阀体内积累，这时背压会作用在阀门 内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。 • 3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和 导套之间卡死后摩擦力过大。