《安全阀知识》PPT幻灯片
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20
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
21
弹簧安全阀的结构
22
弹簧安全阀起跳曲线
23
弹簧安全阀结构
24
32
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。）
先导式
典型应用 长输管线
重力板式
典型应用 罐区
先导+重力板
8
不同类型安全阀的优缺点
9
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
10
% SEATING FORCE
弹簧式安全阀的缺点
100
• 预漏--由于阀座密封
75
力随介质压力的升高
而降低,所以会有预
安全阀基本知识
1
如果压力容器(设备/管线等)压力超过 设计压力…
2
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)
3
如何避免事故的发生?
2.使用安全泄压设施
爆破片
安全阀 4
安全阀的作用就是过压保护!
5
一切有过压可能的设施都需要 安全阀的保护!
ASME section I - 动力锅炉 (Fired Vessel) ASME section VIII - 非受火容器(Unfired Vessel) API 2000- 低压安全阀设计(Low pressure PRV) 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)
弹簧安全阀结构
25
先导式安全阀结构
导压管
活塞密封
活塞导向 不平衡 移动副 (活塞)
导管
导阀
P1
弹性阀座
P2
P1
26
先导式安全阀的工作原理
27
28
29
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。
30
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
• 成本较高.
17
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.
18
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.
19
几个常用规范
14
先导式安全阀的优点
• 优异的阀座密封性能,
阀座密封力随介质操
P1
作压力的升高而升高, Resilient 可使系统在较高运行
P2
Seat
压力下高效能地工作.
P1
15
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
16
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.
34
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
50
漏现象--在未达到安
25
全阀设定点前,就有 少量介质泄出.
0
50
75
100
% SET PRESSURE
11
弹簧式安全阀的缺点
Chatter • 过大的入口压力降会
造成阀门的频跳,缩
Guide
短阀门使用寿命.
Disc Holder
Disc
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNozzle
12
弹簧式安全阀的缺点
% RATED CAPACITY
压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。
31
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。
100
90
普通产品平衡背
压能力差.
80
10%
OVERPRESSURE
70
60
=
50 0
10 20 30 40 50
% BUILT-UP BACK PRESSURE
13
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.
33
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。
这里的压力可以在200KG以上,也 可以在1KG以下!
6
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.
7
安全阀的主要类型
弹簧式
典型应用 电站锅炉
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
21
弹簧安全阀的结构
22
弹簧安全阀起跳曲线
23
弹簧安全阀结构
24
32
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。）
先导式
典型应用 长输管线
重力板式
典型应用 罐区
先导+重力板
8
不同类型安全阀的优缺点
9
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
10
% SEATING FORCE
弹簧式安全阀的缺点
100
• 预漏--由于阀座密封
75
力随介质压力的升高
而降低,所以会有预
安全阀基本知识
1
如果压力容器(设备/管线等)压力超过 设计压力…
2
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)
3
如何避免事故的发生?
2.使用安全泄压设施
爆破片
安全阀 4
安全阀的作用就是过压保护!
5
一切有过压可能的设施都需要 安全阀的保护!
ASME section I - 动力锅炉 (Fired Vessel) ASME section VIII - 非受火容器(Unfired Vessel) API 2000- 低压安全阀设计(Low pressure PRV) 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)
弹簧安全阀结构
25
先导式安全阀结构
导压管
活塞密封
活塞导向 不平衡 移动副 (活塞)
导管
导阀
P1
弹性阀座
P2
P1
26
先导式安全阀的工作原理
27
28
29
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。
30
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
• 成本较高.
17
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.
18
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.
19
几个常用规范
14
先导式安全阀的优点
• 优异的阀座密封性能,
阀座密封力随介质操
P1
作压力的升高而升高, Resilient 可使系统在较高运行
P2
Seat
压力下高效能地工作.
P1
15
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
16
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.
34
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
50
漏现象--在未达到安
25
全阀设定点前,就有 少量介质泄出.
0
50
75
100
% SET PRESSURE
11
弹簧式安全阀的缺点
Chatter • 过大的入口压力降会
造成阀门的频跳,缩
Guide
短阀门使用寿命.
Disc Holder
Disc
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNozzle
12
弹簧式安全阀的缺点
% RATED CAPACITY
压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。
31
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。
100
90
普通产品平衡背
压能力差.
80
10%
OVERPRESSURE
70
60
=
50 0
10 20 30 40 50
% BUILT-UP BACK PRESSURE
13
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.
33
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。
这里的压力可以在200KG以上,也 可以在1KG以下!
6
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.
7
安全阀的主要类型
弹簧式
典型应用 电站锅炉