所謂的安全閥通俗地講就是一種自動(dòng)閥門,與一般需要人為操作開閉的截止閥、排污閥等不同。在受壓設(shè)備超壓的情況下,能自動(dòng)開啟泄放掉多余的介質(zhì),保證設(shè)備安全,待壓力降到規(guī)定值時(shí),能自動(dòng)關(guān)閉并恢復(fù)密封阻止介質(zhì)的進(jìn)一步流失。這里指的介質(zhì)是指被保護(hù)設(shè)備內(nèi)的蒸汽、其他氣體或液體。這里需要人們注意的是:不能認(rèn)為設(shè)備上有壓力表,安全閥的作用就不大了,因?yàn)閴毫Ρ碇荒苤甘緣毫χ?,不能起超壓保護(hù)作用。電器自動(dòng)保護(hù)裝置也不能完全取代安全閥的功能,因?yàn)樵谕k娀蚓€路故障時(shí)就會(huì)失去作用。所以安全閥是一種最基本的機(jī)械保護(hù)裝置,是其他元件不可替代的安全附件,也是鍋爐壓力容器最主要的安全附件。所以鍋爐壓力容器規(guī)程、規(guī)范都明確規(guī)定設(shè)備上設(shè)置必要的安全閥。
目前安全閥種類型式很多,最常用的有如下幾種:①靜重式安全閥;②杠桿式安全閥;③彈簧式安全閥。前兩種安全閥由于結(jié)構(gòu)上存在閥芯中心易發(fā)生偏移,密封性較差容易發(fā)生卡阻,所以近幾年應(yīng)用的越來越少,現(xiàn)已逐步淘汰?,F(xiàn)在應(yīng)用最多的是彈簧式安全閥,這種安全閥有相當(dāng)好的啟閉特性,適應(yīng)各種運(yùn)行工況需要,因此使用最廣泛。這里著重講一下彈簧式安全閥的選用原則及注意的問題,若安全閥選擇錯(cuò)誤會(huì)給設(shè)備的安全帶來禍根及不必要的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生人員傷亡事故。
安全閥的選用原則是安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。選用安全閥首先要知道裝在什么設(shè)備上、具體哪個(gè)單位、介質(zhì)性質(zhì),工作溫度,需要在什么壓力下開啟,需要多少排放能力。
第一,根據(jù)適用場(chǎng)合選用結(jié)構(gòu)形式。液體介質(zhì)和氣體容量小的裝置選用微啟式安全閥;鍋爐蒸汽系統(tǒng)選用不封閉帶扳手的全啟式安全閥;易燃、有毒或介質(zhì)昂貴的系統(tǒng)選用封閉式安全閥;高溫介質(zhì)選用帶散熱式安全閥。
什么結(jié)構(gòu)形式是全啟式,什么結(jié)構(gòu)形式是微啟式,怎樣區(qū)分和判別,我們國(guó)家制定了標(biāo)準(zhǔn),用阿拉伯?dāng)?shù)字表示見表1。
第二,要注意安全閥規(guī)格口徑選用合理的安所謂的安全閥通俗地講就是一種自動(dòng)閥門,與一般需要人為操作開閉的截止閥、排污閥等不同。在受壓設(shè)備超壓的情況下,能自動(dòng)開啟泄放掉多余的介質(zhì),保證設(shè)備安全,待壓力降到規(guī)定值時(shí),能自動(dòng)關(guān)閉并恢復(fù)密封阻止介質(zhì)的進(jìn)一步流失。這里指的介質(zhì)是指被保護(hù)設(shè)備內(nèi)的蒸汽、其他氣體或液體。這里需要人們注意的是:不能認(rèn)為設(shè)備上有壓力表,安全閥的作用就不大了,因?yàn)閴毫Ρ碇荒苤甘緣毫χ?,不能起超壓保護(hù)作用。電器自動(dòng)保護(hù)裝置也不能完全取代安全閥的功能,因?yàn)樵谕k娀蚓€路故障時(shí)就會(huì)失去作用。所以安全閥是一種最基本的機(jī)械保護(hù)裝置,是其他元件不可替代的安全附件,也是鍋爐壓力容器最主要的安全附件。所以鍋爐壓力容器規(guī)程、規(guī)范都明確規(guī)定設(shè)備上設(shè)置必要的安全閥。
目前安全閥種類型式很多,最常用的有如下幾種:①靜重式安全閥;②杠桿式安全閥;③彈簧式安全閥。前兩種安全閥由于結(jié)構(gòu)上存在閥芯中心易發(fā)生偏移,密封性較差容易發(fā)生卡阻,所以近幾年應(yīng)用的越來越少,現(xiàn)已逐步淘汰?,F(xiàn)在應(yīng)用最多的是彈簧式安全閥,這種安全閥有相當(dāng)好的啟閉特性,適應(yīng)各種運(yùn)行工況需要,因此使用最廣泛。這里著重講一下彈簧式安全閥的選用原則及注意的問題,若安全閥選擇錯(cuò)誤會(huì)給設(shè)備的安全帶來禍根及不必要的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生人員傷亡事故。
安全閥的選用原則是安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。選用安全閥首先要知道裝在什么設(shè)備上、具體哪個(gè)單位、介質(zhì)性質(zhì),工作溫度,需要在什么壓力下開啟,需要多少排放能力。
第一,根據(jù)適用場(chǎng)合選用結(jié)構(gòu)形式。液體介質(zhì)和氣體容量小的裝置選用微啟式安全閥;鍋爐蒸汽系統(tǒng)選用不封閉帶扳手的全啟式安全閥;易燃、有毒或介質(zhì)昂貴的系統(tǒng)選用封閉式安全閥;高溫介質(zhì)選用帶散熱式安全閥。
什么結(jié)構(gòu)形式是全啟式,什么結(jié)構(gòu)形式是微啟式,怎樣區(qū)分和判別,我們國(guó)家制定了標(biāo)準(zhǔn),用阿拉伯?dāng)?shù)字表示見表1。
第二,要注意安全閥規(guī)格口徑選用合理的安全閥。安全閥的規(guī)格是按通徑劃分的,用代號(hào)DN表示。要注意同一規(guī)格的安全閥因型號(hào)不同,出口通徑比進(jìn)口通徑大一檔,所以選用安全閥時(shí)一定注意,雖然同規(guī)格的安全閥選用時(shí)必須注意使用場(chǎng)合和介質(zhì)的特性,合理地選用微啟式或全啟式安全閥。
(1)微啟式彈簧安全閥,所謂微啟就是安全閥開啟高度是微量的。既然要求安全閥在設(shè)備超壓時(shí)能迅速排放介質(zhì)并降壓,就開啟得高一些,那為什么又設(shè)計(jì)成微啟呢?理由是當(dāng)安全閥的工作介質(zhì)為液體時(shí),要求安全閥的開啟和關(guān)閉過程很平衡,不允許有突然開啟和突然關(guān)閉的動(dòng)作,因?yàn)樵谝粋€(gè)充裝液體介質(zhì)的系統(tǒng)或容器內(nèi),如果介質(zhì)數(shù)量發(fā)生突然變化,會(huì)引起系統(tǒng)內(nèi)壓的很大波動(dòng),特別是當(dāng)安全閥突然關(guān)閉時(shí),原來大量排出的液體突然被阻止流出,會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)的壓力一下子升的很高,這就是我們平常所說的“水錘”作用。這對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來說是很危險(xiǎn)的。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生,要求用在液體介質(zhì)系統(tǒng)的安全閥能平穩(wěn)地開啟和關(guān)閉。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)安全閥閥芯的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合這些要求,保證閥芯能隨著壓力的升高或降低而平穩(wěn)升降。我們知道,液體是不可壓縮的流體,在一個(gè)充裝流體的壓力容器內(nèi),流體質(zhì)量的少量變化會(huì)使容器內(nèi)壓力發(fā)生大的變化,所以,在充裝液體介質(zhì)容器上的安全閥的閥芯不可能也不必要開啟很高,這就是設(shè)計(jì)微啟式的道理。微啟式安全閥的閥芯開啟高度定為多少合適呢?根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果在規(guī)定的升壓范圍內(nèi)一般高度為閥座內(nèi)徑尺寸的1/40~1/20,比如一個(gè)微啟式安全閥座內(nèi)徑為40mm,開啟高度一般為1mm~2mm。
(2)全啟式安全閥,蒸汽鍋爐在運(yùn)行中產(chǎn)生大量的壓縮蒸汽,空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壓縮空氣產(chǎn)生。由于氣體的可壓縮性而積儲(chǔ)大量能量,所以當(dāng)介質(zhì)為氣體的受壓力設(shè)備超壓需要排放泄壓時(shí),需要迅速釋放。如果采用微啟式安全閥選用的口徑就很大,否則來不及泄壓保護(hù)。設(shè)計(jì)者根據(jù)氣體的特性和彈簧特性,巧妙地制成全啟式彈簧安全閥。所謂全啟式就是全部開啟的意思,那么開啟到多少高度才算全啟呢?當(dāng)閥芯升高到與閥座之間的環(huán)形面積相當(dāng)于閥內(nèi)徑面積時(shí)就是全部開啟了,開啟高度達(dá)到1/4d就算開足了。所以,全啟高度為微啟式安全閥的5~10倍,排放能力大大增加。
了解兩種安全閥即微啟式和全啟式特性后,應(yīng)注意不同場(chǎng)合選用不同型式的安全閥,不能認(rèn)為只要安全閥的口徑和連接法蘭尺寸一樣就可以隨便安裝使用。如果將全啟式安全閥裝在充裝液體介質(zhì)設(shè)備上,則由于全啟式安全閥具有突然關(guān)閉的動(dòng)作而產(chǎn)生危險(xiǎn)的“水錘”現(xiàn)象。同樣,如果在充裝蒸汽或氣體的鍋爐或壓力容器上誤用微啟式安全閥,將安全閥排放能力大大降低,一旦發(fā)生超壓時(shí),難于及時(shí)將占領(lǐng)介質(zhì)排放而迅速降壓而使壓力繼續(xù)不斷上升,不能完全達(dá)到安全保護(hù)作用,特別是在某些產(chǎn)生大量氣體的生產(chǎn)設(shè)備上,在運(yùn)行操作設(shè)備不正常超壓時(shí),排放能力不夠是非常危險(xiǎn)的。某糠醛廠由于突然停電,操作人員沒有采取停電保護(hù)措施,靠爐膛的余溫致使鍋爐嚴(yán)重超壓,由于鍋爐上的安全閥誤選用微啟式,結(jié)果致泄壓能力不足,最終導(dǎo)致水解鍋爐錐形體炸飛,飛出原地30余米,車間的房蓋部分被炸塌。
綜上所述,鍋爐壓力容器選用安全閥,一定要注意介質(zhì)特性、工作場(chǎng)合而合理正確的選用,不但要適應(yīng)安全閥規(guī)格尺寸大小,更主要的還要適應(yīng)介質(zhì)特性,以保證鍋爐壓力容器的安全運(yùn)行,防止不必要的事故發(fā)生,在這方面應(yīng)當(dāng)引起人們的足夠重視。
(1)微啟式彈簧安全閥,所謂微啟就是安全閥開啟高度是微量的。既然要求安全閥在設(shè)備超壓時(shí)能迅速排放介質(zhì)并降壓,就開啟得高一些,那為什么又設(shè)計(jì)成微啟呢?理由是當(dāng)安全閥的工作介質(zhì)為液體時(shí),要求安全閥的開啟和關(guān)閉過程很平衡,不允許有突然開啟和突然關(guān)閉的動(dòng)作,因?yàn)樵谝粋€(gè)充裝液體介質(zhì)的系統(tǒng)或容器內(nèi),如果介質(zhì)數(shù)量發(fā)生突然變化,會(huì)引起系統(tǒng)內(nèi)壓的很大波動(dòng),特別是當(dāng)安全閥突然關(guān)閉時(shí),原來大量排出的液體突然被阻止流出,會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)的壓力一下子升的很高,這就是我們平常所說的“水錘”作用。這對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來說是很危險(xiǎn)的。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生,要求用在液體介質(zhì)系統(tǒng)的安全閥能平穩(wěn)地開啟和關(guān)閉。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)安全閥閥芯的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合這些要求,保證閥芯能隨著壓力的升高或降低而平穩(wěn)升降。我們知道,液體是不可壓縮的流體,在一個(gè)充裝流體的壓力容器內(nèi),流體質(zhì)量的少量變化會(huì)使容器內(nèi)壓力發(fā)生大的變化,所以,在充裝液體介質(zhì)容器上的安全閥的閥芯不可能也不必要開啟很高,這就是設(shè)計(jì)微啟式的道理。微啟式安全閥的閥芯開啟高度定為多少合適呢?根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果在規(guī)定的升壓范圍內(nèi)一般高度為閥座內(nèi)徑尺寸的1/40~1/20,比如一個(gè)微啟式安全閥座內(nèi)徑為40mm,開啟高度一般為1mm~2mm。
(2)全啟式安全閥,蒸汽鍋爐在運(yùn)行中產(chǎn)生大量的壓縮蒸汽,空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壓縮空氣產(chǎn)生。由于氣體的可壓縮性而積儲(chǔ)大量能量,所以當(dāng)介質(zhì)為氣體的受壓力設(shè)備超壓需要排放泄壓時(shí),需要迅速釋放。如果采用微啟式安全閥選用的口徑就很大,否則來不及泄壓保護(hù)。設(shè)計(jì)者根據(jù)氣體的特性和彈簧特性,巧妙地制成全啟式彈簧安全閥。所謂全啟式就是全部開啟的意思,那么開啟到多少高度才算全啟呢?當(dāng)閥芯升高到與閥座之間的環(huán)形面積相當(dāng)于閥內(nèi)徑面積時(shí)就是全部開啟了,開啟高度達(dá)到1/4d就算開足了。所以,全啟高度為微啟式安全閥的5~10倍,排放能力大大增加。
了解兩種安全閥即微啟式和全啟式特性后,應(yīng)注意不同場(chǎng)合選用不同型式的安全閥,不能認(rèn)為只要安全閥的口徑和連接法蘭尺寸一樣就可以隨便安裝使用。如果將全啟式安全閥裝在充裝液體介質(zhì)設(shè)備上,則由于全啟式安全閥具有突然關(guān)閉的動(dòng)作而產(chǎn)生危險(xiǎn)的“水錘”現(xiàn)象。同樣,如果在充裝蒸汽或氣體的鍋爐或壓力容器上誤用微啟式安全閥,將安全閥排放能力大大降低,一旦發(fā)生超壓時(shí),難于及時(shí)將占領(lǐng)介質(zhì)排放而迅速降壓而使壓力繼續(xù)不斷上升,不能完全達(dá)到安全保護(hù)作用,特別是在某些產(chǎn)生大量氣體的生產(chǎn)設(shè)備上,在運(yùn)行操作設(shè)備不正常超壓時(shí),排放能力不夠是非常危險(xiǎn)的。某糠醛廠由于突然停電,操作人員沒有采取停電保護(hù)措施,靠爐膛的余溫致使鍋爐嚴(yán)重超壓,由于鍋爐上的安全閥誤選用微啟式,結(jié)果致泄壓能力不足,最終導(dǎo)致水解鍋爐錐形體炸飛,飛出原地30余米,車間的房蓋部分被炸塌。
綜上所述,鍋爐壓力容器選用安全閥,一定要注意介質(zhì)特性、工作場(chǎng)合而合理正確的選用,不但要適應(yīng)安全閥規(guī)格尺寸大小,更主要的還要適應(yīng)介質(zhì)特性,以保證鍋爐壓力容器的安全運(yùn)行,防止不必要的事故發(fā)生,在這方面應(yīng)當(dāng)引起人們的足夠重視。