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斯派莎克安全閥怎么使用安裝？進(jìn)口安全閥安裝說明
閥座密封性
閥座密封性是在安全閥的選擇和安裝過程中一個非常重要的考慮因素，這不僅因為它能導(dǎo)致連續(xù)地泄漏系統(tǒng)流體，還因為泄漏會引起密封面的損壞，使安全閥過早啟跳。
閥座密封性受到三個主要因素的影響;首先是安全閥的特性，其次是安全閥的安裝，第三個是安全閥的運(yùn)行。
進(jìn)口安全閥的特性
對于金屬面密封，為了提供可接受的關(guān)閉力，密封面需要很高程度的平整度以及非常好的表面光潔度。閥瓣必須直接連接在閥桿上，閥桿導(dǎo)承不能有任何不恰當(dāng)?shù)哪Σ列Ч＝饘倜婷芊鉃榱诉_(dá)到可接受的關(guān)閉力，典型的數(shù)據(jù)是0.5 u m的表面光潔度以及兩個可視光帶的平整度。此外為了達(dá)到合理使用壽命，密封面和嚙合面必須有較高的耐磨損度。
與普通的截止閥不同，作用在閥瓣上的關(guān)閉力相對較小，這是因為作用在閥瓣上的系統(tǒng)壓力和彈簧反作用力之間的差值很小。
系統(tǒng)條件許可的情況下，閥瓣上采用彈性或橡膠密封材料通�？商岣甙踩y的關(guān)閉力。但應(yīng)指出的是軟密封比金屬密封更容易磨損。
安全閥的安裝
作為整個設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試的一部分，當(dāng)安全閥初次開啟時，閥座經(jīng)常會受到損壞，這是因為系統(tǒng)中總是存在著污垢和碎屑。為了確保外來雜質(zhì)不進(jìn)入安全閥內(nèi)，整個系統(tǒng)應(yīng)在安全閥安裝前進(jìn)行充分的沖洗，安全閥應(yīng)安裝在污垢、鐵銹和碎屑不會聚集的地方。
蒸汽運(yùn)用中，通過安全閥的裝置降低走漏趨勢也是很重要的一點(diǎn)，安全閥的裝置應(yīng)使凝結(jié)水不會積聚在閥瓣的上游處。如圖9.5.1所示，安全閥裝置在蒸汽管道上方就可做到這一點(diǎn)。
當(dāng)安全閥在正確裝置時蒸汽管道上方，安全閥的進(jìn)口管道可起到自排水的作用。
當(dāng)安全閥裝置在管道下方時，蒸汽將冷凝，冷凝水填充整個管道，使安全閥的閥座上游部分浸沒在冷凝水中。我們并不建議圖9.5.2所示的裝置方式，在這兒只作參考目的。
安全閥的運(yùn)行
當(dāng)安全閥的密封面上有臟物或雜質(zhì)時也會致使走漏。一般在保險公司和例行維護(hù)檢查程序要求的安全閥周期性開啟時發(fā)作這樣的情況。進(jìn)一步提升微升桿將會清除閥座密封面上的臟物。
絕大多數(shù)安全閥的閥座走漏問題發(fā)作在第一次加工和測試之后。這些問題一般是由運(yùn)輸過程中的損壞原因造成的，有時也會由于運(yùn)用不當(dāng)和污染物，或者很差的裝置條件引起的。
大多數(shù)安全閥規(guī)范沒有詳盡的關(guān)閉力參數(shù)要求。那些需求這些參數(shù)以及引薦的測試程序的安全閥，都是基于API 527規(guī)范，這也是安全閥行業(yè)普遍通用的規(guī)范。
以空氣為測試介質(zhì)的安全閥密封試驗程序要求堵住安全閥所有的二次側(cè)走漏通路，同時用空氣維持安全閥90%的設(shè)定壓力(見圖9.5.4 )。安全閥的出口處銜接一根內(nèi)徑為6mm的管道，進(jìn)入一個透明的盛水容器，其出口端低于水面12.7mm。測量通過這根管道排出的氣泡數(shù)。大多數(shù)設(shè)定壓力低于70 bar g的安全閥，可接受規(guī)范為每分鐘20個氣泡。
運(yùn)用蒸汽或水進(jìn)行安全閥密封試驗時，走漏率應(yīng)以相應(yīng)的設(shè)定介質(zhì)進(jìn)行評估。關(guān)于蒸汽，安全閥穩(wěn)定3min后在較暗的背景下1 min以內(nèi)沒有明顯的可視走漏;關(guān)于水，答應(yīng)有很小的走漏量，取決于噴孔的面積，此數(shù)值為每英寸名義進(jìn)口口徑下每小時10m1水。
以上的試驗程序會很耗時，因而制造廠商能夠運(yùn)用相應(yīng)的代替辦法，比如，運(yùn)用準(zhǔn)確的流量測量設(shè)備，對應(yīng)API 527中的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。
任何情況下，決不答應(yīng)為了增加閥座密封性而使額外的負(fù)載作用于微升桿上或安全閥上。這將影響安全閥的運(yùn)行特性，致使安全閥在超壓條件下無法開啟。假如閥座的走漏率不行接受，安全閥能夠重新研磨或修正，但只能由獲得授權(quán)的合格人員，經(jīng)過制造廠商的認(rèn)可，運(yùn)用制造廠商供給的信息數(shù)據(jù)來完成。
可供給的安全閥常規(guī)備件一般為繃簧，閥瓣和噴嘴，彈性密封圈以及墊圈。許多安全閥裝有不行拆卸的閥座調(diào)節(jié)環(huán)，有時搭接在閥體的側(cè)面。可是閥座噴孔的尺寸要與原始圖紙保持一致是非常重要的，否則會改變有用面積，從而影響了設(shè)定壓力。
進(jìn)口安全閥的閥瓣在閥體內(nèi)直接搭在閥座上研磨是完全不行接受的，這樣在閥瓣上會形成一圈凹槽，安全閥翻開后不能維持恒定的關(guān)閉力。
運(yùn)用彈性密封圈的安全閥，密封圈(一般為“O”形環(huán)或碟片)能夠改裝到閥瓣當(dāng)中。
假如需求獨(dú)立權(quán)威組織的批準(zhǔn)，安全閥的維修單位有必要是制造廠商的認(rèn)可代理商。對ASME認(rèn)證的安全閥，維修單位有必要得到National Board的獨(dú)立審批，之后才能答應(yīng)運(yùn)用“VR”鋼印說明安全閥已被修理過。
標(biāo)識
安全閥的規(guī)范都毫無例外地規(guī)定了有必要標(biāo)記在閥門上的信息。標(biāo)識不但要以澆注或壓印的方式標(biāo)記在閥體上，還有必要標(biāo)記在固定于安全閥的銘牌上。下面列舉了一些標(biāo)識信息:
閥體上
口口徑規(guī)格
口閥體原料規(guī)格
口制造商的名稱或商標(biāo)
口流向箭頭指示銘牌上
口設(shè)定壓力(歐洲的安全閥標(biāo)識為bar g, AMSE安全閥為psig)
口有關(guān)規(guī)范的數(shù)字(或相應(yīng)的ASME鋼印)
口制造廠商的型號
口額定排量系數(shù)或額定排量
口流道面積
口開啟高度和超過壓力
口生產(chǎn)日期或參考號
獲National Board審批的ASME鋼印運(yùn)用如下:
V ASME}認(rèn)證的安全泄壓閥
UV ASME VI日認(rèn)證的安全泄壓閥
UD ASME VI日認(rèn)證的爆破膜設(shè)備
NV ASME川認(rèn)證的壓力泄放閥
V日壓力泄放閥授權(quán)修理組織
表9.5.1說明了下UV要求的標(biāo)識體系，表9.5.2說明了流體參考字母。
表9.5.1經(jīng)過TUV認(rèn)證符合AD-Merkblatt A2, DIN 3320和TRD 421規(guī)范的安全閥的標(biāo)識體系
裝置
安全閥是準(zhǔn)確的安全有關(guān)設(shè)備。規(guī)定的公役非常小，具有準(zhǔn)確機(jī)械加工的內(nèi)部件。處理不當(dāng)或裝置不正確時，容易出現(xiàn)不對中和損傷的問題。
安全閥應(yīng)盡可能直立運(yùn)輸，絕對不能用安全閥的微升桿搬運(yùn)或提起安全閥。此外實踐裝置之前，不應(yīng)拆除維護(hù)堵塞和法蘭維護(hù)套。在安全閥的動作期間也應(yīng)注意防止安全閥承受過大的振蕩，否則會引起內(nèi)部件的損壞或不對中。
進(jìn)口管道
設(shè)計進(jìn)口管道時，其中一個首要的思考因素是將進(jìn)口管路的壓降降低到*小。一般安全閥的規(guī)范引薦壓降應(yīng)保持在安全閥排放時設(shè)定壓力的3%以下。安全閥的進(jìn)口銜接管較短時，進(jìn)口管道至少同安全閥的進(jìn)口口徑同徑。關(guān)于較大口徑的管道，或帶有彎管的銜接管道，銜接的支管應(yīng)至少比安全閥的進(jìn)口大兩口徑，然后再變徑至安全閥的進(jìn)口口徑(見圖9.5.5a )。過多的壓力丟失會致使安全閥的“頻跳”，從而降低安全閥的排量，損壞閥座表面以及其它的部件。為了降低進(jìn)口的壓力丟失，應(yīng)采用以下的辦法:
口增加管道的口徑(見圖9.5.5(a)) o
口保證任何彎處都是圓弧形的。BS 6759規(guī)范引薦彎管的半徑不小于管徑的四分之一(見圖9.5.5(b)) o
口減小進(jìn)口管道的長度。
口在任何的合流管或分流管的“丫，型接頭，或任何彎管的下游處，安全閥的裝置間距應(yīng)至少是8-10倍的管徑(圖9.5.5(c))。
口安全閥的銜接支管不能直接裝置在蒸汽管道較低一側(cè)的支管對面。
口避免進(jìn)口管路上有取汽支管(例如供給其它制程)，這會增加壓降。
裝置安全閥時總要使閥帽筆直向上。在其它任何方向上裝置安全閥將會影響其動作性能。
API 520引薦施行辦法也規(guī)定了安全閥不應(yīng)裝置在長水平管道的末端。管道末端沒有什么流量了，這會引起外來雜質(zhì)或冷凝水的積聚，將使安全閥出現(xiàn)不必要的損壞，或阻礙安全閥的動作。
排放管道
有兩種類型的排放體系一開式體系和閉式體系。開式體系直接排放至大氣，而閉式體系排放至還與其它安全閥排放口相連的集管中。
蒸汽和氣體體系安全閥的排放管道引薦向上安置，而液體體系的排放管應(yīng)向下裝置。可是任何向上的排放管都應(yīng)安置排水點(diǎn)。
安全閥出口的水平管道應(yīng)有至少1:100的向下坡度，該坡度可保證排放管能自行排水。可是任何筆直向上的管道還需求獨(dú)自的排水點(diǎn)。注意排水體系也是整個排放體系的一部分，因而也要滿足適用于排放體系的相同注意事項，尤其是不能影響安全閥的動作性能，任何流體有必要排放至安全處。
要保證流體不會積聚在安全閥的下游側(cè)，因為這將阻礙安全閥的性能，引起繃簧和內(nèi)部件的侵蝕。許多安全閥的閥體上供給了排水銜接口，假如實踐運(yùn)用中這個排水口沒有運(yùn)用，或安全閥上沒有供給這個排水口，應(yīng)在盡可能靠近安全閥出口的管道上安置一個小的排水口(見圖9.5.3 ) o
閉式體系中首要的問題之一是排放體系的壓力降或排放背壓力。如在第9.2章節(jié)中講述的那樣，這將嚴(yán)峻地影響安全閥的性能。BS 6759規(guī)范規(guī)定壓降應(yīng)維持在設(shè)定壓力的12%以下。為了做到這一點(diǎn)，排放管道應(yīng)按公式9.5.1來核算:
m=排量(kg/h);
P=安全閥的設(shè)定壓力(bar g) x所需的壓降百分比;
vg=壓力(P)對應(yīng)的蒸汽比容(m3/kg)0
根據(jù)有關(guān)的規(guī)范，壓力(P)應(yīng)思考*大答應(yīng)的壓降。在BS 6759規(guī)范中，應(yīng)是設(shè)定壓力的12%，在這個壓力下取比容vg的數(shù)值。
例9.5.1
核算安全閥排放管所需的管徑。該安全閥設(shè)計排放1000 kg/h的飽和蒸汽，通過排放管排至開式罐體，排放管的等效長度25m。安全閥的設(shè)定壓力10 bar g，背壓是設(shè)定壓力的12%(假設(shè)至罐體的排放管無壓降。)
答案:
假如答應(yīng)*大12%的背壓力，則安全閥出口的表壓為:
衛(wèi)蘭
} UU
x10barg=1.2 bar g
查蒸汽表，在這個壓力下的比容vg = 0.81 ms/ kg0
代入公式9.5.1:
d- 5了 }e m2 Vg0.08 P
25x10002x0.81
0.08 x 1.2
=46 mm
因而，安全閥出口的排放管內(nèi)徑至少為46mm0
假如進(jìn)口安全閥的背壓力不行能降低到設(shè)定壓力的12%以下，就需求運(yùn)用平衡式安全閥。
平衡式安全閥的閥帽需求與大氣相通。假如是平衡波紋管式安全閥，制程流體不會走漏至大氣，因而可直接與大氣相通。首要的設(shè)計問題是要保證排空孔不會被諸如外來雜質(zhì)或冰塊等物質(zhì)堵住。假如是平衡活塞式安全閥，有必要思考制程流體能從閥帽開口處流出的事實。假如排放至一個承壓體系，排空管道需求合適的選型，不會在活塞上方形成背壓。
裝置在室外、直接排放至大氣的安全閥應(yīng)外罩一個頂棚。頂棚不影響安全閥排放，同時又可防止臟物或其它雜質(zhì)進(jìn)入排放管，影響到背壓。頂棚的設(shè)計也使之不影響到背壓。
集管
集管應(yīng)這樣設(shè)計，即使在*壞的條件(即所有集管銜接的安全閥在排放)，排放管也足夠包容排量而不會產(chǎn)生不行接受的背壓。理想情況下，跟著每一個安全閥排放至集管，集管的容積隨之增加，并且與集管的銜接處在流動的方向上不大于450角(見圖9.5.6 )。必要時集管也應(yīng)安全可靠和正確排水。
關(guān)于運(yùn)用于蒸汽的場合，一般不建議運(yùn)用集管，但假如充分思考了設(shè)計和裝置的方方面面，也可采用集管的方式。
排放的反沖力
開式體系中，有必要仔細(xì)思考安全閥啟跳時排放體系產(chǎn)生的反沖力的影響。在這些體系中，會在排放的反方向形成可觀的組成的反沖力。因而防止由這些反沖力產(chǎn)生的過多荷載作用于閥門或進(jìn)口銜接處是非常重要的，否則會損壞進(jìn)口銜接管道。反沖力可通過公式9.5.2來核算:
式中:
F=排放點(diǎn)的反沖力(N)(見圖9.5.7 );
m=排放的質(zhì)量流量(kg/s) ;
k=流體的絕熱系數(shù);
T=流體溫度(K);
M=流體的分子質(zhì)量(kg/km·I);
A=排放點(diǎn)的出口面積(mm2)(見圖9.5.7 ) ;
p=排放點(diǎn)的出口靜壓力(bar g)o
名義口徑小于75mm的安全閥產(chǎn)生的反沖力一般很小，可是大于這個口徑的安全閥一般在閥體裝有反作用支撐的裝置法蘭以保證安全閥的正保證護(hù)。
閉式體系中形成的反沖力一般可忽略不計，因而不思考反沖力。
不管反沖力的大小，絕對不能依靠安全閥自身來支撐排放管，而是要另加支撐以抵住排放管自身的質(zhì)量。這根支撐應(yīng)盡可能的靠近筆直排空管道的中心處(如圖9.5.7所示)。
圖9.5.8和9.5.9顯示了開式體系和閉式體系安全閥的典型裝置方式。
變換閥
變換閥(見圖9.5.10)答應(yīng)兩個安全閥并排裝置，一個運(yùn)行的同時，另一個被阻隔開來。這就意味著能夠在不打斷受維護(hù)體系或容器的正常運(yùn)行情況下進(jìn)行常規(guī)維護(hù)作業(yè)。變換閥是這樣設(shè)計:在安全閥作業(yè)時，流通面積決不會受到限制。
變換閥也能用來銜接安全閥的出口處，這樣排放管路就不會重復(fù)。同時與安全閥進(jìn)口和出口銜接的變換閥的作用有限，并且由于安全的原因需求同步動作。一般通過銜接兩個手輪的鏈驅(qū)動體系來實現(xiàn)。當(dāng)確定安全閥的進(jìn)口壓降時，有必要思考變換閥引起的壓力丟失，應(yīng)限制在設(shè)定壓力的3%以內(nèi)。
噪聲
盡管安全閥的排放并不是頻繁地發(fā)作，但排放時產(chǎn)生的噪聲一般較嚴(yán)峻。因而有必要確定安全閥的聲響功率等級，來保證不會超過有關(guān)的健康和安全法規(guī)。
假定是音速流動下的噴嘴排放過程，法蘭出口處的聲響功率等級LP的分貝近似值可通過公式9.5.3進(jìn)行核算:
式中:
LP=聲響功率等級(dB (A));
m=質(zhì)量流量(kg/h);
u=理想氣體的音速(m/s),
k=氣體的絕熱系數(shù);
Ru=通用氣體常數(shù)(8314 J / kmol K);
T=安全閥出口處的氣體絕對溫度(K);
M=分子質(zhì)量(kg/kmol);
在距離(R)的聲響壓力等級(L)可通過公式9.5.4從聲響功率等級(LP)中核算出:
=LP一10 log,o(2 } Rz)+10
公式9.5.4
式中:
L=聲響壓力等級(dB (A));
L尸=聲響功率等級(dB (A));
R=據(jù)聲源的距離(m)0
降低噪聲等級有好幾種辦法，其中*簡單的是運(yùn)用大口徑的排放管，或在排放管上加防護(hù)套(可是安全閥不加防護(hù)套)。在極端情況下，也能夠運(yùn)用消音器，但此時要思考產(chǎn)生的背壓。
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