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斯派莎克安全閥的挑選
由于安全閥的品種繁復(fù)，挑選一個滿意于給定運用下特定需求的安全閥簡直沒有什么艱難。一旦挑選了適宜的安全閥，有必要斷定安全閥正確的排放壓力和排量，一起也要斷定適宜的口徑和設(shè)定壓力。挑選適宜的安全閥受下面幾個要素的影響:本錢一當(dāng)挑選運用于非關(guān)鍵性場合的安全閥時，這是一個*清楚明了的思考要素。進行報價對比時，
口有必要一起思考安全閥排量和口徑。正如前一章節(jié)說述，即便一樣的安全閥進口連接口徑，但不一樣的行程特性，排量之間也會有很大的差別。
排放體系的類型一假如安全閥排放至大氣中，而不是連接到排放體系內(nèi)，開式閥帽的安全閥可用于口蒸汽、空氣和無毒性氣體體系。在這些運用中，一般需求微升桿。關(guān)于不答應(yīng)泄放到大氣中去的氣體或液體運用，有必要選用閉式閥帽。在這樣的運用中，有必要運用關(guān)閉/氣密端蓋或填料密封微升桿。關(guān)于存在顯著附加背壓力的體系(一般在制程職業(yè)中排放至集管的狀況)，需求平衡波紋管或活塞式安全閥。安全閥的布局型式一半噴嘴形安全閥適合于壓力適中的無毒、無腐蝕性介質(zhì)，而全噴嘴形安全閥首要用于腐蝕性介質(zhì)或體系壓力十分高的技術(shù)制程職業(yè)。關(guān)于腐蝕性流體或高溫的運用，還需求一些特別的原料。
動作特性一依據(jù)不一樣的運用，安全閥的功能需求也有所不一樣，因而有必要相應(yīng)地挑選不一樣的安全閥。蒸汽鍋爐用安全閥，一般需求較小的超越壓力，一般只要3%或5%。而關(guān)于絕大多數(shù)其它的運用，股鐘熊齲翹咎座男了液棵肇羈瞿蔽巍j丑鑫嗜鼎今候滕續(xù)戮{瞥豹窗禁藻耙
認證一關(guān)于許多安全閥的運用，*終用戶都要規(guī)則安全閥的布局型式和功能所遵從的規(guī)范和規(guī)范。
口一般這需求獨立第三方權(quán)威機構(gòu)的認證，以確保滿意對應(yīng)規(guī)范的需求。
設(shè)定和密封性
為了正確地斷定設(shè)定壓力，有必要細心思考以下幾點:
正常工作壓力(NWP)一在滿負載條件下體系內(nèi)的運轉(zhuǎn)壓力。
口*大答應(yīng)工作壓力(MAWP)一有時也稱作安全工作壓力((SWP)或體系的規(guī)劃壓力。這是正常運轉(zhuǎn)條件
口下體系能夠呈現(xiàn)的*大壓力(與*高的工作溫度有關(guān))。*大答應(yīng)積累壓力(MAAP)一依照體系的規(guī)劃規(guī)范，體系答應(yīng)到達的*大壓力。MAAP一般用MAWP的
口百分數(shù)來表明。蒸汽用設(shè)備的MAAP一般要比MAWP高10%，但也不老是如此。假如MAWP不知道的話，將要聯(lián)絡(luò)擔(dān)任該設(shè)備的權(quán)威機構(gòu)。假如MAAP也無法斷定的話，它不能思考高于MAWPo設(shè)定壓力(尸S)一也稱作整定壓力，即安全閥開始啟跳的壓力。
口排放壓力(PR)一安全閥到達*大排量時的壓力。這是設(shè)定壓力(Ps)和超越壓力(Po)之和。
口超越壓力(Po)一超越壓力為安全閥規(guī)劃啟跳的設(shè)定壓力的百分比。
口當(dāng)斷定安全閥的設(shè)定壓力時，有必要思考兩個基本的約束要素:
1.設(shè)定壓力有必要滿意低，以確保排放壓力不會超越體系的*大答應(yīng)積累壓力(MAAP)o
2.設(shè)定壓力有必要滿意高，以確保在體系正常工作壓力(NWP)以上有滿意的余量使安全閥能夠自行關(guān)閉。但是，設(shè)定壓力不能超越體系的*大答應(yīng)工作壓力(MAWP)o
為了滿意第一個約束條件，需求思考超越壓力百分比和MAAP百分比(一般表明為MAWP的百分比)的相對數(shù)量。這有兩種能夠呈現(xiàn)的狀況:
口安全閥超越壓力的百分比小于或等于體系MAAP的百分比一這就意味著安全閥的設(shè)定壓力能夠等于體系的MAWP，由于排放壓力老是低于實際的MAAPo
例如，假如進口安全閥的超越壓力為5%，體系的MAAP超越MAWP的10%，挑選的設(shè)定壓力能夠等于MAWP。在這種狀況下，排放壓力(等于設(shè)定壓力+5%超越壓力)將低于MAAP，滿意條件。
需求闡明的是，假如MAAP的百分比大于超越壓力的百分比，設(shè)定壓力仍是MAWP，這是由于假如設(shè)定壓力進步至MAWP以上，這將違背這二個約束條件。
口安全閥超越壓力的百分比大于體系MAAP的百分比一此刻，設(shè)定壓力等于MAWP將闡明排放壓力大于MAAP，因而設(shè)定壓力有必要低于MAWPo
例如，假如安全閥的超越壓力為25%，而體系的MAAP只要10%，設(shè)定壓力等于MAWP的話，排放壓力將比MAAP高出15%。此刻正確的設(shè)定壓力應(yīng)比MAWP低15%。
表9.3.1總結(jié)出在第一個約束要素基礎(chǔ)上怎么斷定設(shè)定壓力。
表9.3.1依據(jù)安全閥超越壓力和設(shè)備MAAP斷定設(shè)定壓力
┌────────────┬──────────────────────┐
│設(shè)備 │ 安全閥的超過壓力 │
│ │ 5% 10% 15% 20% 25% │
├────────────┼──┬────┬────┬────┬────┤
│ 20% │MAWP│MAWP │MAWP │MAWP │95%MAWP │
│MAAP. 15% ├──┼────┼────┼────┼────┤
│ │MAWP│MAWP │MAWP │95%MAWP │90%MAWP │
│ l0% ├──┼────┼────┼────┼────┤
│ 5% │MAWP│MAWP │95%MAWP │90%MAWP │85%MAWP │
│ ├──┼────┼────┼────┼────┤
│ │MAWP│95%MAWP │90%MAWP │85%MAWP │80%MAWP │
└────────────┴──┴────┴────┴────┴────┘
除非清晰了工作條件，不然為了滿意第二個約束要素，安全閥的設(shè)定壓力老是要高于正常的工作壓力一些，為啟閉壓差留出必定的余量。安全閥的設(shè)定壓力只是高于正常工作壓力將致使安全閥啟跳排放后很差的密閉性。
當(dāng)體系的工作壓力和安全閥的設(shè)定壓力極有可能非常挨近時，一般引薦在回座壓力和正常工作壓力之間至少要有0.1 bar的余量，保證進口安全閥嚴密的封閉力。這也叫做“封閉余量”。此時在加上0.1 bar的余量之前還要思考體系工作壓力的任何動搖。當(dāng)安全閥裝置于減壓閥(尸日V)和其它份額帶相對較大的操控閥之后時，就會呈現(xiàn)這種壓力的動搖。
實踐運用中，一切的操控體系都會存在必定量的與份額帶有關(guān)的份額誤差(關(guān)于份額誤差的詳細闡明，見第五章操控理論)。假如一個自效果尸日V是在滿負載條件下調(diào)理的，無負載時的操控壓力將顯著高于設(shè)定的壓力。反之，假如在無負載時調(diào)理減壓閥，滿負載的體系壓力將低于設(shè)定的壓力。
以一個*大份額帶僅0.2 bar的先導(dǎo)式PRV為例，滿負載時操控壓力設(shè)定在5.0 bar，沒有負載的體系壓力將升高至5.2 bar。相應(yīng)的，假如操控壓力5.0 bar是在無負載時設(shè)定的，滿負載條件下同一個閥門將操控在4.8 bar的壓力。
斷定安全閥的設(shè)定壓力時，假如尸日V的操控壓力是在無負載狀況下調(diào)理的，那么就不需求思考份額誤差。但假如尸日V是在滿負載時調(diào)理操控壓力的話，就必須思考尸日V份額誤差導(dǎo)致的下流壓力的添加(見例
9.3.1)。
壓力操控誤差的巨細取決于運用的操控閥和壓力操控器的類型。因而曉得上游操控閥的份額帶以及該閥門的調(diào)試狀況是非常重要的。
例9.3.1
安全閥裝置于尸日V之后，其設(shè)定壓力與尸日V的工作壓力非常挨近。已知下面的參數(shù)，斷定安全閥*
合適的設(shè)定壓力:
PRV的設(shè)定壓力:6.0 bar(滿負載條件下)
PRV的份額帶:0.3 bar, PRV工作壓力之上
安全閥的啟閉壓差:10%
答案:
已然要保證安全閥的設(shè)定壓力與尸日V的工作壓力盡可能的挨近，就應(yīng)挑選這樣的安全閥:回座壓力僅高于PRV的工作壓力(思考份額誤差)，以及0.1 bar的封閉余量。
首先，要思考份額誤差的影響，正常的*大工作壓力將是:
6.0 bar+0.3 bar=6.3 bar (NWP)
再加上0.1 bar的封閉余量，回座壓力要比6.4 bar高出10%。本例中，安全閥的設(shè)定壓力即是:
110
100 x 6.4 bar=7.04 bar
因而，設(shè)定壓力挑選為7.04 bar，假定這沒有超越受維護體系的MAWPo
留意:假如PRV是在無負載條件下設(shè)定在6.0 bar，安全閥的啟閉壓差為10%時，則安全閥的設(shè)定壓力
將是:
110
100 x (6.0+0.1)=6.71 bar
背壓對設(shè)定壓力的影響
假如常規(guī)安全閥有著固定的排放背壓力，其設(shè)定壓力的有效性將會下降，等效于背壓力。為了進行補償，所需求的設(shè)定壓力必須添加與背壓力等效的部分。冷態(tài)試驗差設(shè)定壓力因而為:
CDSP=RISP一CBP 公式9.3.1
式中:
CDSP=冷態(tài)試驗差設(shè)定壓力;
RISP=需求實踐裝置的設(shè)定壓力;
CBP=固定的背壓力。
關(guān)于附加背壓力改動的狀況，設(shè)定壓力的有效性跟著背壓力的改動而有所改動。假如這種改動超越了設(shè)定壓力的10%到15%，就不能運用常規(guī)式安全閥，而大概運用平衡式安全閥作為代替。
API 520引薦施行辦法中給出了壓力泄放閥的壓力等級聯(lián)系，
安全閥的設(shè)定
對大多數(shù)類型的安全閥來說，允許使用空氣或氣體進行安全閥的設(shè)定。通常使用一個特殊構(gòu)造的試驗平臺，可以方便快速的安裝安全閥，以便在所需的設(shè)定壓力下進行安全閥的整定，以及隨后的鎖定和鉛封工作。
除一般性的安全考慮外，對安全閥*重要的要求就是使用質(zhì)量合格的儀器儀表和經(jīng)過定期校準(zhǔn)的現(xiàn)場系統(tǒng)。所有安全閥的標(biāo)準(zhǔn)都明確規(guī)定了整定壓力的容許偏差(典型在士3%附近)，這一結(jié)果必須遵守。此外，試驗環(huán)境應(yīng)清潔，沒有灰塵，并且相對安靜。
整定用流體的來源各不相同，從壓縮氣體罐一直到增強裝置和連接于工業(yè)用壓縮空氣主管的收集容器。對于后者的情況，空氣必須干凈，不含油和水分。
還應(yīng)注意的是對排量試驗沒有什么特別的要求。試驗平臺只是簡單地達到整定壓力的要求。通常情況是在整定壓力下聽是否有“滋滋”的聲音。在進行調(diào)整時，不管是金屬閥座的安全閥，還是軟密封閥座的安全閥，閥瓣絕對不允許接觸在閥座或噴嘴上旋轉(zhuǎn)，否則會輕易地造成損壞，達不到良好的關(guān)閉效果。因此為了防止上述情況的發(fā)生應(yīng)在夾緊閥桿的同時旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺絲。
符合ASMEI蒸汽鍋爐安全閥的允許設(shè)定程序有著基本的差別，那就是為了獲得National Board的認證以及在安全閥閥體上敲‘V’鋼印，這些安全閥必須用蒸汽在試驗臺上進行測試，不但要達到所要求的整定壓力，而且要達到足夠的排量以顯示安全閥的突跳點和回座點。這一過程必須符合已驗收的和受控的質(zhì)量程序。對于ASMEV}日安全閥(閥體上‘UV’鋼印)，如果設(shè)定者具有蒸氣測試設(shè)施，這些安全閥也必須用蒸氣在試驗臺上進行測試。如果沒有，也允許用空氣或氣體進行設(shè)定。符合ASME VI日標(biāo)準(zhǔn)的安全閥用于液體系統(tǒng)時，合適的液體，通常為水，必須用于設(shè)定目的。
安全閥帶有調(diào)節(jié)環(huán)時，應(yīng)按照制造廠商提供的推薦確立設(shè)定位置，密封鎖定柱銷。
鉛封
如果一個安全閥，沒有指出適用于特別的標(biāo)準(zhǔn)，銘牌或支持文件上也沒有任何的標(biāo)準(zhǔn)參考，對該安全閥的設(shè)定人員沒有什么限制。這樣的閥門通常用來顯示某一已經(jīng)達到的壓力，也不作為安全閥來應(yīng)用。
如果一個安全閥，已經(jīng)被權(quán)威機構(gòu)獨立地認證過，符合某一特定的標(biāo)準(zhǔn)，那么安全閥的設(shè)定和鉛封工作也是認證的一部分。這種情況下，必須由制造商或是制造商認可的，按雙方同意的質(zhì)量程序進行工作的代理機構(gòu)來設(shè)定，還必須使用經(jīng)過制造商或認證機構(gòu)審批的測試設(shè)備。
為了防止非權(quán)威性的更改或是損壞，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定在安全閥設(shè)定之后進行封識。
*普通的封識方法是使用封識金屬絲把閥帽和彈簧外罩(閥蓋)以及閥蓋和閥體連接起來。也可用封識金屬絲鎖定調(diào)節(jié)環(huán)柱銷。
接著金屬絲被鉛封，這樣就能在上面標(biāo)記設(shè)定機構(gòu)的商標(biāo)印記。
安全閥的位置
為了確保受安全閥保護的任何系統(tǒng)或設(shè)備不會超過其*大允許積聚壓力，必須仔細考慮進口安全閥在系統(tǒng)中的安裝位置。由于應(yīng)用的千差萬別，并沒有絕對的規(guī)則來說明安全閥必須布置在何處，因此每一個應(yīng)用都需要分別考慮。
普通的蒸汽系統(tǒng)安全閥用來保護減壓站下游的工藝設(shè)備。兩種的可能布置方式如圖9.3.3所示。
圖9.3.3安全閥在減壓站中的安裝位置
安全閥自身能夠安置在減壓站以內(nèi)，即裝置在下流截止閥之前，如圖9.3.3 (a )所示，或更下流的方位，挨近設(shè)備，如圖9.3.3 (b )所示。安全閥裝置在下流截止閥前有以下的優(yōu)點:
口通過封閉下流截至閥，安全閥能夠在線檢測，即便安全閥測驗失利，也沒有下流設(shè)備超壓的能夠性。當(dāng)在線測驗時，安全閥不需求從體系中拆下來，然后放到實驗臺上進行測驗，這樣節(jié)省了金錢和時刻。
口當(dāng)尸日V是在無負載條件下調(diào)理壓力的，可調(diào)查安全閥的運轉(zhuǎn)狀況，由于這樣的條件下，安全閥*能夠發(fā)作“頻跳”的表象。一旦發(fā)作這樣的狀況，尸日V的壓力應(yīng)調(diào)整到低于安全閥的回座壓力。
口任何下流添加的設(shè)備本質(zhì)上也受維護了。只要MAWP較低的設(shè)備才需求額定的維護。這具有很大的本錢優(yōu)勢。
口但有時在實踐運用中也需求把安全閥安置于挨近設(shè)備蒸汽進口的當(dāng)?shù)�。�?dāng)尸日V為幾個設(shè)備服務(wù)時，的確需求在每個下流設(shè)備的進口處裝置獨自的安全閥。
以下幾點可用作指導(dǎo)方針:
口假如減壓閥后只要一個設(shè)備，設(shè)備的MAWP小于PRV的供汽壓力，該設(shè)備有必要裝置安全閥，并且要安置在挨近蒸汽進口的當(dāng)?shù)亍?BR> 口假如PRV后銜接了幾個設(shè)備，并且任何一個設(shè)備的MAWP要小于PRV的供汽壓力，那么減壓站要安置安全閥，其設(shè)定壓力為銜接設(shè)備的*低MAWP，或者每一個受影響的設(shè)備都有必要裝置安全閥。
口安全閥有必要安置在壓力不能通過其它路徑積聚在設(shè)備中的當(dāng)?shù)�，例如，通過獨自的蒸汽管道或旁通管。
當(dāng)涉及到安全時是不是每一種裝置辦法都值得格外的思考還需求評論，可是以下的運用和狀況有些不同尋常，值得思考:
口失火一任何壓力容器都應(yīng)在火災(zāi)時遭到維護、避免超壓。雖然裝置的用于運轉(zhuǎn)維護的安全閥也能供給失火條件下的維護，這種狀況還需格外的思考，這一部分的內(nèi)容超出了本章節(jié)的規(guī)模。
口放熱運用一安全閥有必要裝置在挨近設(shè)備蒸汽進口的當(dāng)?shù)鼗蛑苯友b置在設(shè)備上。沒有其它挑選。
口安全閥作為正告設(shè)備一有時安全閥裝置在體系中僅作為正告設(shè)備。它們不需求在負載毛病時排放，而僅是為了運轉(zhuǎn)的緣由宣布壓力超越正常工作壓力的報警。在這樣的運用中，安全閥設(shè)在報警壓力，僅用*小口徑的安全閥即可。假如安置這樣安全閥的體系還有超越*大答應(yīng)工作壓力的風(fēng)險，有必要按常規(guī)的辦法裝置別的的維護用安全閥。
例9.3.2
為了證明安全閥裝置方位的重要性，以用于排除加熱容器內(nèi)冷凝水的主動疏水閥泵(見第14章)為例進行闡明。主動疏水閥泵(AP丁)聯(lián)系了機械式收回泵，運用蒸汽作為動力源把冷凝水輸送至收回體系。安全閥的方位取決于AP丁的MAWP和其自身所需求的動力蒸汽壓力。
假如A尸丁的MAW尸大于或等于容器的MAW尸，可如圖9.3.4所示那樣安置。
假如疏水閥泵的動力蒸汽壓力低于0.5 bar(安全閥的設(shè)定壓力減去0.1bar的封閉余量)，這樣的安置是適宜的。由于AP丁和容器的MAWP均高于安全閥的設(shè)定壓力，只用一個安全閥就能夠起到維護體系的效果。
可是，假如疏水閥泵的動力蒸汽壓力大于0.5 bar, A尸丁就有必要從尸日V的上游高壓側(cè)取汽，然后再減壓至更適宜的壓力，可仍大于A尸丁4.5 bar的MAW尸。圖9.3.5中所示的安置方式適宜這樣的運用。
此刻需求兩個獨自的減壓站，每個安置了獨自的安全閥。假如AP丁的內(nèi)部件失效，4 bar g的蒸汽進入A尸丁，然后進入容器內(nèi)，安全閥"A”將開釋此壓力，維護容器。安全閥+B”不會啟跳，由于A尸丁內(nèi)的壓力低于它的設(shè)定壓力，是可接受的。
需求闡明的是，安全閥"A”安置在溫度控制閥的下流，這是為了安全和運轉(zhuǎn)的緣由:安全一假如AP丁的內(nèi)部件失效，即便控制閥在封閉狀況安全閥仍將泄放容器內(nèi)的壓力。運轉(zhuǎn)一如此裝置時很少有安全閥"A”頻跳的能夠，由于控制閥后的壓力要比閥前的低。此外，假如疏水閥泵的MAWP大于減壓閥"A”的上游壓力，安全閥+B”可從體系中取消掉，可是安全閥"A”有必要依照一起通過減壓閥"B”和減壓閥"A”的失效排量來選型。制藥廠在同一生產(chǎn)線上有12個夾套鍋，它們的MAWP都一樣。安全閥應(yīng)裝置在啥方位?其間一個解決方案就是在每一個夾套鍋的進口處安置一個安全閥(見圖9.3.6 )。此例中，每一個安全閥應(yīng)按減壓閥失效開啟而一起其他11個夾套鍋封閉狀況下能流轉(zhuǎn)整個負載流量來選型。
假如體系添加了一個MAWP低于夾套鍋的設(shè)備(例如一個管殼式換熱器)，就有必要添加一個安全閥。這個安全閥應(yīng)設(shè)定一個適宜的較低的設(shè)定壓力，按通過溫度控制閥的失效流轉(zhuǎn)量來選型。
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