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【气体安全阀产品用途】
气体安全阀是安装在气体管道或设备上,保护设备内气体压力异常升高到规定值时,安全阀可自动开启,全量排放,起到保护设备安全的作用,适用于氮气、空气、液化气、天然气、氧气等大多数的气体管道和设备上。
动作性能指标
(1)用于气体介质安全阀见表2-2
表2-2 用于气体介质安全阀动作性能指标 Mpa
标准 项目 | GB/T12243
| ISO4126 | ASME标准第Ⅷ卷压力容器 | JIS B8210 | ||||
排放压力pd | ≤1.10ps |
| ≤1.10ps | ≤1.10ps | ||||
启闭压差 Δpb1 | ps | △pb1 (不可调) | △pb1 (可调) | △pb1(不可调) |
| ps | △pb1 | |
0.2 | ≤0.03 | (2.5%~7%)ps(d0≤15mm时△pb1≤15% ps ps﹤0.3时 △pb1≤0.03) | ≤15% ps | ≤0.2 | ≤0.03 | |||
﹥0.2 | ≤15% ps | ﹥0.2 | ≤15% ps | |||||
整定压力的允许偏差δps
| ps | δps | ps | δps | ps | δps | ps | δps |
﹤0.5 | ±0.015 | ﹤0.5 | ±0.015 | ≤70%ps | ±2%ps | ≤0.1 | ≤0.02 | |
≤0.2 | ≤0.025 | |||||||
≥0.5 | ±3%ps | ≥0.5 | ±3%ps | ﹥70%ps | ±3%ps | ≤0.3 | ≤0.03 | |
﹥0.3 | ≤15%ps |
注:ps-整定压力;p-工作压力;do-流道直径
密封性能指标
(1)用于气体介质安全阀见表2-5
表2-5用于气体介质安全阀动作性能指标 Mpa
标 准 项 目 | GB/T12243
| API 527 | JIS B8210 |
密封试验压力 pt | ps≤0.3时:pt=ps -0.03 ps﹥0.3时:pt=0.9ps | ps≤0.345时:pt=ps -0.035 ps﹥0.345 时:pt=0.9ps | 取0.9 ps或回座压力二者中较小值 |
zui大允许泄漏率 气泡数/min
| do≤7.8mm Ps≤6.9时: 40 do﹥7.8mm Ps≤6.9时: 20 do≤7.8mm Ps>6.9~10.3时:60 do﹥7.8mm Ps>6.9~10.3时:30 d0≤7.8mm Ps> 10.3~13.0时:80 do﹥7.8mm Ps>10.3~13.0时:40 d0≤7.8mm Ps>13.0~17.2时:100 do﹥7.8mm Ps>13.0~17.2时:50 d0≤7.8mm Ps>17.2~20.7时:100 do﹥7.8mm Ps>17.2~20.7时:60 d0≤7.8mm Ps>20.7~27.6时:100 do﹥7.8mm Ps>20.7~27.6时:80 d0≤7.8mm Ps>27.6~38.5时:100 do﹥7.8mm Ps>27.6~38.5时:100 d0≤7.8mm Ps>38.5~41.4时:100 do﹥7.8mm Ps>38.5~41.4时:100 | Ao≤0.307in2 Ps≤6.9时: 40 Ao﹥0.307in2 Ps≤6.9时:20 Ao≤0.307in2 Ps>6.9~10.3时:60 Ao﹥0.307in2 Ps>6.9~10.3时:30 Ao≤0.307in2Ps> 10.3~13.0时:80 Ao﹥0.307in2 Ps>10.3~13.0时:40 Ao≤0.307in2 Ps>13.0~17.2时:100 Ao﹥0.307in2 Ps>13.0~17.2时:50 Ao≤0.307in2 Ps>17.2~20.7时:100 Ao﹥0.307in2 Ps>17.2~20.7时:60 Ao≤0.307in2 Ps>20.7~27.6时:100 Ao﹥0.307in2 Ps>20.7~27.6时:80 Ao≤0.307in2 Ps>27.6~38.5时:100 Ao﹥0.307in2 Ps>27.6~38.5时:100 Ao≤0.307in2 Ps>38.5~41.4时:100 Ao﹥0.307in2 Ps>38.5~41.4时:100 |
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专业术语
开启压力:也叫额定压力,是指安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力,在该压力下,开始有可测量的开启高度,介质呈可由视觉或听觉干支的连续排放状态。
排放压力:阀瓣达到规定开启高度时的进口压力。排放压力的上限需服从国家有关标准或规范的要求。
超过压力:排放压力与开启压力之差,通常用开启压力的百分数来表示。
回座压力:排放后阀瓣重新与阀座接触,即开启高度变为零时的进口压力。
启闭压差:开启压力与回座压力之差,通常用回座压力与开启压力的百分比表示,只有当开启压力很低时采用二者压力差来表示。
背压力:安全阀出口处的压力。
额定排放压力:标准规定排放压力的上限值。
密封试验压力:进行密封试验的进口压力,在该压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。
开启高度:阀瓣离开关闭位置的实际升程。
流道面积:指阀瓣进口端到关闭件密封面间流道的zui小截面积,用来计算无任何阻力影响时的理论排量。
流道直径:对应用于流道面积的直径。
帘面积:当阀瓣在阀座上方时,在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥面形通道面积。
排放面积:阀门排放时流体通道的zui小截面积。对于全启示安全阀,排放面积等于流道面积;对于微启式安全阀,排放面积等于帘面积。
理论排量:是流道截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量。
排量系数:实际排量与理论排量的比值。
额定排量系数:排量系数与减低系数(取0.9)的乘积。
额定排量:指实际排量中允许作为安全阀适用基准的那一部分。
当量计算排量:指压力、温度、介质性质等条件与额定排量的适用条件相同时,安全阀的计算排量。
【产品用途】
是安装在气体管道或设备上,保护设备内气体压力异常升高到规定值时,安全阀可自动开启,全量排放,起到保护设备安全的作用,适用于氮气、空气、液化气、天然气、氧气等大多数的气体管道和设备上。
【产品特点】
出口管道设计
1.排放管道设计基本要求
(1) 排放管对安全阀动作和性能也有很大的影响,为此,在设计和安装排放管时应注意下列各点:
1)排放管的通径应不小于安全阀出口通径,这是基本原则。对于弹簧式安全阀,弹簧设定时不考虑静背压的影响,出口管道的动背压与静背压之和要不大于设定压力(表压)的10%。对于波纹背压平衡式安全阀要不大于50%,安全阀的出口一般不设置切断阀,如必须设置,则要求切断阀必须铅封在开启状态。
2)排放管的阻力应尽可能小。在排放时,排放管道中的阻力压降应小于阀门整定压力值的10%。以避免造成过大背压,影响阀门动作。
3)管道应加以适当的支撑,以防止管道应力(包括热应力)附加到安全阀上。
4)原则上一个安全阀单独使用一个排放管。当两个以上安全阀共用一根集合管时,集合管要有足够的排放面积,在排放管导入集合管处,流向的转折应尽可能小。
5)在排放管的低处应设置适当的排污孔并定期排污,防止雨、雪、冷凝液等积聚在排放管中。
6)安全阀与进口管、排放管的连接螺栓应均匀把紧,以防止对阀门产生附加应力。
直接排放至大气
1)排放的气相要排向安全的地点,一般出口向上,排放口要切成平口,并在管道的低点有一个排液孔(φ6~φ10)。管口罩一个丝网以避免飞鸟筑巢。
2)排放口要高出以排放口为中心的7.5m半径范围内的地面、设备、操作平台等2.5m以上,而对于有毒、有腐蚀性、易燃的物料,应按有关的规范执行。若允许排向大气时,排放口要高出以排放口为中心的15m半径范围内的地面、设备、操作平台等3m以上。
3)安全阀排放气体的温度大于等于气体的自然温度,则排放口应设灭火蒸汽,灭火蒸汽的zui小直径为DN25。
4)特殊的工艺物料,如易自聚、易结晶等,在排放口应设氮气吹扫口,连续通入氮气。
5)排向大气的液体,要向下引入至安全地点。
排放至密闭系统
1)安全阀的排放管道须坡向主管道,尽量避免袋形弯。无法避免时,在低点处设置易接近的放净阀。对于易凝气体,应在低点设蒸汽伴热管,以免积液。
2)排放管与主管的连接,要从主管的上部或侧面顺流向450角插入。既可防止总管内的凝液倒流入支管,又可减少管道压力降。
3)核算在可能的温度范围内出口管道的补偿。
4)对于排放低温的物料时,应选用低温用钢。
排放管道的管径(气相)
1)在背压允许的范围内,应保持排放管内的物料具有zui高的流速,使之经济、合理。
2)排放管道内物料的流速可按式(2-27)计算,并zui终确定排放管道直径。
U=Ma·U0 (2-27)
式中:Ma——物料流动的马赫数,直接排入大气的管道,排放管出口马赫数取小于或等于0.5;对于排入密闭系统的管道,马赫数取0.5~0.7;
U0——声速,m/s;
U——物料流速,m/s;
Pd——物料压力,MPa;
k——等熵指数;
GR ——气体密度,kg/m3
排放管道压力较低时,压力降计算公式应选用可压缩流体的压力降计算公式。
在安全阀未选定以前,排放流量按工艺计算的泄放量;一般在选定了安全阀后,用安全阀的额定流量再计算一次管道的压力降,校核所选的管道是否合适。
在特殊的情况下,可能会有所不同。在工艺计算的泄放量很小时,不得不选择较大的安全阀,这样安全阀的额定流量可能几倍于计算量。若按额定的流量选择管径就可能远大于用计算的泄放量计算的管径,在经济上是不合理的。
排放时反冲力计算
物料泄放时,液体的流动会对排放管道产生一个反作用力,并通过排出管传至安全阀,进而以力矩的形式通过安全阀入口传至设备接管。这个力和力矩是否会对安全阀的进出口管道和设备的接管、法兰造成不良的后果,需要进行详细的计算后才能确定。