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工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)
安全閥是工業(yè)鍋爐最基本、最重要的一種安全附件。它動作的可靠性直接關(guān)系到被保護鍋爐的安全經(jīng)濟運行和人身安全。按照被保護鍋爐的工作條件正確選擇安全閥,是保證安全閥正常工作,以及能否起到安全保護作用的必要條件。但在實際使用中,正確選用、安裝、使用和及時校驗,往往被忽視。下面從四個方面闡述工業(yè)鍋爐上使用的安全閥易被忽視而出現(xiàn)的安全隱患。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,在帶有壓力操控的設(shè)備項目工程越來越多。鑒于設(shè)備泄壓的需要,安全閥在保護設(shè)備過程中起到至關(guān)重要的作用。安全閥主要被廣泛應(yīng)用于:蒸汽鍋爐、液化石油氣汽車槽車或液化石油氣鐵路罐車、采油井、蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路、壓力管道、壓力容器等。蒸汽鍋爐安全閥的整定壓力根據(jù)鍋爐的額定蒸汽壓力而定。對于額定蒸汽壓力為0.8~5.9MPa的鍋爐,安全閥整定壓力為額定蒸汽壓力的1.04~1.06倍;對于額定蒸汽壓力大于5.9MPa的鍋爐,安全閥的整定壓力為額定蒸汽壓力的1.05~1.08倍。這一標(biāo)準(zhǔn)確保鍋爐在超壓時安全閥能及時開啟,保護鍋爐安全。蒸汽鍋爐作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備,其安全運行至關(guān)重要。而安全閥作為鍋爐的關(guān)鍵安全附件,其整定壓力的設(shè)置更是關(guān)系到鍋爐的安全與否。那么,蒸汽鍋爐安全閥的整定壓力到底是多少呢?
一、工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)整定壓力的標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定,蒸汽鍋爐安全閥的整定壓力與鍋爐的額定蒸汽壓力密切相關(guān)。對于額定蒸汽壓力在0.8~5.9MPa范圍內(nèi)的鍋爐,其安全閥的整定壓力應(yīng)設(shè)定為額定蒸汽壓力的1.04~1.06倍。而對于額定蒸汽壓力大于5.9MPa的鍋爐,其安全閥的整定壓力則應(yīng)設(shè)定為額定蒸汽壓力的1.05~1.08倍。這一標(biāo)準(zhǔn)的制定,旨在確保鍋爐在超壓時,安全閥能夠及時開啟,從而有效泄壓,防止鍋爐發(fā)生爆炸等安全事故。
工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)的技術(shù)參數(shù)主要包括以下幾類:
一、?壓力參數(shù)?
?公稱壓力(PN)?:如1.0 MPa、1.6 MPa等,表示閥門可承受的最大壓力等級?。
?工作壓力?:指安全閥實際運行中的壓力范圍,例如0.2–0.5 MPa?。
?背壓限制?:普通彈簧安全閥的背壓不超過定壓值的10%?。
?定壓值?:安全閥開啟的壓力閾值,入口管道壓力降需控制在定壓值的3%以內(nèi)?。
二、?尺寸參數(shù)?
?公稱通徑(DN)?:如DN4–25mm、DN50–200mm等,表示閥門的流通口徑?。
?連接形式?:包括焊接式、快裝式、螺紋式等?。
三、?性能參數(shù)?
?排泄量?:與閥座口徑及閥瓣開啟高度相關(guān),分為微啟式(1/15–1/20口徑)和全啟式(1/3–1/4口徑)?。
?適用介質(zhì)?:如清水、氣體(氧氣、氮氣等)、腐蝕性介質(zhì)等?。
?工作溫度?:一般為-40℃至+80℃,部分閥門可達(dá)0–80℃?。
四、?材料參數(shù)?
?閥體材質(zhì)?:常見SUS304、SUS316L不銹鋼或鑄鋼?。
?彈簧材質(zhì)?:如彈簧鋼?。
五、?結(jié)構(gòu)類型?
?彈簧式/杠桿式?:分別依靠彈簧或杠桿重錘實現(xiàn)密封?。
?脈沖式(先導(dǎo)式)?:由主閥和輔助閥組成,適用于大容量系統(tǒng)?。
?封閉式/不封閉式?:前者用于有毒介質(zhì),后者用于無害介質(zhì)?。
以上參數(shù)需結(jié)合具體應(yīng)用場景(如液體管道、氣體回收系統(tǒng))及安裝要求(如直立/水平安裝、出口管道坡度設(shè)計)綜合選擇?。
一、工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)的正確選用
安全閥的種類、結(jié)構(gòu)型式很多,如果不正確地選用安全閥,安全閥的性能就得不到正確的發(fā)揮,甚至?xí)适О踩Wo作用。一般情況下,在每臺鍋爐設(shè)計時,鍋爐設(shè)計單位便已根據(jù)鍋爐或系統(tǒng)的工作條件和<<蒸規(guī)>><<熱規(guī)>>中有關(guān)規(guī)定,便已規(guī)定了所選用的安全閥型號等有關(guān)數(shù)據(jù),低壓鍋爐上多采用彈簧式的安全閥。
要點1、全啟式安全閥適用于蒸汽鍋爐,微啟式安全閥適用于熱水鍋爐,兩者之間不宜調(diào)換使用。
全啟式安全閥開啟高度大于等于四分之道直徑,也稱突開動作式安全閥(屬兩段作用式安全閥)。它的特點是:動作靈敏:排放量大、突然急速開啟和關(guān)閉,它的下閥體的容積比微啟式大,其出口通徑比進(jìn)口通徑大一個數(shù)量級,這樣就滿足了安全閥排放時蒸汽體積膨脹的需求,由于它的動作特點決定它適用于蒸汽鍋爐。如果將全啟式安全閥裝在熱水鍋爐上使用,一旦發(fā)生超壓這種安全閥的突然迅速地開啟和關(guān)閉的動作會引起鍋爐系統(tǒng)內(nèi)壓力很大的波動,甚至造成水擊,所以這種安全閥不適用于熱水鍋爐上使用。
微啟式安全閥開啟高度主要有大于等于四分之道直徑和(屬比例作用式安全閥)它的特點是:排放量小,開啟和關(guān)閉都比較平穩(wěn),它適用于熱水鍋爐系統(tǒng)內(nèi)液體壓力發(fā)生很大波動。如果將微啟式安全閥用于蒸汽鍋爐上,由于安全閥的開啟高度小,進(jìn)出口通徑一樣大,所以滿足不了蒸汽排出時的體積膨脹,一旦超壓時,難于及時將蒸汽排放而迅速降壓,致使壓力繼續(xù)升高,不能起到安全保護作用。
要點2、根據(jù)鍋爐的工作壓力.工作溫度確定安全閥的公稱壓力。在同一公稱壓力下,當(dāng)工作溫度提高時,起最大工作壓力相應(yīng)降低,即所謂“升溫降壓原則"。由于工業(yè)鍋爐一般工作溫度都比較低,因此安全閥的公稱壓力只要選用大于并可能接近工作壓力即可。
要點3、根據(jù)鍋爐的工作壓力確定安全閥的工作壓力級,安全閥的整定壓力可以通過改變彈簧預(yù)緊壓縮量來進(jìn)行調(diào)節(jié).但每一彈簧都只能在一個有限的整定壓力范圍內(nèi)工作,才能保證閥門的動作性能符合要求.這個整定壓力范圍就是彈簧工作壓力級同一公稱壓力的閥門是通過更換彈簧來改變工作壓力級,而在某一工作壓力級范圍內(nèi)則通過調(diào)整彈簧預(yù)緊壓縮量來調(diào)節(jié)整定壓力。
二、工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)的的正確校驗
要點1、安全閥校驗員應(yīng)認(rèn)真核實所校驗的安全閥是否按<<蒸規(guī)>><<熱規(guī)>>中的規(guī)定正確選用。
在校驗時,校驗員容易忽視的有:全啟式安全閥用在蒸汽鍋爐上使用,微啟式安全閥用在熱水鍋爐上使用;選用的安全閥壓力等級低于整定壓力或高于整定壓力,而盲目進(jìn)行校驗。
要點2、校驗介質(zhì)的選用
熱水鍋爐可采用介質(zhì)為水或其他已知其性質(zhì)的液體。
蒸汽鍋爐一般采用蒸汽,根據(jù)蒸汽可壓縮性也可選用壓縮空氣作為校驗介質(zhì)。如熱水鍋爐的安全閥采用壓縮空氣作為校驗介質(zhì),必須在啟閉壓差范圍內(nèi)調(diào)整,否則會造成頻跳、頻顫,導(dǎo)致安全閥損壞。
如蒸汽鍋爐上的安全閥采用水作為校驗介質(zhì),由于水不具有可壓縮性,會使整定壓力值低于實際開啟壓力,導(dǎo)致開啟壓力過低,會影響安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行。
要點3、在校驗臺上校驗(冷態(tài))應(yīng)根據(jù)安全閥使用的場合作為適當(dāng)?shù)男拚?br/>校驗安全閥一般是在專用的安全閥校驗臺上進(jìn)行.在安全閥校驗臺上校驗是一種較為安全可靠的校驗方法,其優(yōu)點是:適當(dāng)于任何壓力系統(tǒng)的安全閥的校驗,并且對安全閥在使用前能夠進(jìn)行充分的維護,校驗精度也有可靠的保證.安全閥校驗是以常溫介質(zhì)和工況代替壓力系統(tǒng)的工作介質(zhì)與工況“近似"校驗,與實際工作狀態(tài)“真值"存在有一定的誤差。對使用高溫介質(zhì)的安全閥應(yīng)考慮到實際使用時閥桿,閥蓋等部件的熱膨脹以及彈簧在高溫下剛度下降等因素,對開啟壓力的影響,并在常溫定壓時加以適當(dāng)修正。
可參照下表,美國克羅斯拜閥門公司推薦的試驗值:
實際使用介質(zhì)溫度
常溫整定壓力的增加值
0~150(0~132℃)
151~600(133~315℃)
開啟壓力的1%
601~800(316~426℃)
開啟壓力的2%
801~1000(427~537℃)
開啟壓力的3%
三、安全閥的排放管(泄放管)安裝上常見問題
熱水鍋爐安全閥泄放管常存在的問題有:
1、裝設(shè)泄放管,致使在運行中影響人身安全。
2、放管接在排放管到上,由于彎角多,排放阻力大,會造成安全閥的附加背壓增大,使開啟壓力升高,影響運行安全。
3、泄放管沒有防凍措施,會造成泄放管凍堵,導(dǎo)致安全閥失效,帶來嚴(yán)重安全隱患。
蒸汽鍋爐的安全閥排放管底部普遍未安裝疏水管,一旦安全閥開啟,會發(fā)生水擊現(xiàn)象,影響鍋爐安全運行。
四、鍋爐在運行中應(yīng)定期做手動排放試驗
鍋爐在運行中安全閥失效往往是導(dǎo)致鍋爐爆炸的主要原因。<<蒸規(guī)>>147條<<熱規(guī)>>104條中明確規(guī)定,為防止安全閥的閥瓣和閥座粘住,應(yīng)定期對安全閥做手動的排放試驗。
鍋爐使用單位管理人員的安全意識不強和有關(guān)法規(guī)知識的缺乏,在日常鍋爐運行中監(jiān)管不到位,司爐工不按規(guī)定定期對安全閥作手動排放試驗,致使安全閥的閥瓣與閥座粘住,使開啟壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過校驗壓力,甚至失效,給鍋爐
工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)整定壓力的重要性
安全閥的整定壓力是鍋爐安全運行的重要保障。如果安全閥的整定壓力設(shè)置過高,那么在鍋爐出現(xiàn)超壓情況時,安全閥可能無法及時開啟,導(dǎo)致鍋爐內(nèi)的壓力持續(xù)升高,從而引發(fā)爆炸等嚴(yán)重后果。相反,如果安全閥的整定壓力設(shè)置過低,那么安全閥可能會在鍋爐正常運行時頻繁開啟,造成蒸汽的浪費,甚至可能因頻繁開啟而損壞安全閥的密封面,影響安全閥的正常使用。因此,合理設(shè)置安全閥的整定壓力對于確保鍋爐的安全運行至關(guān)重要。
總之,蒸汽鍋爐安全閥的整定壓力應(yīng)根據(jù)鍋爐的額定蒸汽壓力進(jìn)行合理設(shè)置。嚴(yán)格遵守《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定,確保安全閥在鍋爐超壓時能夠及時開啟,是保障鍋爐安全運行的關(guān)鍵。同時,定期對安全閥進(jìn)行校驗和維護,確保其始終處于良好工作狀態(tài),也是的安全措施。
安全閥是閥門家族比較特殊的一個分支,它的特殊性是因為安全閥為不同于其它閥門僅僅起到開關(guān)的作用,更重要的是要起到保護設(shè)備的安全。
安全閥在啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài),當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高超過規(guī)定值時,是通過向系統(tǒng)外排放介質(zhì),來防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值的特殊閥門。安全閥屬于自動閥類,主要用于鍋爐、壓力容器和管道上,控制壓力不超過規(guī)定值,對人身安全和設(shè)備運行起重要保護作用。安全閥必須經(jīng)過壓力試驗才能使用。
安全閥類別
安全閥口徑一般都不大,常用的都在DN15mm-DN80mm之間,超過150mm一般都稱為大口徑安全閥。
安全閥分全啟式安全閥和微啟式安全閥。根據(jù)安全閥的整體結(jié)構(gòu)和加載方式可以分為靜重式、杠桿式、彈簧式和先導(dǎo)式4種。根據(jù)與管道的連接方式不同又可以分為螺紋安全閥和法蘭安全閥。
工作溫度高而壓力不太高時選用杠桿式較合適;高壓設(shè)備宜選用彈簧式;一般常用的是彈簧式安全閥。
安裝方法
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)該在安全閥安裝前進(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。
蒸汽應(yīng)用中,通過安全閥的安裝降低泄露趨勢也是很重要的一點,安全閥的安裝應(yīng)使凝結(jié)水不會聚在閥瓣的上游處。如下圖,安全閥安裝在蒸汽管道上方就可以做到這一點。
安裝中注意事項
工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)安裝經(jīng)驗合集
(17)安全閥的出口應(yīng)無阻力,避免背壓現(xiàn)象,若裝設(shè)排泄管,其內(nèi)徑應(yīng)大于安全閥的出口通徑,安全閥排除口應(yīng)注意防凍,對盛裝易燃或有毒、劇毒介質(zhì)的容器,排泄管應(yīng)直通室外安全地點或有進(jìn)行妥善處理的設(shè)施,排泄管不準(zhǔn)裝設(shè)任何閥門。
工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)安全閥維護
加強日常維護和保養(yǎng),保持潔凈,防止腐蝕和油垢、臟物的堵塞;經(jīng)常檢查鉛封,防止他人隨意移動杠桿式安全閥的重錘或擰動彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)螺絲;為防止閥和閥座粘牢,根據(jù)承壓設(shè)備的實際情況制定定期手拉(或手抬)排放制度,如蒸汽鍋爐爐筒安全閥一般應(yīng)每天人為排放一次,排放壓力最好在規(guī)定最高工作壓力的80%以上;發(fā)現(xiàn)泄漏應(yīng)及時檢修或更換,嚴(yán)禁用加大載荷(如杠桿式安全閥將重錘外移或彈簧式安全閥過分?jǐn)Q緊調(diào)節(jié)螺絲)的辦法來消除泄漏。
安全閥每年至少做一次定期檢驗。檢驗內(nèi)容包括動態(tài)檢查和解體檢查。動態(tài)檢查的步驟分為組裝、升壓(至工作壓力)、保壓(3~5min應(yīng)無泄漏)、升壓動作(在開啟壓力下立即動作)、降壓回座、再保壓(回座后在工作壓力下保持3min無泄漏)。
工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)安裝位置及要求
(2)安裝位置,盡量靠近被保護的設(shè)備或管道。
(3)安裝在易于檢修和調(diào)節(jié)之處,周圍有足夠空間。
(4)壓力容器的安全閥,安裝在容器本體液面以上氣相空間,也可以安裝在連接點位于壓力容器氣相空間的管道上。
(5)對于盛裝易燃、毒性、黏性介質(zhì)的容器、設(shè)備,可在安全閥前裝截止閥,但截止閥的流通面積,不得小于安全閥的最小流通面積,并加裝鉛封,保證截止閥處于全開、常開狀態(tài)。
(6)安全閥要與截止閥反向安裝,減少閥門自重力影響,避免出現(xiàn)應(yīng)力疲勞和排放振動疲勞。
(7)對于可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥,在其入口前設(shè)爆破片,并在安全閥與爆破片之間,加裝檢查閥,在其入口管道上采取反吹掃、伴熱或保溫等防堵措施。
(8)在管道上安裝的安全閥,應(yīng)設(shè)置在流體壓力比較穩(wěn)定且距波動源有一定距離的地方,不能安裝在水平管道的死角處。
(9)對于液體介質(zhì)的管道、換熱器或壓力容器等,當(dāng)閥門關(guān)閉可能會出現(xiàn)熱膨脹,造成壓力憋高的問題時,設(shè)置的安全閥可水平安裝,直接向下排出液體。
(10)對空緊急排放,管口要平整、不尖銳,沒有毛刺,以防產(chǎn)生靜電放電。
(11)安全閥安裝點,不能使安全閥承受過大的背壓值,應(yīng)在規(guī)定允許范圍內(nèi)。
(12)安全閥的閥體,要支撐平穩(wěn)。
(13)介質(zhì)為極度和高度危害或易燃易爆介質(zhì)的容器,安全閥的排出口應(yīng)引至安全地點,并進(jìn)行妥善處理。兩個以上的安全閥若共用一根排放管時,排放管的截面積應(yīng)不小于所有安全閥出口截面積的總和,但氧氣或可燃?xì)怏w以及其他能相互產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的兩種氣體不能共用一根排放管。
工業(yè)鍋爐蒸汽安全閥的技術(shù)參數(shù)其他要求
(1)對于腐蝕性介質(zhì),安全閥要與爆破片組合安裝。
(2)對于高毒性介質(zhì),要選用密封性良好的安全閥類型。
(3)對于高溫介質(zhì)安全閥,高溫對彈簧影響較大,應(yīng)避免選用彈簧式安全閥。
(4)對于重要安全閥,或者易受火災(zāi)影響的安全閥,要設(shè)置噴淋保護。
(5)對于球罐用安全閥,要安裝雙安全閥,且其中任何一個安全閥的泄壓能力,都能滿足球罐安全泄壓要求。
(6)安全閥要設(shè)置靜電跨線。
(7)為了防止安全閥反復(fù)啟閉,產(chǎn)生顫振,損壞閥門,要減少安全閥入口管道的壓力降,即加大入口管徑、縮短入口管段。
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