安全閥結(jié)構(gòu)及其工作原理

1、安全閥結(jié)構(gòu)及其工作原理安全閥是安裝任石油化工承爪設(shè)備1的重要安全附科它不借助任何外力而是利用流體木身的力來攤出一定數(shù)金的流體.以防止壓力趙過額定安全值的一種自動(dòng)閥門其動(dòng)竹可¥性和性能好壞宜橫關(guān)系到設(shè)備繪否安仝運(yùn)和和人員是否受到ftJi井與資源浪駿和環(huán)境保護(hù)密切相關(guān).在耦有承壓訛徘的生產(chǎn)安全巾起著至關(guān)重要的作出山"安全閥是一種自動(dòng)閥門,其工作原理是I當(dāng)承壓設(shè)備內(nèi)壓力超過某一特定值時(shí)，安全閥依括流體A身的力自動(dòng)J札迅理ft111一定數(shù)盤的流體t'VfiJk設(shè)備的內(nèi)壓力降到某定値時(shí)它又自動(dòng)關(guān)閉井防止流體讎綻流出使承用設(shè)備的內(nèi)曲力始終低于某一值.兇此安全閥能n功陰止趙爪，避

2、如*龍的發(fā)生相人時(shí)的怖害安全閥I艮被稱為承jn備的址終保護(hù)裝首卩根眾安全閥的作用原理,安全閥動(dòng)作過程的諸階段,其用力值和承壓設(shè)備正常匸fl爪力何的村互關(guān)系同見圖1-H井做如F解釋叫(1) 量大允許匸件壓力：當(dāng)介斶邇過安全爾排放時(shí)法電標(biāo)繼允許的峽保護(hù)系統(tǒng)的最髙壓力.以相對(duì)工柞壓力的百分比盍示.(2) 排放用力t閥芯達(dá)到額定幵島時(shí)的進(jìn)口用力°<3)容器的計(jì)許I作IlJj：壺壓力*此爪力用來逬存髀器號(hào)呼計(jì)算,它圧被保護(hù)杲統(tǒng)中介質(zhì)的爪力幣宦壓力；初始H聃爪丿J,安全閥在運(yùn)行條件下JT總的預(yù)宦爪Zn是安全樹H芯任宦抒雜件卜JF始為開!E封0B的進(jìn)口壓力.即是安全MN芯丿F始動(dòng)作.K開所接

3、觸的礎(chǔ)封面并有一定位移盤時(shí)的閥門進(jìn)口處測(cè)軌的我壓力在該爪丿卜，任規(guī)宦的運(yùn)行條ffT*介St圧力產(chǎn)生的使閥I'開啟的力同便閥芯保持在閥鹿匕的力相互平師.由法定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的整定用丿允許有定的偏也整址用力僞毎金崗超過土整宦壓丿或iO,015MFa.厲密対貳失爪丿h介質(zhì)開期逋過關(guān)廚桿的安全閥的黃用件而浪閒的II力“卄安全閥的黃閉件是金風(fēng)輛対面時(shí)幣対喪賓爪力低F初始開啟壓力.5)回座壓力卡安全牌州放后閥芯重新與閥晦搖觸.即幵啟高度變?yōu)榱銜r(shí)堆靜爪力1回窕壓力是安全閥達(dá)到排放壓力之后,排放出超壓的介質(zhì)看，進(jìn)口壓力開第下降閥芯開姐向密封面運(yùn)動(dòng)11到閥芯仃閥的位移縮小為冬值的爪力值。2回庵壓力與開啟用力有

4、對(duì)應(yīng)的比值關(guān)系，見有關(guān)國(guó)家法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定?；仫Z壓力值的確定，以心閉用差農(nóng)示。<7）啟閉壓差：回座ffi力與整定壓力之間的差值。通席用轅定壓力的百分?jǐn)?shù)來表示。在壓力很低是可用Mpa表示.啟閉壓差可調(diào)肯的閥門.啟閉爪罡的極值根據(jù)使用要求可選擇卜列看之一*1）啟閉壓差I(lǐng)：卜閾值為7%整定壓力和2.5%整定壓力:2）啟閉壓差最大值：15%整定壓力.卜列情形不受1：述限制：1）當(dāng)流道直徑小于15mm時(shí),啟閉壓差量人值為15%整定II、力：2）當(dāng)整定JK力zbfO.3MPa時(shí),啟閉壓差垠大值為0.03MPa對(duì)于啟閉壓差不可調(diào)節(jié)的閥門.啟閉壓差的址人值為15%整宜爪力。對(duì)用不可用編介質(zhì)的安全閥，康閉

5、JE差的量大值為20%整定壓力，但當(dāng)整定IE力小于03MPa時(shí)，閉壓怎的址人值0.06MPao（8）開啟高度:閥芯離開閥朋的實(shí)際行程。安全閥匚作時(shí)也要受到它后面系統(tǒng)中背壓和附加背壓力的影響。<9>機(jī)械特性:安全閥穩(wěn)定的開啟達(dá)到額定的開啟高度,不出現(xiàn)頻跳、顫琨、卡阻導(dǎo)故障,并具有良好的回座待性.1）頻跳：閥芯迅速異常的來回運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中閥芯接觸閥座：2頻離:閥芯迅速異常的來回運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)中閥芯不接觸閥座。安全閥的動(dòng)力學(xué)原理<1>理想動(dòng)作過程承壓設(shè)備（或件道行時(shí)的壓力為工作壓力.作狀態(tài)下閥門嚴(yán)密不漏當(dāng)壓力達(dá)到井超過某一規(guī)定值（初始開心壓丿J）后，安全閥迅速JF心并卄放111

6、介質(zhì).樸人丿、'FJGift度下.排放雖也達(dá)到最人值.如圖1-2中的ab線，隨著工作介質(zhì)的人駅排出,壓力急下降到回座壓力，如圖中的be線，當(dāng)壓力岸到回座壓力時(shí),閥芯在彈黃的壓緊力作用下迅速閉合,如圖中的cd線.閥芯一經(jīng)關(guān)用就能保證必須的密封性,即再無介質(zhì)漏岀，承壓設(shè)備又能繼續(xù)正常運(yùn)行。但是，這個(gè)動(dòng)作過程儀僅是-個(gè)理想的狀態(tài).任實(shí)際中是兒乎不任的，因?yàn)閴毫ι龒u到幣定用力時(shí)閥芯并沒仃工即開啟達(dá)到址人開高而是要經(jīng)過一段泄漏過程。同時(shí),隨杵閥芯9閥鹿位移的增人.聊簧用縮址變?nèi)?，它作用仗閥芯上的力也隨Z逐漸期人.因此閥芯也不町能迅速開啟到址人開高.圖1】安全御與客個(gè)爪力的關(guān)系圖1.2理想動(dòng)作疋用

7、圖1.3實(shí)杯功作過程（2）實(shí)際動(dòng)作過程安全閥的實(shí)際動(dòng)作分為四個(gè)階段：關(guān)閉階段、初始開啟階段、全開啟階段和冋座階段安全閥的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)決定了它的動(dòng)作特件，結(jié)構(gòu)越介珅的安全閥，閥芯的實(shí)際動(dòng)作過程越能接近理想的動(dòng)作過程.卜面分析安全閥閥芯的受丿怙況以及它的實(shí)際動(dòng)作過程.安全閥任冇爪力的侑況下.閥芯始終攵到兩個(gè)方向相反的力的作用.設(shè)尺是閥內(nèi)工作介質(zhì)作用在閥芯上的力，它的作用是促使閥芯離開閥座:用則足方間與禹相反的作用力.它包括加栽機(jī)構(gòu)所施加的力（對(duì)宜接我荷弾熒式安全閥就徑弾賢力）、閥芯（包扌舌反沖盤、閥桿等）的取力，以及閥岀口壓力（背H0的作用力.安全閥閥芯實(shí)際動(dòng)作I:就足隨著這兩個(gè)力的變化而變化的。X用

8、用時(shí)，在閥芯與閥座之間緊密接觸且接觸面之間存在若接觸用力.如果這個(gè)力大F或尊F安全閥所必需的密対力時(shí)它就保證安全閥嚴(yán)廊不漏,即條件是:F.F"e（1-1）兀中，兄是閥芯與閥朋的接觸山i枳（即密対面血枳）.尹是為保證密対任單位密時(shí)面血枳上所需的壓力.稱為密封比爪，密封比爪尹密封面結(jié)構(gòu)的材料及加【-粘度（即光潔度有關(guān).如果禺局v知即密封面上的壓力小于必需的密封力，則安全閥閥開始浪満,如圖1.3中的.點(diǎn),但閥芯不能開泉，因?yàn)樾郑?曷0,所以住0V/T，曷V力0的過程中,閥一血是液漏的。因?yàn)檫@時(shí)的22間的差值匸要取決于閥內(nèi)【作介質(zhì)的爪力P,也就是說.勺匸竹介質(zhì)的用力P達(dá)到動(dòng)作壓力時(shí)，它使尺列

9、V九，如時(shí).閥開始液樹隨打尸的繼續(xù)壇人，用問Z值逐漸減小，f至降為零.這一階段中安全閥一血處FilttW狀態(tài)。如果尸繼續(xù)I：升，并使另廠，此時(shí)閥芯迅速開啟，排放承迅速增加.如圖13中的be線,這時(shí)的工質(zhì)壓力即為安全閥的整定壓力刁（初始開空壓力）隨打閥芯上升，彈黃壓ItftW大，于是局也壻人.匸質(zhì)爪力也隨之升為如圖中的cd線當(dāng)工作介質(zhì)的壓力升高到-定程度以后即不再增加，這時(shí)爪力達(dá)到址人值（圖中的d點(diǎn)）即為排放壓力巴（也稱全開疳壓力）排放壓力與整定壓力之差稱之為超過壓力通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)來農(nóng)示，即，“=（巴.A）/Fzioo%.,安全閥壓力達(dá)到排放斥力肓即開始下降,但丼放量仍保持不變.如圖中的

10、de線。這時(shí)的排放at就是安全閥的實(shí)際排放量經(jīng)過一段時(shí)間的排放后,排放就逐漸編小,如圖屮的ef線.直至降到一定的數(shù)值，閥芯才開始關(guān)閉，如圖中的fg線，這時(shí)的壓力就是安全閥的開嬢關(guān)閉壓力。但山于閥道阻力及氣流等形響閥芯在開始關(guān)閉后仍會(huì)經(jīng)過一段時(shí)間的浪漏壓力繼續(xù)下降.如中的01線。到閥豁完個(gè)恢復(fù)鷹封時(shí)的壓力就是安全聞的回座壓力P,、如圖中的h點(diǎn)整定壓力與回座壓力之差稱之為啟閉壓差4幾"通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)來表示,即厶A產(chǎn)（7S"sxlOO%按閥更開啟高度對(duì)將安全閥分為微啟式安全閥和全航式安全閥。微啟式安全閥的開A；仃竹,打：0.05A為堆小排放喉部口徑）：全門式安全閥丿康離度為0.25按戎荷型分類對(duì)分為掙取式安全閥、彈簧式安全閥、5宅式安全閥和水磁體式安全閥.實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)阿需要選擇安全閥的類空，并帳據(jù)址大卄氣“選擇兀通徑。介質(zhì)特性和I：作狀況決定了安金閥的形式選抒，一般的選取原則如下【叫（1排放氣體或蒸氣時(shí),一般選用全啟式