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        安全閥的工作原理及其故障維修與安裝

        發布時間:2016-11-09 點擊量:987

        上海富肯機電設備有限公司,擁有專業的安全閥維修技術,從事leser等國內外眾多安全閥品牌的銷售、檢測、維修經驗數十年,客戶涵蓋機械、化工、電力、燃氣等多個領域,是您值得信賴的合作伙伴。

        我們維修過的品牌包括:德國leser,德國 NI,美國crosby, 意大利technical,美國Mercer,等眾多。

        安全閥又稱溢流閥是一種安全保護用閥,它的啟閉件受外力作用下處于常閉狀態,當設備或管道內的介質壓力升高,超過規定值時自動開啟,通過向系統外 排放介質來防止管道或設備內介質壓力超過規定數值。安全閥屬于自動閥類,主 要用于鍋爐、壓力容器和管道上,控制壓力不超過規定值,對人身安全和設備運 行起重要保護作用。 安全閥是根據壓力系統的工作壓力自動啟閉,一般安裝于封閉系統的設備或 管路上保護系統安全。當設備或管道內壓力超過安全閥設定壓力時,自動開啟泄 壓,保證設備和管道內介質壓力在設定壓力之下,保護設備和管道正常工作,防止發生意外,減少損失。

        本文將詳細為您介紹安全閥的分類、工作原理、注意事 項、常見故障、消除方法、安裝與維護。

         安全閥的分類:
         
        安全閥主要有以下幾種分類方法:
        (1)按整體結構和加載結構的形式可以分為重錘杠桿式、彈簧式和控制式 
        安全閥的工作原理:安全閥是用在受壓設備、容器或管路上,作為系統超壓保護裝置。當設備、 容器或管路內的壓力升高超過允許值時,閥門自動開啟,繼而全量排放,以防止 設備、容器或管路內的壓力繼續升高;當壓力降低到規定值時,閥門應自動及時 關閉,從而保護設備、容器或管路的安全運行。 

        安全閥密封、開啟的工作原理:
        1.直接作用式
        安全閥原理: 這種安全閥是直接依靠介質壓力產生的作用力來克服作用在閥瓣上的機械 載荷使安全閥開啟的,作用在閥瓣上的機械載荷主要來自重錘或彈簧,這種幾乎 是固定的機械載荷。要想保證安全閥的密封性能,必須閥座密封面和閥瓣密封面 的平整度和表面粗糙度有嚴格的要求。雖然對于壓縮彈簧加載的安全閥,可以通 過調整彈簧力來的達到密封,但密封壓差又有嚴格要求。 密封壓差是整定壓力和工作壓力之差。密封壓差必須足夠高,以保證足夠的 密封力,從而在裝置正常運行時達到密封。密封壓差還應小于啟閉壓差,以確保 安全閥在高于工作壓力下開啟。 通常推薦的zui小密封壓差為,當工作壓力小于等于 7MPa 時為整定壓力的 10%,但不得小于35kPa;當工作壓力小于7MPa 時,為整定壓力7%。對于金屬 密封的安全閥,如果使用于有毒、腐蝕性、低溫或特別貴重介質時,或當系統壓 力如在往復式泵或壓縮機的出口管道中那樣,為波動情況,則可能不得不增加密 此外,用于氣體或蒸汽的安全閥的啟閉壓差可以高于15%;用于液體的安全閥可高于20%,因此,要使安全閥在不低于工作壓力下關閉的話,密封壓差就必 須相應增加。 啟閉壓差是整定壓力與回座壓力之差。從經濟角度,啟閉壓差應盡可能小, 以避免不必要的介質損失。但從安全閥動作的穩定性著眼,又希望有較大的啟閉 壓差。因而只有采取折中的辦法。

        2.先導式安全閥原理: 先導式安全閥是由一個主安全閥和一個先導閥(直接作用式安全閥)組成。 主閥是真正的安全閥,而先導閥是用來感受受壓系統的壓力并使主閥開啟和關閉 要保證先導式安全閥的密封性能和其他各項性能指標,不但對主閥的閥座密 封面和閥瓣密封面的平整度和表面粗糙度亦有嚴格的要求,同時對壓縮彈簧的幾 何尺寸、材料、熱處理也有嚴格的要求。這樣才能滿足密封比壓的要求。 要保持主閥的關閉力,以及操縱主閥和先導閥,能量可能來自系統介質、一 個外部的能源,或者來自這兩者。當系統壓力考試超過一個整定的極限值時,先 導閥或者通過除去或減少關閉力而讓系統介質迫使主閥開啟;或者產生一個力來 使主閥開啟。當系統壓力降低以后,先導閥再重新產生關閉力,或者將開啟力消 除。按照這樣的開啟和關閉模式,能夠在安全閥開啟之前保持一個大的關閉力。 因此,先導式安全閥甚至在運行壓力接近整定壓力的情況下也能保持高度的 密封性能。先導式安全閥在即將開啟之前關閉力的大小可能是不受限制的,但對 于某些結構的先導式安全閥也可能是通過選擇加以限制的。

        所謂關閉力是有限的,指的是一旦先導閥失效時,系統壓力能夠在允許的 超過壓力范圍內使主閥開啟。對于關閉有限的先導式安全閥,其安裝要求通常不 像具有無限關閉力的先導式安全閥那樣嚴格。操作介質的獲得,從容易得到的觀 點出發,zui可靠的莫過于系統介質本身了。 但是,先導閥卻必須設計成能適應 于處在操作條件下的該種介質。 主安全閥的工作原理:主閥可以設計成隨其先導閥被供給能量或失去能量而 開啟的兩種形式。若采用供能開啟原理。當萬一發生事故使先導閥失去能量時, 將使主閥保持關閉。因此,在這種場合采用系統介質作為操作介質是zui安全的。 不過,某些規范也允許采用外部操作介質。只要這些操作介質系由幾個獨立的能 源供給,或者只要先導安全閥載荷是有限的,若采用失能開啟原理,依先導式安 全閥設計結構不同,先導閥失能將使主閥在低于或等于整定壓力時自動開啟。于 是,在這種情況下,主閥的失效保護操作將不受操作介質的影響

        先導安全閥的工作原理:先導閥可以設計成隨著它被供給能量或失去能量而 使主閥開啟(排放)的兩種形式。若采用供能釋放原理,當萬一發生事故而失去 能量時,將使主閥保持關閉。因此,在這種場合使用的先導式安全閥采用系統介 質作為操作介質是zui安全的。不過,某些規范也允許采用外部操作介質,只要這 些操作介質系由幾個獨立的能源供給,或者只要先導式安全閥的載荷是有限的。 若采用失能釋放原理,失能將使主閥開啟。于是在這種情況下,先導閥的失效保 護操作將不受操作介質的影響。

        安全閥設置的四大要點及注意事項:
        設置
        安全閥時應注意以下幾點: (1)容器內有氣、液兩相物料時安全閥應裝在氣相部分。 (2)安全閥用于泄放可燃液體時,安全閥的出口應與事故貯罐相連。當泄放 的物料是高溫可燃物時,其接收容器應有相應的防護設施。 (3)一般安全閥可就地放空,放空口應高出操作人員1 米(m)以上且不應 朝向 15 米(m)以內的明火地點、散發火花地點及高溫設備。室內設備、容器 的安全閥放空口應引出房頂,并高出房頂2 米(m)以上。 (4)當安全閥入口有隔斷閥時,隔斷閥應處于常開狀態,并要加以鉛封, 以免出錯。 安全閥常見故障及消除方法: 安全閥安裝后,由于使用不當,往往會造成許多故障。這些故障如果得不到 及時排除就會影響安全閥的作用和使用壽命。

        常見故障主要有: (1)排放后閥瓣不回座: 這主要是彈簧彎曲閥桿、閥瓣安裝位置不正或被卡住造成的。應重新裝配。 (2)泄漏 在設備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面之間發生超過允許程度的滲漏。 其原因有:閥瓣與閥座密封面之間有臟物??墒褂锰嵘馐謱㈤y開啟幾次,把臟 物沖去;密封面損傷。應根據損傷程度,采用研磨或車削后研磨的方法加以修復; 閥桿彎曲、傾斜或杠桿與支點偏斜,使閥芯與閥瓣錯位。應重新裝配或更換;彈 簧彈性降低或失去彈性。應采取更換彈簧、重新調整開啟壓力等措施。 (3)到規定壓力時不開啟: 造成這種情況的原因是定壓不準。應重新調整彈簧的壓縮量或重錘的位置; 閥瓣與閥座粘住。應定期對安全閥作手動放氣或放水試驗;杠桿式安全閥的杠桿 被卡住或重錘被移動。應重新調整重錘位置并使杠桿運動自如。 (4)排氣后壓力繼續上升: 這主要是因為選用的安全閥排量小平設備的安全泄放量,應重新選用合適的 安全閥;閥桿中線不正或彈簧生銹,使閥瓣不能開到應有的高度,應重新裝配閥 桿或更換彈簧;排氣管截有不夠,應采取符合安全排放面積的排氣管。 主要是由于彈簧剛度太大。應改用剛度適當的彈簧;調節圈調整不當,使回座壓力過高。應重新調整調節圈位置;排放管道阻力過大,造成過大的排放背壓。 應減小排放管道阻力。 (6)不到規定壓力開啟: 主要是定壓不準;彈簧老化彈力下降。應適當旋緊調整螺桿或更換彈簧。 

        安全閥的安裝和維護: 安全閥是一種安全保護用閥,它的啟閉件受外力作用下處于常閉狀態,當設 備或管道內的介質壓力升高,超過規定值時自動開啟,通過向系統外排放介質來 防止管道或設備內介質壓力超過規定數值。安全閥屬于自動閥類,主要用于鍋爐、 壓力容器和管道上,控制壓力不超過規定值,對人身安全和設備運行起重要保護 作用。 按安全閥閥瓣開啟高度可分為微啟式安全閥和全啟式安全閥,微啟式安全閥 的開啟行程高度為:0.05d0(zui小排放喉部口徑);全啟式安全閥開啟高度為 0.25d0(zui小排放喉部口徑)。 

        安全閥按結構形式來分,要分為垂錘式、杠桿式、彈簧式和先導式(脈沖式); 按閥體構造來分,可分為封閉式和不封閉式兩種。封閉式安全閥即排除的介質不 外泄,全部沿著出口排泄到地點,一般用在有毒和腐蝕性介質中。對于空氣 和蒸汽用安全閥,多采用不封閉式安全閥。對于安全閥產品的選用,應按實際密 封壓力來確定。對于彈簧式安全閥,在一種公稱壓力(PN)范圍內,具有幾種工作 壓力級的彈簧,訂貨時除注明安全閥型號、名稱、介質和溫度外,尚應注明閥體 密封壓力,否則按zui大密封壓力供貨。 

        安全閥的安裝和維護應注意以下事項: 1.各種安全閥都應垂直安裝。 2.安全閥出口處應無阻力,避免產生受壓現象。 3.安全閥在安裝前應專門測試,并檢查其官密封性。 4.對使用中的安全閥應作定期檢查。

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