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化工蒸汽鍋爐安全閥選型分析 |
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| 詳細介紹 | ||||||||||||||||
一、 化工蒸汽鍋爐安全閥選型分析概述 安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設備上重要的安全附件。其動作可靠性和性能好壞直接關系到設備和人身的安全，并與節能和環境保護緊密相關。而有的用戶和設計部門在選型時，總是選錯型號。為此本文對安全閥的選用加以分析。 安全閥作為蒸汽鍋爐上的一個組成部分安，安裝的時候是有嚴格要求的，這也是確保蒸汽鍋爐能夠正常運行的基礎。在遵守安裝要求的基礎上，還必須要注意一些細節問題，以免作為作業過程帶來不良影響。
首先是關于蒸汽鍋爐中安全閥安裝位置的確定，一般都是垂直安裝在鍋爐頂部，但不得裝有取用蒸汽的出口管和閥門。如果是杠桿式安全閥的話，必須要配有防止重錘自行移動的裝置和限制杠桿越軌的導架；但要用的是彈簧式安全閥的話，則要有提升手把和防止隨便擰動調整螺釘的裝置。 其次是關于安全閥的數量問題，對于額定蒸發量大于0.5t/h的蒸汽鍋爐，至少裝設兩個安全閥；額定蒸發量小于或等于0.5t/h的鍋爐，至少裝一個安全閥。可分式省煤器出口處、蒸汽過熱器出口處都必須裝設安全閥。 還有是蒸汽鍋爐上安全閥的規格，這與蒸汽鍋爐的工作能力有直接的關系，要是蒸汽鍋爐的額定蒸汽壓力小于或等于3.82MPa，那配置的安全閥喉徑不應小于25mm；而對于額定蒸汽壓力大于3.82MPa的鍋爐，安全閥喉徑不應小于20mm。 蒸汽鍋爐與安全閥是通過連接管精密結合的，所以要求連接管的其截面積應不小于安全閥的進口截面積。如果幾個安全閥共同裝設在一根與鍋筒直接相連的短管上，那短管的通路截面積應不步于所有安全閥排汽面積的1.25倍。在安全閥上一般都裝設了排汽管，并將其直通安全地點，同時有足夠的截面積，這樣才能保證排汽暢通，使得安全閥的作用能夠得到充分發揮。
二、 化工蒸汽鍋爐安全閥選型分析定義 所謂安全閥廣義上講包括泄放閥，從管理規則上看，直接安裝在蒸汽鍋爐或一類壓力容器上，其必要條件是必須得到技術監督部門認可的閥門，狹義上稱之為安全閥，其他一般稱之為泄放閥。安全與泄放閥在結構和性能上很相似，二者都是在超過開啟壓力時自動排放內部的介質，以保證生產裝置的安全。由干存在這種本質上類似性，人們在使用時，往往將二者混同，另外，有些生產裝置在規則上也規定選用哪種均可。因此，二者的不同之處往往被忽視。從而也就出現了許多間題。如果要將二者作出比較明確的定義，則可按照《ASME鍋爐及壓力容器規范》第一篇中所闡述的定義來理解： （l）安全閥（Safety Valve）一種由閥前介質靜壓力驅動的自動泄壓裝置。其特征為具有突開的全開啟動作。用于氣體或蒸汽的場合。 （2）泄放閥（Relief Valve），又稱溢流閥一種由閥前介質靜壓力驅動的自動泄壓裝置。它隨壓力超過開啟力的增長而按比例開啟。主要用于流體的場合。 （3）安全泄放閥（Safet Relief Valve），又稱安全溢流閥一種由介質壓力驅動的自動泄壓裝置。根據使用場合不同既適用作安全閥也適用作泄放閥。 以日本為例，給安全閥和泄放閥作出明確定義的比較少，一般用作鍋爐這類大型貯能壓力容器的安全裝置稱之為安全閥，安裝在管道上或其他設設施上的稱之為泄放閥。不過，若按日本通產省的《火力發電技術標準》的規定看，設備上安全保障的重要部分，使用安全閥，如鍋爐、過熱器、再熱器等。而在減壓閥的下側需要與鍋爐和渦輪機相接的場合，都需要安裝泄放閥或安全閥。如此看，安全閥要求比泄放閥更具可靠性。另外，從日本勞動省的高壓氣體管理規則、運輸省及各級船舶協會的規則中，對安全排放量的認定和規定來看，我們把保證了排放量的稱之為安全閥，而不保證排放量的閥門稱作泄放閥。在國內不論全啟式或微啟式統稱為安全閥。
三、化工蒸汽鍋爐安全閥選型分析選型 1．安全閥分類 目前大量生產的安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作，彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的，一般易燃、易爆或有毒的介質應選用封閉式，蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式，在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度，有時也可以用作手動緊急泄壓用。杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作，但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍。溫度較高時選用帶散熱器的安全閥。 安全閥的主要參數是排量，這個排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度，由開啟高度不同，又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／40～l／20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／4。
2．安全閥的選用 由操作壓力決定安全閥的公稱壓力，由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍，由計算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍，再根據使用介質決定安全閥的材質和結構型式，再根據安全閥泄放量計算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規則。 （l）熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。 （2）蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。 （3）水等液體不可壓縮介質一般用封閉微啟式安全閥，或用安全泄放閥。 （4）高壓給水一般用封閉全啟式安全閥，如高壓給水加熱器、換熱器等。 （5）氣體等可壓縮性介質一般用封閉全啟式安全閥，如儲氣罐、氣體管道等。 （6）E級蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。 （7）大口徑，大排量及高壓系統一般用脈沖式安全閥，如減溫減壓裝置、電站鍋爐等。 （8）運送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內裝式安全閥。 （9）油罐頂部一般用液壓安全閥，需與呼吸閥配合使用。 （10）井下排水或天然氣管道一般用先導式安全閥。 （11）液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。 （12）負壓或操作過程中可能會產生負壓的系統一般用真空負壓安全閥。 （13）背壓波動較大和有毒易燃的容器或管路系統一般用波紋管安全閥。 （14）介質凝固點較低的系統一般選用保溫夾套式安全閥。
安全閥是閥門產品中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的作用，更重要的是要起到保護設備的安全。隨著我國經濟建設的快速發展，在帶有壓力操控的設備項目工程越來越多。鑒于設備泄壓的需要，安全閥在保護設備過程中起到至關重要的作用。 安全閥在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，是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的特殊閥門。
化工蒸汽鍋爐安全閥選型分析維護 加強日常維護和保養，保持潔凈，防止腐蝕和油垢、臟物的堵塞；經常檢查鉛封，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節螺絲；為防止閥和閥座粘牢，根據承壓設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每天人為排放一次，排放壓力在規定工作壓力的80％以上；發現泄漏應及時檢修或更換，嚴禁用加大載荷（如杠桿式安全閥將重錘外移或彈簧式安全閥過分擰緊調節螺絲）的辦法來消除泄漏。
安全閥每年至少做一次定期檢驗。檢驗內容包括動態檢查和解體檢查。動態檢查的步驟分為組裝、升壓（至工作壓力）、保壓（3～5min應無泄漏）、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）。 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。安全閥必須經過壓力試驗才能使用。安全閥主要被廣泛應用于：蒸汽鍋爐、液化石油氣汽車槽車或液化石油氣罐車、采油井、蒸汽發電設備的高壓旁路、壓力管道、壓力容器等。 |
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