第五章-超压泄放装置-安全阀(2)

1、额定泄放量的计算额定泄放量的计算安全阀的作用安全阀的作用安全阀的分类安全阀的分类安全阀的工作特性安全阀的工作特性安全阀的使用安全阀的使用安全阀的作用安全阀的作用安全阀的作用安全阀的作用 当压力容器内的压力超过正当压力容器内的压力超过正常的工作压力时能自动开启，将常的工作压力时能自动开启，将容器内的介质排出一部分，而当容器内的介质排出一部分，而当压力降至正常压力时，又能自动压力降至正常压力时，又能自动关闭，以保证压力容器不致因超关闭，以保证压力容器不致因超压运行而发生事故。压运行而发生事故。加载机构：加载机构：重块式、杠杆式、重块式、杠杆式、弹簧弹簧式式阀瓣开启特性：微启式、全启式阀瓣开启特性：

2、微启式、全启式气体的排放方式：半封闭式、敞开气体的排放方式：半封闭式、敞开式、全封闭式式、全封闭式安全阀的分类安全阀的分类重块式安全阀重块式安全阀 利用重块来平衡内部流体作用在利用重块来平衡内部流体作用在阀瓣上的力，并通过加减重块的方阀瓣上的力，并通过加减重块的方式来调节阀的开启压力。式来调节阀的开启压力。杠杆式安全阀杠杆式安全阀 利用杠杆原理，在杠杆的一端使利用杠杆原理，在杠杆的一端使用重量较小的重锤，以获得较大的用重量较小的重锤，以获得较大的作用力来平衡内部流体作用在阀瓣作用力来平衡内部流体作用在阀瓣上的力。上的力。 杠杆式安全阀杠杆式安全阀安全阀原理图安全阀原理图GA49H-40GA49

3、H-40型冲量安全阀型冲量安全阀弹簧式安全阀弹簧式安全阀常用的安全阀常用的安全阀安全阀型号的计算安全阀型号的计算 标准阀门的型号由下列六个部分构成：标准阀门的型号由下列六个部分构成：安全阀型号的计算安全阀型号的计算表表1 1 连接形式代号（连接形式代号（2 2）连接形连接形式式内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹法兰法兰焊接焊接代号代号1 12 24 46 6安全阀型号的计算安全阀型号的计算表表2 2 结构型式代号（结构型式代号（3 3） 安全阀型号的计算安全阀型号的计算表表3 3 密封面或衬里材料代号（密封面或衬里材料代号（4 4）注：由阀体直接加工的阀座密封面材料用注：由阀体直接加工的阀座密封面材料用

4、“W W”表示；当阀座和阀瓣密封面材料不同时，用表示；当阀座和阀瓣密封面材料不同时，用低硬度材料阀体材料代号用汉语拼音字母表低硬度材料阀体材料代号用汉语拼音字母表示。如表示。如表4 4所列。所列。安全阀型号的计算安全阀型号的计算表表4 4 阀体材料代号（阀体材料代号（5 5）注：注：PN1.6MpaPN1.6Mpa的灰铸铁阀体和的灰铸铁阀体和PN2.5MpaPN2.5Mpa碳碳素钢阀体，省略本代号。素钢阀体，省略本代号。型号示例：型号示例：A42Y-16CA42Y-16C表示：弹簧封闭全启式安全阀，法兰表示：弹簧封闭全启式安全阀，法兰连接，密封面材料硬质合金，公称压力连接，密封面材料硬质合金，

5、公称压力1.6Mpa1.6Mpa，阀体材料为碳素钢。阀体材料为碳素钢。 运动过程：运动过程：正常工作状态，阀瓣与阀座形成正常工作状态，阀瓣与阀座形成密封情况。密封情况。非正常时（即压力升高），阀瓣非正常时（即压力升高），阀瓣开启，介质泄放开启，介质泄放。恢复正常时，阀瓣回座到阀座密恢复正常时，阀瓣回座到阀座密封面上，形成密封。封面上，形成密封。安全阀的工作特性安全阀的工作特性安全阀的工作特性安全阀的工作特性正常工作状态的条件正常工作状态的条件 前泄阶段前泄阶段Aqpp12012 ppAqpp1212pp h=0h=0安全阀的工作特性安全阀的工作特性回座阶段回座阶段 012 ppzwpp 012

6、 ppwepp 3. 3. 开启、泄放阶段开启、泄放阶段h=0h012pp 开启开启泄放泄放回座回座关闭关闭安全阀的工作特性安全阀的工作特性图：安全阀的运动过程图：安全阀的运动过程微启式微启式全启式全启式上述安全阀的运动过程如图所示：上述安全阀的运动过程如图所示： 安全阀的额定泄放量安全阀的额定泄放量是按安全是按安全阀的理论泄放量与额定泄放量系数的乘阀的理论泄放量与额定泄放量系数的乘积。积。 额定泄放量系数额定泄放量系数即安全阀的泄即安全阀的泄放系数乘以减低系数（取放系数乘以减低系数（取0.90.9）的乘积。）的乘积。 安全阀额定泄放量与压力容器所需安全阀额定泄放量与压力容器所需安全泄放量的关

7、系为：安全泄放量的关系为：ssWW额定泄放量的计算额定泄放量的计算额定泄放量的计算额定泄放量的计算TMCkAWdsZP106 . 72式中：式中： 安全阀的额定泄放量安全阀的额定泄放量 额定泄放系数额定泄放系数 安全阀的泄放压力安全阀的泄放压力 气体的分子量气体的分子量 气体的压缩系数气体的压缩系数, ,查图查图 气体的温度气体的温度 气体特性系数，查表气体特性系数，查表 安全阀的泄放面积安全阀的泄放面积sWdpCAkMzT2mmKKmolkg气体介质在临界状态下的计算公式：气体介质在临界状态下的计算公式：例：有一只安全阀，其规格型号为例：有一只安全阀，其规格型号为A48Y-16C,DY40,

8、 ,阀座准径阀座准径D=25mm，额定泄放系数额定泄放系数k=0.8,k=0.8,若用压缩若用压缩空气做试验，常温下操作。试问该阀的额定泄放空气做试验，常温下操作。试问该阀的额定泄放量是多大？量是多大？注：根据型号知：该安全阀为法兰连接的弹簧注：根据型号知：该安全阀为法兰连接的弹簧式式4 4、不封闭、带扳手全启式、不封闭、带扳手全启式8 8，密封面材料为，密封面材料为硬质合金硬质合金Y Y，压力为，压力为1.6MPa6MPa，阀体材料为碳素钢，阀体材料为碳素钢C C，连接法兰的公称直径为，连接法兰的公称直径为DN40，阀座准径，阀座准径D=25mm。已知：空气的。已知：空气的k=1.4（绝热系

9、数）（绝热系数） C=356（气体特性系数）（气体特性系数） M=28.96kg/kmol（气体分子量）（气体分子量） z=1.0（气体压缩系数）气体压缩系数）安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最大工作压力，设计压力的关系：大工作压力，设计压力的关系： 安全阀作为压力容器的超压泄放装置，当安全阀作为压力容器的超压泄放装置，当容器在正常工作压力（包括正常压力波动范围容器在正常工作压力（包括正常压力波动范围在内）期间，安全阀应保持密封并尽量减少泄在内）期间，安全阀应保持密封并尽量减少泄漏；当容器内的压力达到或接近设定压力时，漏；当容器内的压力达到或接近设定压力时

10、，安全阀要及时开启、泄放，以保障容器的安全。安全阀要及时开启、泄放，以保障容器的安全。 为此，对于前面一种情况，应适当拉开容为此，对于前面一种情况，应适当拉开容器的最大工作压力（正常操作压力下可能出现器的最大工作压力（正常操作压力下可能出现的最大值）与安全阀开启压力之间的差。的最大值）与安全阀开启压力之间的差。 设ppd设pppdzwzwppp1 . 1安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最大工作压力，设计压力的关系大工作压力，设计压力的关系关系式关系式安全阀的使用安全阀的使用安全阀的选用安全阀的选用 安全阀的选用，主要决定于容器的安全阀的选用，主要决定于容器

11、的工艺条件及介质的特性。一般应考虑以工艺条件及介质的特性。一般应考虑以下三方面问题。下三方面问题。类型选择类型选择压力范围压力范围额定泄放量额定泄放量安全阀的使用安全阀的使用按安全阀加载机构的类型选择。工作压力不高、按安全阀加载机构的类型选择。工作压力不高、温度较高的容器大多选用杠杆式，而高压容器大温度较高的容器大多选用杠杆式，而高压容器大多选用弹簧式。多选用弹簧式。类型选择类型选择按安全阀气体排放方式选择。如果容器的介质为按安全阀气体排放方式选择。如果容器的介质为有毒、易燃易爆的气体或者是制冷剂和其他会污有毒、易燃易爆的气体或者是制冷剂和其他会污染大气的气体，应选用封闭式。空气及其他不会染大

12、气的气体，应选用封闭式。空气及其他不会污染环境的气体可采用半封闭式和敞开式。污染环境的气体可采用半封闭式和敞开式。按安全阀封闭机构的形式选择。高压容器以及安按安全阀封闭机构的形式选择。高压容器以及安全泄压量较大而强度裕度不多的中、低压容器都全泄压量较大而强度裕度不多的中、低压容器都应采用全开式安全阀，以减少容器的开孔面积，应采用全开式安全阀，以减少容器的开孔面积，避免器壁强度削弱过多。避免器壁强度削弱过多。安全阀的使用安全阀的使用压力范围压力范围额定泄放量额定泄放量 安全阀的开启压力可通过加载机安全阀的开启压力可通过加载机构来调节，但必须注意到每种安全阀构来调节，但必须注意到每种安全阀都有一定

13、的工作压力范围。都有一定的工作压力范围。 不论选用何种结构或形式的安全不论选用何种结构或形式的安全阀都必须具有足够的额定泄放量，阀都必须具有足够的额定泄放量，并不得小于压力容器的安全泄放量。并不得小于压力容器的安全泄放量。安全阀的使用安全阀的使用日常维护日常维护 为了确保安全阀的工作状态良好，动作灵敏，必为了确保安全阀的工作状态良好，动作灵敏，必 须？加强维护与检查。须？加强维护与检查。检查检查铅封铅封是否完好。是否完好。发现安全阀有泄漏迹象时，及时检修或更换。发现安全阀有泄漏迹象时，及时检修或更换。禁止用增加载荷的方法来减少泄漏。禁止用增加载荷的方法来减少泄漏。为防止阀瓣和阀座内的密封面上沾

14、有油垢等对开启为防止阀瓣和阀座内的密封面上沾有油垢等对开启压力精度的影响，应定期把压力精度的影响，应定期把扳手扳动扳手扳动几次。几次。定期校验定期校验要求要求每年每年至少对安全阀作一次定期至少对安全阀作一次定期校验。校验。检查要求安全阀的开启压力、回座压检查要求安全阀的开启压力、回座压力、密封程度以及在额定泄放压力下力、密封程度以及在额定泄放压力下阀的开启高度等，其要求与安全阀调阀的开启高度等，其要求与安全阀调试时相同。试时相同。安全阀的使用安全阀的使用SZTSZT系列阀门强度与密封性系列阀门强度与密封性 试验台试验台SAT-QSAT-Q系列安全阀系列安全阀 校验台及超高压校验台及超高压气源增

15、压器气源增压器安全阀安全阀-在线调校仪在线调校仪ST-2000ST-2000安全阀安全阀在线调校仪可在线调校仪可对带压在用或对带压在用或免拆、冷态状免拆、冷态状况下的安全阀况下的安全阀进行校验及整进行校验及整定开启压力，定开启压力，从而满足装置从而满足装置满负荷、长周满负荷、长周期连续生产的期连续生产的要求。要求。TFA72W-10P/10RTFA72W-10P/10R型型 真空负压安全阀真空负压安全阀GA41H-16C/25/40 A51H- GA41H-16C/25/40 A51H- 16C/25/4016C/25/40型单杠杆安全阀型单杠杆安全阀GA44H-64 DN80GA44H-64

16、 DN80双双杠杆式安全阀杠杆式安全阀其它形式安全阀其它形式安全阀先导式安全阀先导式安全阀 高压安全阀高压安全阀弹簧式安全阀弹簧式安全阀常用的安全阀常用的安全阀 LFWA42CLFWA42C型磅级波纹型磅级波纹管平衡式弹簧安全阀管平衡式弹簧安全阀A37H/A38Y-25A37H/A38Y-25双联弹簧式安全阀双联弹簧式安全阀全启式安全阀全启式安全阀A44Y-16CA44Y-16C型全封闭带板型全封闭带板手全启式安全阀手全启式安全阀A28H-16CA28H-16C型带手柄弹型带手柄弹簧全启式安全阀簧全启式安全阀焊接微启式焊接微启式安全阀安全阀 微启式安全阀微启式安全阀封闭微启系列安全阀封闭微启系

17、列安全阀 A61Y-PA61Y-P型微启型微启式安全阀式安全阀 A21H-16C/25/40 A21H-16C/25/40 型微启式安全阀型微启式安全阀微启式安全阀微启式安全阀带扳手双联微启带扳手双联微启系列安全阀系列安全阀 高压封闭高压封闭微启系列微启系列安全阀安全阀 带扳手封闭全启带扳手封闭全启系列安全阀系列安全阀 敞开微启系列敞开微启系列安全阀安全阀 微启式安全阀微启式安全阀JA22H-2.5 JA22H-2.5 型静型静重式安全阀重式安全阀 AQ-20AQ-20型空压型空压机安全阀机安全阀 AHN42F-P25AHN42F-P25型平衡型平衡式安全回流阀式安全回流阀 手轮式安全阀手轮式

18、安全阀外螺纹安全阀外螺纹安全阀其它形式安全阀其它形式安全阀国外部分安全阀产品国外部分安全阀产品系列：系列：174A - 740ASME（美国机械（美国机械工程师协会）水减工程师协会）水减压安全阀压安全阀适用于热水加热锅适用于热水加热锅炉压力保护炉压力保护 美国全自动降美国全自动降温压安全阀温压安全阀计算计算 题题 有一只安全阀，其规格型号为有一只安全阀，其规格型号为A48y-20C, DY40, ,额定泄放系数额定泄放系数k=0.8,k=0.8,若用压缩空气做试验（常温），若用压缩空气做试验（常温），试问该阀的额定泄放量是多大？阀座准径试问该阀的额定泄放量是多大？阀座准径D=25mm。 已知：已知： R=1.4（空气的绝热系数）（空气的绝热系数） C=356（气体特性系数）（气体特性系数） M=28.96kg/kmol（气体分子量）（气体分子量） z=1.0(气体压缩系数气体压缩系数) )( (注：注： A48y-20CA48y-20C为法兰连接为法兰连接4 4的弹簧式、不封闭、带扳手、的弹簧式、不封闭、带扳手、全启式安全阀全启式安全阀8 8，阀座密封面为硬质合金，阀座密封面为硬质合