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化工蒸汽鍋爐安全閥選型分析 |
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| 詳細(xì)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(shè)備上重要的安全附件。其動作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全，并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān)。而有的用戶和設(shè)計(jì)部門在選型時(shí)，總是選錯(cuò)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(gè)組成部分安，安裝的時(shí)候是有嚴(yán)格要求的，這也是確保蒸汽鍋爐能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。在遵守安裝要求的基礎(chǔ)上，還必須要注意一些細(xì)節(jié)問題，以免作為作業(yè)過程帶來不良影響。
首先是關(guān)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(dǎo)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(diào)整螺釘?shù)难b置。 其次是關(guān)于安全閥的數(shù)量問題，對于額定蒸發(fā)量大于0.5t/h的蒸汽鍋爐，至少裝設(shè)兩個(gè)安全閥；額定蒸發(fā)量小于或等于0.5t/h的鍋爐，至少裝一個(gè)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(shè)安全閥。 還有是蒸汽鍋爐上安全閥的規(guī)格，這與蒸汽鍋爐的工作能力有直接的關(guān)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(yīng)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(yīng)小于20mm。 蒸汽鍋爐與安全閥是通過連接管精密結(jié)合的，所以要求連接管的其截面積應(yīng)不小于安全閥的進(jìn)口截面積。如果幾個(gè)安全閥共同裝設(shè)在一根與鍋筒直接相連的短管上，那短管的通路截面積應(yīng)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(shè)了排汽管，并將其直通安全地點(diǎn)，同時(shí)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(fā)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(guī)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(shù)監(jiān)督部門認(rèn)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(jié)構(gòu)和性能上很相似，二者都是在超過開啟壓力時(shí)自動排放內(nèi)部的介質(zhì)，以保證生產(chǎn)裝置的安全。由干存在這種本質(zhì)上類似性，人們在使用時(shí)，往往將二者混同，另外，有些生產(chǎn)裝置在規(guī)則上也規(guī)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(xiàn)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(guī)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(zhì)靜壓力驅(qū)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(zhì)靜壓力驅(qū)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(zhì)壓力驅(qū)動的自動泄壓裝置。根據(jù)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(shè)設(shè)施上的稱之為泄放閥。不過，若按日本通產(chǎn)省的《火力發(fā)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定看，設(shè)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(cè)需要與鍋爐和渦輪機(jī)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(guī)則、運(yùn)輸省及各級船舶協(xié)會的規(guī)則中，對安全排放量的認(rèn)定和規(guī)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(nèi)不論全啟式或微啟式統(tǒng)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(chǎn)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(dǎo)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(zhì)應(yīng)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(shí)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(shí)選用帶散熱器的安全閥。 安全閥的主要參數(shù)是排量，這個(gè)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(jì)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(jù)使用介質(zhì)決定安全閥的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式，再根據(jù)安全閥泄放量計(jì)算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規(guī)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(zhì)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(zhì)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(tǒng)一般用脈沖式安全閥，如減溫減壓裝置、電站鍋爐等。 （8）運(yùn)送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內(nèi)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(dǎo)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(fù)壓或操作過程中可能會產(chǎn)生負(fù)壓的系統(tǒng)一般用真空負(fù)壓安全閥。 （13）背壓波動較大和有毒易燃的容器或管路系統(tǒng)一般用波紋管安全閥。 （14）介質(zhì)凝固點(diǎn)較低的系統(tǒng)一般選用保溫夾套式安全閥。
安全閥是閥門產(chǎn)品中比較特殊的一個(gè)分支，它的特殊性是因?yàn)榘踩y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(hù)設(shè)備的安全。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，在帶有壓力操控的設(shè)備項(xiàng)目工程越來越多。鑒于設(shè)備泄壓的需要，安全閥在保護(hù)設(shè)備過程中起到至關(guān)重要的作用。 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(shí)，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。
化工蒸汽鍋爐安全閥選型分析維護(hù) 加強(qiáng)日常維護(hù)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(shí)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，排放壓力在規(guī)定工作壓力的80％以上；發(fā)現(xiàn)泄漏應(yīng)及時(shí)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(yàn)。檢驗(yàn)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）。 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(yùn)行起重要保護(hù)作用。安全閥必須經(jīng)過壓力試驗(yàn)才能使用。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。 |
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