安全阀门怎么选?

如何确定安全阀的选型



安全阀选型计算涉及到三个重要参数


安全阀设定压力安全泄放量最小泄放面积,只有这三个参数确定了才能确定安全阀的型号。


由操作压力决定安全阀的公称压力,由操作温度决定安全阀的使用温度范围,由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围,再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式,再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。


安全阀各种参数的确定


各种参数确定

确定安全阀公称压力 


根据阀门材料工作温度最大工作压力选定公称压力。 


确定安全阀的工作压力等级


根据压力容器的设计压力和设计温度选定工作压力等级,安全阀的工作压力与弹簧的工作压力级有着不同的含义。


安全阀的工作压力是指安全阀正常运行时阀前所承受的静压力,它与被保护系统或设备的工作压力相同。


而弹簧的工作压力级则是指某一根弹簧所允许使用的工作压力范围,在该压力范围内,安全阀的开启压力(即整定压力)可以通过改变弹簧的预紧压缩量进行调节。


同一公称压力的安全阀,根据弹簧设计要求,可以分为多种不同的工作压力级。


选用安全阀时,应根据所需开启压力值确定阀门的工作压力级。



确定安全阀的排放压力Pd


安全阀的排放压力一般为整定压力(开启压力)的1.1倍,蒸汽锅炉安全阀的排放压力为整定压力的1.03倍。 


确定安全阀的通径


根据必需排放量来确定,安全阀的排放能力≥必需排放量。


被保护系统所必需的排放量是指系统发生异常超压时为防止超压所必须排除的量,它是由系统或设备的工作条件、容量以及可能引起超压等因素决定的。


材质的确定


选用安全阀的材质应考虑介质的工作温度、工作压力,介质性能以及材料的工艺性,经济性等多种因素。


安全阀的一般选用规则



(1)热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。


(2)蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。


(3)水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀,或用安全泄放阀。


(4)高压给水一般用封闭微启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。


(5)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。


(6)E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀


(7)大口径,大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀,如减温减压装置、电站锅炉等。


(8)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀。


(9)油罐顶部一般用液压安全阀,需与呼吸阀配合使用。


(10)井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀。


(11)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。


(12)负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。


(13)背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀


(14)介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀。


特殊结构的安全阀该如何选择?


★ 对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的安全阀。




★ 对承受附加背压力的安全阀,而且其背压力变化量超过整定压力10%时,应选用波纹管安全阀。




另外对使用有腐蚀性介质的安全阀,为防止弹簧及导向机构受介质腐蚀,也应选用波纹管安全阀。


★ 对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀。


★ 对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,应采用带板手安全阀。


★ 液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀。 


★ 对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定、 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀;对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀。 


★ 工作压力低的固定式容器,可采用静重式(高压锅)或杠杆重锤式安全阀。移动式设备应采用弹簧式安全阀。 


 对于介质较稠且易堵塞的,宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置。


如何确定安全阀的尺寸



安全阀至关重要,其主要原因之一是:安全性。这直接关系到工厂和设备的安全以及人员和周围环境的安全。


所以在选择安全阀并确定其尺寸时,必须考虑以下六个因素。



  连接尺寸和类型 


阀门尺寸必须与进水和排水管道的尺寸相对应。国家委员会规定,连接到阀门的进口管道和出口管道必须至少与阀门本身的进口/出口一样大。


连接类型也很重要。所有这些因素有助于确定要使用哪种阀门。


  设定压力(PSIG) 


设定压力以磅每平方英寸(PSIG)为单位,是安全阀或泄压阀打开时的压力。


阀门的设定压力不得超过锅炉或其他容器的最大允许工作压力(MAWP)。这是什么意思呢?阀门必须在设备的最大工作压力之下打开。反过来,在正常情况下,设备的MAWP应至少比最高预期工作压力大10%。


  温度 


温度会影响流过系统的气体或液体的体积和粘度。温度还有助于确定阀门的理想结构材料。例如,钢阀比青铜或铁阀可以承受更高的工作温度。必须同时考虑工作温度和释放温度。


 背压 


背压可以是恒定的,也可以是可变的,它是卸压阀出口侧的压力,是排出系统中的结果压力。它会影响上游阀门的设定压力,并使其反复弹出,从而损坏阀门。


对于背压可变的应用, 选择的阀门背压不超过阀门设定压力的10%。对于高水平的恒定背压情况,可能需要波纹管密封阀或先导阀。


 介质 


不同类型的介质(蒸汽,空气,气体等)需要不同的阀门。另外,构造的阀材料需要适合使用。例如,对于腐蚀性介质,最好使用不锈钢制成的阀门。


 所需容量 


安全阀必须能够在一定容量下释放压力。所需容量由几个因素决定,包括阀门的几何形状,介质的温度和溢流口面积。


所需容量由代码设置,它通常表示为:


LBS / HR –每小时磅(蒸汽流量),

SCFM –标准立方英尺/分钟(空气或气体流量),或

GPM –加仑每分钟(液体流量)。


安全阀的使用范围