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怎么断定安全阀的流道直径和公称通径
　　安全阀的通径应根据必需排放量来断定。即是使所选安全阀的额外排量大于，并尽能够挨近必需的排放量。安全阀的排量假如小于所需的排量，就不能起到有用降压的效果；但假如过火高于所需的排量，则也会对阀门功能带来晦气影响，乃至造成安全阀频跳。而频跳容易损害安全阀，并使设备压力急剧动摇，给设备带来风险。
　　当受压设备和体系发作反常超压时，避免过火超压所需的排放量由设备的运转条件和致使超压的缘由等要素决议。而安全阀的额外排量则应根据制作厂供给的材料经过核算来断定。
　　以下给出不一样介质的安全阀额外排量核算办法。
5.3.1 气体介质安全阀的额外排量
　　当经过安全阀的排放到达临界活动情况时：
　　
式中：Wg——气体额外排量，kg/h；
　　　Kdr——额外排量系数，由制作厂供给；
　　　A ——流道面积，mm2；
　　　Pdr——额外排放压力，MPa绝压；
　　　C ——比热比k的函数见表5-6；
　　　M ——分子量，kg/kmol；
　　　T ——排放温度，K；℃+273
　　　Z ——压缩系数见GB/T12241图B.1。
　　安全阀在下列条件下到达临界活动：
　　　　　　
式中：Pb——安全阀出口压力背压力，MPa绝压。
　　气体经过安全阀的活动在大都情况下为临界活动情况。但假如活动处于亚临界活动情况，则应将按上式核算的额外排量乘以亚临界活动下的排量批改系数Kb见GB/T12241表4。
                         表5-6  与k值对应的C值
5.3.2 蒸汽介质安全阀的额外排量
　　假定经过安全阀的排放到达临界活动情况。
　　当压力为0.1MPa至11MPa时：
　　　　　
　　当压力大于11MPa至22MPa时：
　　　
式中：Wsh——蒸汽额外排量，kg/h；
　　　Kdr——额外排量系数，由制作厂供给；
　　　A ——流道面积，mm2；
　　　Pdr——额外排放压力，MPa 绝压；
Ksh——过热批改系数见GB/T12241表2，对饱满蒸汽，Ksh为1。
5.3.3 液体介质安全阀的额外排量
　　　　
式中：WL——液体额外排量，kg/h；
　　　Kdr——额外排量系数，由制作厂供给；
　　　A ——流道面积，mm2；
　　　ρ——液体密度，kg/m3；
　　　ΔP=Pdr-Pb——压差，MPa；
　　　Pdr——额外排放压力，MPa；
　　　Pb ——背压力，MPa；
　　　Kr——粘度批改系数。
　　为了断定粘度批改系数，首要按非粘性液体μ≤0.020Pa?s核算理论排量：
　　　　　　
式中：WtL——非粘性液体的理论排量，kg/h。
　　然后核算安全阀流道截面处的雷诺数：
　　　　　　
式中：Re——雷诺数；
　　　μ——动力粘度，Pa?s。
　　然后便可运用图5-1由雷诺数断定粘度批改系数。
                                        
　　　　　　　　　图5-1 粘度批改系数Kr同雷诺数Re的关系
　　
　　在上述核算安全阀额外排量的公式中，令额外排量等于被维护设备或体系的必需排放量即安全泄放量，就可核算出安全阀必需的流道面积A和对应的流道直径d，然后就可根据制作厂的商品样本选取其流道面积或流道直径稍大而又挨近核算值的某一公称通径的安全阀。
　　安全阀的流道面积或流道直径已构成一些标准化的系列。表5-7列出了中国安全阀流道直径d的标准系列。表5-8列出了API Std 526规则的安全阀流道面积标准系列。而各个制作厂安全阀的实践流道直径或流道面积能够与标准系列相同，也能够稍大于标准系列。例如表5-8中所列出了某公司JOS和HL系列安全阀的流道尺寸。
.4 选用安全阀所需的数据
　　如上所述，为了正确地选用安全阀有必要充分知道被维护设备或体系的作业条件。在通常情况下，以下数据是选用安全阀所必需的：
① 作业介质及其情况；
② 介质的下列物理性质：
　——液体介质的密度，粘度系数；
　——气体介质的分子量，绝热指数，压缩系数；
③ 作业压力设备正常运转压力；
④ 整定压力及最大答应超越压力；
⑤ 背压力附加背压力及排放背压力；
⑥ 作业温度及排放时介质温度；
⑦ 每台安全阀的必需排量或总排量及拟装设安全阀台数；
⑧ 其他特殊需求。
6 安全阀的设备和实验需求
6.1 安全阀的设备需求
6.1.1 进口管的设备需求
① 安全阀应设备于笔直向上的方位。不然应得到制作厂的赞同。
② 安全阀的设备方位应尽能够接近被维护的设备或体系。
③ 设备安全阀的进口接收应短而直。进口管的通道最小截面积应不小于安全阀进口截面积。关于高压和大排量的场合，进口管在进口处应有足够大的圆角半径；或许具有锥形通道，锥形通道的进口截面积近似为出口截面积的两倍。
④ 当安全阀排放时，在进口管中即在被维护设备同安全阀之间的压力降应尽能够小。在任何情况下，该压力降都不得超越整定压力的3%或最大答应启闭压差的1/3以两者中的较小值为准。该压力降过大会致使安全阀频跳。
⑤ 进口接收应具有足够的强度和/或加恰当的支撑，以接受由介质压力、温度以及安全阀排放反效果力等一起效果发生的应力；一起避免设备的振荡传递到安全阀，影响安全阀的密封。
⑥ 当在安全阀进口设备阻隔阀门时，应不违反法令或标准的有关规则。
6.1.2 排放管的设备需求
① 排放管的通道截面积应不小于安全阀出口截面积。当多台安全阀向一个总管排放时，排放总管的截面积应确保能够接受所有能够一起向其排放的安全阀的总排放量。
② 因为排放管对流体的阻力而发生的压力降应尽能够小，通常应小于整定压力的10%。当阻力压降过大时，特别对惯例式安全阀会敏捷减小阀瓣提升力，然后影响安全阀的动作功能和排量。
③ 排放管的设备和支撑办法应能避免管道应力附加到安全阀上。
④ 应避免呈现任何能够致使排放管道阻塞的条件。必要时应设置分泌孔，以避免雨、雪、冷凝液等积聚在排放管中。
⑤ 安全阀的排放及疏液应导至安全地点。应特别注意风险介质的排放及疏液。
⑥ 当在安全阀出口设备阻隔阀门时，应不违反法令或标准的有关规则。
6.2 安全阀的实验需求
　　实验在安全阀的规划、制作和运用环节都具有重要意义。在规划阶段，实验供给作为规划根据的若干数据，例如断定弹簧刚度所需的阀瓣升力。在规划验证和商品判定过程中，型式实验是判别商品是不是到达规划需求，是不是契合标准规则的最牢靠的办法。型式实验中的排量实验还为选用安全阀供给所需的排量数据排量或排量系数。此外，每台安全阀商品在出厂之前须经制品实验，以证明安全阀已调整到合适运用需求，并能接受运用条件的温度和压力。在某些场合，安全阀还要在运用现场进行实验和调整，或许按有关标准的规则进行定时校验，以承认其运用的牢靠性。
6.2.1 安全阀的型式实验
　　安全阀的型式实验包含出厂实验项目以及动作功能实验和排量实验。
　　动作功能实验用来测定安全阀在具体作业条件下动作前、排放中和封闭后的下列特性：
① 整定压力敞开压力；
② 排放压力或超越压力；
③ 回座压力或启闭压差；
④ 阀门的机械特性。即有无频跳、颤振、卡阻或有害的振荡；
⑤ 敞开高度。
　　排量实验用来测定安全阀的实践排量，并据此断定其额外排量或额外排量系数。
　　进行动作功能和排量实验所用的介质，对用于蒸汽的阀门为饱满蒸汽；对用于气体的阀门为空气或气体；对用于液体的阀门为水。
　　进行上述实验时，应根据实验所代表的安全阀的范围来断定被试阀门的通径、压力和数量。具体需求在GB/T 12241《安全阀通常需求》中作了规则。
　　其实验办法和需求应按GB/T 12242《压力开释设备 功能实验标准》的规则。其间有关实验精度的规则如下：
　　进行动作功能实验时，压力丈量外表的精度应不低于0.5级，丈量压力应在外表量程的30%至70%范围内。进行排量实验时，应使实践排量的丈量误差不断定度坚持在±2%以内，每一排量实验成果对各项实验成果平均值的偏差不得超越该平均值的±5%。
6.2.2 安全阀的出厂实验
　　安全阀的出厂实验包含壳体强度实验、整定压力实验和密封实验。
　　壳体强度实验用来证明安全阀商品能够接受运用条件的介质压力和温度。关于不接受背压力的安全阀，强度实验仅在承压的阀门进口侧体腔进行，实验压力为1.5倍的公称压力。关于接受背压力的安全阀，还应在阀门的出口侧体腔进行强度实验，实验压力为最大背压力的1.5倍。出于安全思考，应选用适度纯洁的水作为实验介质。
　　整定压力实验和密封实验是一起进行的。实验介质对用于蒸汽的安全阀为饱满蒸汽，对用于气体的安全阀为空气或氮气，对用于液体的安全阀为水。
　　进行蒸汽用安全阀的实验时，首要调整整定压力到需求的值。在下降进口压力后用恰当的办法例如用空气吹干彻底排去体腔内能够存在的冷凝液。将进口压力升高到密封实验压力并起码坚持3分钟。在黑色布景下目视查看阀门的密封性并起码持续1分钟。
　　进行气体用安全阀实验的安置如图6-1所示。除漏气引出管外，安全阀的其他部位应同外界处于彻底密闭情况。漏气引出管的内径为6mm，其出口端应平行于水面并低于水面13mm。在进行密封实验前应先调整整定压力。在下降进口压力后装上出口盲板。将压力升高到密封实验压力，在对走漏气泡开端计数前实验压力的起码保压时刻按表6-1的规则。然后在实验压力下调查并计算走漏的气泡数并起码持续1分钟。
　　　　　　　　　　　　　　　　图6-1
                                 
表6-1
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
安全阀公称通径 DN
mm
走漏气泡开端计数前实验压力的起码保压时刻
min
≤ 50
1
> 50 ~ 100
2
> 100
5
　　进行液体用安全阀的实验时，首要调整整定压力到需求的值。在下降进口压力后向阀体出口侧体腔内充水，直到有水天然溢出、然后停止溢出停止。将进口压力升高到密封实验压力。在实验压力下搜集、计量溢出的水量即走漏量并起码持续1分钟。
安全阀培训讲义之一
安全阀基本知识
黄光禹 编
2010年9月
目录
1  安全阀的用处和效果原理
2  对安全阀的需求
2.1 对安全阀的基本需求
2.2 有关安全阀功能的术语
2.3 安全阀的首要功能指标
3  安全阀的种类及其特色
3.1 按效果原理分类
3.2 按动作特性分类
3.3 按敞开高度分类
3.4 按有无背压平衡机构分类
3.5 按出口侧是不是密封分类
4  安全阀的首要构造型式
5  安全阀的选用
5.1 安全阀类型编制办法
5.2 怎么挑选安全阀类型
5.3 怎么断定安全阀的流道直径和公称通径
5.4 选用安全阀所需的数据
6  安全阀的设备和实验需求
6.1 安全阀的设备需求
6.2 安全阀的实验需求
2 安全阀的用处和效果原理
安全阀是锅炉、压力容器和其他受压设备的维护设备，用来避免受压设备中的压力超越规划答应值，然后维护设备及其运转人员的安全。
因为安全阀能够不依赖任何外部动力而动作，所以常常作为受压设备的最终一道维护设备。从这个意义上说，它的效果是不能用其他维护设备来替代的。
　　当受压设备中介质的压力因为某种缘由而反常升高，到达预先的设定值时，安全阀主动敞开，继而全量排放，以避免压力持续升高；当介质压力因为安全阀的排放而下降，到达另一预订值时，阀门又主动封闭，阻挠介质持续排出。当介质压力处于正常作业压力时，阀门坚持封闭和密封情况。
　　以下分别以弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀为例，进一步说明安全阀的效果原理。
　　图1-1是弹簧直接载荷式安全阀的示意图。当被维护设备中即安全阀进口处介质处于正常作业压力时，弹簧载荷大于介质静压力对阀瓣的效果力，使阀门处于封闭情况。上述两个效果力的差值发生使阀瓣和阀座统称为封闭件密封面间彼此压紧的力即密封力。只需这个密封力足够大相关于由密封面及介质情况决议的必需密封力而言，就能阻挠介质泄出，使阀门到达必要的密封性。假如介质压力升高，超越正常作业压力时，密封力就随之减小。小到必定程度时，介质开端泄出称为“前泄”。随着介质压力进一步升高，当介质对阀瓣的效果力同弹簧力到达平衡时，阀瓣开端脱离阀座而升起，称为“敞开”。压力持续升高时，阀瓣到达规划的敞开高度，作全量排放。只需阀门的排量足够大，设备中的压力就会下降。压力下降到必定程度时，阀门因为弹簧力的效果而重新封闭。
　　
　　        
　　　　　　图1-1 弹簧直接载荷式安全阀示意图
　　先导式安全阀由主阀和导阀组成。导阀随设备介质压力的改变而动作，主阀则由导阀的驱动或控制而动作。图1-2是先导式安全阀的动作原理图。
　　当被维护体系处于正常运转情况时，导阀阀瓣处于封闭情况。体系压力从主阀进口经过导管和导阀传入主阀阀瓣活塞上方气室。因为活塞面积大于阀瓣密封面面积，体系压力对阀瓣发生一个向下的合力，使主阀处于封闭、密封情况。
           19. 排量系数Coefficient of discharge
　　实践排量与理论排量的比值。
　　20. 额外排量Certified capacity
　　实践排量中答应作为安全阀使用基准的那一有些。其值为实践排量乘以减低系数一般取0.9。
　　21. 额外排量系数Rated coefficient of discharge
　　额外排量与理论排量的比值。一般把几次测定的排量系数的平均值乘以减低系数作为额外排量系数。
　　22. 机械特性Mechanical characteristics
　　指安全阀机械动作的特性。包含回座特性是不是杰出，有无频跳、颤振和卡阻等表象。
　　23. 频跳Chatter
　　阀瓣敏捷、反常地来回运动，在运动中阀瓣触摸阀座。
　　24. 颤振Flutter
　　阀瓣敏捷、反常地来回运动，在运动中阀瓣不触摸阀座。
2.3 安全阀的首要功能指标
　　功能指标是对安全阀功能需求的具体化。这些指标在安全阀的技术规范及有关锅炉和压力容器的规范中作了规矩。
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