安全閥的設(shè)計(jì)及選型培訓(xùn)課件

1、安全閥的設(shè)計(jì)及選型安全閥的設(shè)計(jì)及選型名詞術(shù)語壓力泄壓閥 Pressure Relief Valve (PRV)安全閥 Safety Valve泄放閥 Relief Valve安全泄放閥Safety Relief Valve名詞術(shù)語壓力泄壓閥 Pressure Relief Val安全閥 Safety Valve一種靠閥門進(jìn)口側(cè)靜壓動作的壓力泄放閥能突然起座并全開適用于可壓縮性流體（氣體、氣相或蒸汽）全開整定壓力開高允許超壓安全閥 Safety Valve一種靠閥門進(jìn)口側(cè)靜壓動作的壓泄放閥 Relief Valve一種靠閥門進(jìn)口側(cè)靜壓動作的壓力泄放閥開高隨超壓的增加而成比例的增大通常用于不可壓縮

2、的流體（液體）全開整定壓力開高允許超壓泄放閥 Relief Valve一種靠閥門進(jìn)口側(cè)靜壓動作的壓安全泄放閥 Safety Relief Valve即可用于蒸汽/氣體介質(zhì)又可用于液體介質(zhì),具有突開/調(diào)節(jié)雙重動作特性。安全泄放閥 Safety Relief Valve即可用于蒸廣義上的安全閥=安全閥+泄放閥+安全泄放閥廣義上的安全閥=安全閥+泄放閥+安全泄放閥理想的壓力泄放閥在達(dá)到整定壓力之前無泄漏只在整定壓力下開啟只泄放掉保護(hù)系統(tǒng)所需要的排量在泄放循環(huán)中性能穩(wěn)定在整定壓力下回座(啟閉壓差為零)被保護(hù)的系統(tǒng)PRV理想的壓力泄放閥在達(dá)到整定壓力之前無泄漏被保護(hù)的系統(tǒng)PRV對壓力泄放閥性能的實(shí)際要求

3、在系統(tǒng)正常操作壓力下保持密封當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到整定壓力時(shí)開啟在系統(tǒng)壓力達(dá)到允許超壓之前泄放掉額定排量當(dāng)系統(tǒng)壓力降到整定壓力以下后，閥門回座復(fù)位，并保持密封對壓力泄放閥性能的實(shí)際要求在系統(tǒng)正常操作壓力下保持密封壓力相關(guān)的基本概念最大允許工作壓力 (MAWP)在設(shè)計(jì)溫度下,設(shè)備或管道所允許承受的最大工作壓力,該壓力是根據(jù)容器受壓元件的有效壁厚計(jì)算所得。壓力相關(guān)的基本概念最大允許工作壓力 (MAWP)整定壓力 Set Pressure：安全閥閥瓣在運(yùn)行條件下開始升起時(shí)的進(jìn)口壓力，也叫開啟壓力,設(shè)定壓力。工作壓力 Operating pressure:閥門正常工作狀態(tài)的壓力。排放壓力 Relieving

4、pressure：整定壓力加超過壓力。超壓 Over pressure：超過安全閥整定壓力的壓力增量，通常用整定壓力的百分比表示。整定壓力 Set Pressure：安全閥閥瓣在運(yùn)行條件下開回座壓力 Reseating Pressure：排放后閥瓣與閥座重新接觸，即開啟高度變?yōu)榱銜r(shí)的進(jìn)口壓力。啟閉壓差 Blowdown：整定壓力與回座壓力之差，通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)表示；而當(dāng)整定壓力小于0.3MPa時(shí)，用MPa表示。背壓 Back Pressure：安全閥出口處的壓力?；刈鶋毫?Reseating Pressure：排放后閥瓣與附加背壓 Superimposed back pressure：安

5、全閥即將動作前在閥出口處存在的靜壓力，是由其他壓力源在排放系統(tǒng)中引起的。排放背壓 Built up back pressure：由于介質(zhì)通過安全閥流入排放系統(tǒng)，而在閥出口處形成的壓力。冷態(tài)試驗(yàn)差壓力 Cold Differential Test Pressure：安全閥在試驗(yàn)臺上調(diào)整到開始開啟時(shí)進(jìn)口處的靜壓力，該壓力包含了對背壓和溫度的修正值。附加背壓 Superimposed back pressur與排量相關(guān)的基本術(shù)語理論排量： therotical discharge capacity：流道橫截面積與安全閥流道面積相同的理想噴管的計(jì)算流量。額定排量 Certified discharge

6、 capacity：實(shí)測排量中允許作為安全閥使用基準(zhǔn)的那一部分，也就是理論排量乘以額定排量系數(shù)后得到的數(shù)值。需要排量 Required capacity:設(shè)計(jì)要求安全閥最低需要達(dá)到的排量。與排量相關(guān)的基本術(shù)語理論排量： therotical dis壓 力 %1101009590MAWP允許超壓典型的整定壓力整定壓力偏差典型的 回座壓力啟閉壓差,% 整定泄漏實(shí)驗(yàn)壓力壓 力 %1101009590MAWP允許超壓典型的整定背壓入口Pb (背壓)壓力泄放閥出口的壓力.背壓入口Pb 壓力泄放閥出口的壓力.排放背壓Built-up back pressure排放PRV 打開介質(zhì)流動入口排放背壓排放PRV

7、 打開介質(zhì)流動入口被保護(hù)的系統(tǒng)附加背壓（靜背壓）Superimposed back pressure密閉的排放總管去火炬可能的壓力源可能的壓力源可能的壓力源吹掃被保護(hù)的系統(tǒng)附加背壓（靜背壓）密閉的排放總管去火炬可能的壓力開高開高壓力泄放閥開啟后，閥瓣密封面離開關(guān)閉位置的實(shí)際行程開高開高喉部面積壓力泄放閥進(jìn)口端至關(guān)閉件密封面之間流道的最小截面積 AreaD2/4 。LIFTDN簾面積閥瓣在閥座上方升起時(shí)在其密封面間形成的圓柱形或圓錐型通道的面積Area=DL 。排放面積壓力泄放閥排放時(shí)流體通道的最小截面積處的喉部面積與簾面積之間的較小者喉部面積壓力泄放閥進(jìn)口端至關(guān)閉件密封面之間流道的最小截安全閥

8、的演變普通型彈簧直接載荷 PRV安全閥的演變普通型彈簧直接載荷 PRV最初形態(tài)可調(diào)整的彈 簧PF通過一個(gè)可調(diào)的彈簧來改變整定壓力。遺憾的是，當(dāng)閥座組件升起以打開閥門時(shí)，彈簧壓縮量越大，產(chǎn)生的向下的力越大，又限制了閥門的開啟。 最初形態(tài)可調(diào)整的PF通過一個(gè)可調(diào)的彈簧來改變整定壓力。遺憾的裙邊PF增加受力面積加速閥門開啟減少超壓在閥座組件上增加一個(gè)裙邊，給向上的入口壓力提供一個(gè)大一些的作用面積。當(dāng)閥門開始打開，改變了下游流體的方向，即推進(jìn)了閥門開啟加快，又減小了前泄（當(dāng)壓力趨近于整定壓力時(shí)，閥座的泄漏）及超壓。 裙邊PF增加受力面積在閥座組件上增加一個(gè)裙邊，給向上的入口壓進(jìn)一步改進(jìn) 為達(dá)到調(diào)節(jié)回座

9、壓力的作用, 又增加了一個(gè)調(diào)節(jié)圈。調(diào)節(jié)圈、噴嘴、閥瓣夾持器構(gòu)成了“蓄壓腔”， “蓄壓腔”內(nèi)的力不僅決定升力，也對回座力起決定作用。 低前泄高啟閉壓差 高前泄低啟閉壓差 啟閉壓差調(diào)節(jié)圈的 位置P蓄壓腔F進(jìn)一步改進(jìn)低前泄高前泄啟閉壓差P蓄壓腔F最終形態(tài) 彈簧閥蓋 閥體 P1P2新因 素背壓 為保護(hù)壓力泄放閥不受諸如氣候及粗魯裝卸的破壞，增加了閥體與閥蓋。這又引出了一個(gè)新的需要考慮的因素背壓。最終形態(tài)彈簧閥蓋 閥體 P1P2新因 素背壓 為保護(hù)壓力泄放普通型彈簧直接載荷 PRVP1出口P2啟閉壓差調(diào)節(jié)環(huán)整定壓力調(diào)整螺釘入口蓄壓腔普通型彈簧直接載荷 PRVP1出口P2啟閉壓差整定壓力入口% 開高(排量

10、)10075502590100110% 整定壓力通常的彈簧直接載荷PRV前泄典型的特性曲線% 開高10075502590100110% 整定壓力通常的背壓對安全閥的影響改變設(shè)定壓力減小泄放量安全閥在動作時(shí)容易發(fā)生頻顫背壓背壓對安全閥的影響改變設(shè)定壓力背壓Lift vs Back PressureConventionalSpring ValveLift vs Back PressureConventio由普通式變換為平衡波紋管PRV由普通式變換為平衡波紋管PRV波紋管式安全閥作用平衡背壓隔離嚴(yán)重腐蝕和危險(xiǎn)性介質(zhì)波紋管式安全閥作用平衡背壓ConventionalSpring ValveBalanc

11、edSpring ValveLift vs Back PressureConventionalBalancedLift vs Ba先導(dǎo)式安全閥不受背壓影響入口導(dǎo)閥導(dǎo)壓管活塞密封不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管出口彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥不受背壓影響入口導(dǎo)閥導(dǎo)壓管活塞密封不平衡導(dǎo)管出閥座壓緊力7550250100100755025彈簧直接載荷 PRV先導(dǎo)式PRV% 閥座壓緊力% 整定壓力閥座壓緊力7550250100100755025彈簧直接載荷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ASME IASME VIIIAPI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ASME IASME I動力鍋爐安全閥超壓：3%ASME I動力鍋爐ASME VIII壓力容器 (M

12、AWP1.03barg)ASME VIII壓力容器 (MAWP1.03barg)ASME VIII對于安全閥超壓的規(guī)定MAWP(MAX. SET)單安全閥，設(shè)計(jì)工況為非火災(zāi)工況110100ASME VIII對于安全閥超壓的規(guī)定MAWP單安全閥，設(shè)計(jì)多安全閥，設(shè)計(jì)工況為非火災(zāi)工況MULTIPLE VALVESMAWP1161051002ND1ST多安全閥，設(shè)計(jì)工況為非火災(zāi)工況MULTIPLE VALVES單安全閥，設(shè)計(jì)工況為火災(zāi)工況MAWP12110021%單安全閥，設(shè)計(jì)工況為火災(zāi)工況MAWP12110021%多安全閥，設(shè)計(jì)工況為火災(zāi)工況第一個(gè)安全閥121MAWP100110第二個(gè)安全閥多安全閥

13、，設(shè)計(jì)工況為火災(zāi)工況第一個(gè)安全閥121MAWP100APIAPI 520Part I : Sizing, SelectionPart II: InstallationAPI 521Cause of OverpressureAPI 526DimensionAPI 527Seat leakage testingAPIAPI 520安全閥最小泄放面積計(jì)算排放介質(zhì)為氣體/蒸汽1. 根據(jù)背壓判斷排放介質(zhì)的流型 氣體的臨界流壓力公式當(dāng)安全閥的背壓小于等于臨界流壓力時(shí)，流體為臨界流動，否則為亞臨界流動。安全閥最小泄放面積計(jì)算排放介質(zhì)為氣體/蒸汽對于臨界流的氣體，安全閥的最小泄放面積為 對于臨界流的氣體，安全

14、閥的最小泄放面積為符號AP1 WZCKdKbKcTM含義最小泄放面積安全閥泄放壓力 即為設(shè)定壓力+超壓+當(dāng)?shù)卮髿鈮核栊狗帕?（質(zhì)量流量）壓縮因子由絕熱指數(shù)確定的氣體常數(shù) (如果不能確定, 建議值為315)泄放系數(shù)*背壓修正系數(shù)安全閥與爆破片組合使用時(shí)的修正系數(shù)泄放溫度分子量符號含義對于亞臨界流的氣體，安全閥的最小泄放面積為 對于亞臨界流的氣體，安全閥的最小泄放面積為排放介質(zhì)為液體VL：體積流量 L/minG ：液體比重Kw：背壓修正系數(shù)，當(dāng)安全閥為全啟式或先導(dǎo)式，或安全閥出口與大氣直連時(shí)，其值為1，平衡波紋管式安全閥的背壓修正系數(shù)由API 520附表查得KV：粘度修正系數(shù)，由API520附表

15、查得排放介質(zhì)為液體在安全閥計(jì)算中API與ASME的區(qū)別 泄放系數(shù)Kd的取值不同 對于氣相排放 API 520 - Kd=0.975 ASME - 選取的是具體安全閥的實(shí)測值在安全閥計(jì)算中API與ASME的區(qū)別安全閥計(jì)算舉例計(jì)算軟件PSV PLUS安全閥計(jì)算舉例計(jì)算軟件PSV PLUS安全閥的設(shè)計(jì)及選型培訓(xùn)課件安全閥的設(shè)計(jì)及選型培訓(xùn)課件安全閥的設(shè)計(jì)及選型培訓(xùn)課件安全閥的設(shè)計(jì)及選型培訓(xùn)課件安全閥數(shù)據(jù)表填寫安全閥數(shù)據(jù)表填寫踏實(shí)，奮斗，堅(jiān)持，專業(yè)，努力成就未來。10月-2210月-22Thursday, October 6, 2022弄虛作假要不得，踏實(shí)肯干第一名。01:44:1101:44:1101

16、:4410/6/2022 1:44:11 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。10月-2201:44:1101:44Oct-2206-Oct-22重于泰山，輕于鴻毛。01:44:1101:44:1101:44Thursday, October 6, 2022不可麻痹大意，要防微杜漸。10月-2210月-2201:44:1101:44:11October 6, 2022加強(qiáng)自身建設(shè)，增強(qiáng)個(gè)人的休養(yǎng)。2022年10月6日1:44 上午10月-2210月-22追求卓越，讓自己更好，向上而生。06 十月 20221:44:11 上午01:44:1110月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十月 221:44 上午10月-2201:44October 6, 2022重規(guī)矩，嚴(yán)要求，少危險(xiǎn)。2022/10/6 1:44:1101:44:1106 Octobe