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    安全阀的安装

                                                 安全阀的安装
    安全阀阀座密封性
        阀座密封性是在安全阀的选择和安装过程中一个非常重要的考虑因素,这不仅因为它能导致连续地泄漏系统流体,还因为泄漏会引起密封面的损坏,使安全阀过早启跳。
        阀座密封性受到三个主要因素的影响;首先是安全阀的特性,其次是安全阀的安装,第三个是安全阀的运行。
    安全阀的特性
        对于金属面密封,为了提供可接受的关闭力,密封面需要很高程度的平整度以及非常好的表面光洁度。阀瓣必须直接连接在阀杆上,阀杆导承不能有任何不恰当的摩擦效果。金属面密封为了达到可接受的关闭力,典型的数据是0.5口m的表面光洁度以及两个可视光带的平整度。此外为了达到合理使用寿命,密封面和啮合面必须有较高的耐磨损度。
        与普通的截止阀不同,作用在阀瓣上的关闭力相对较小,这是因为作用在阀瓣上的系统压力和弹簧反作用力之间的差值很小。
        系统条件许可的情况下,阀瓣上采用弹性或橡胶密封材料通常可提高安全阀的关闭力。但应指出的是软密封比金属密封更容易磨损。
    安全阀的安装
        作为整个设备系统调试的一部分,当安全阀初次开启时,阀座经常会受到损坏,这是因为系统中总是存在着污垢和碎屑。为了确保外来杂质不进入安全阀内,整个系统应在安全阀安装前进行充分的冲洗,安全阀应安装在污垢、铁锈和碎屑不会聚集的地方。
        蒸汽应用中,通过安全阀的安装降低泄漏趋势也是很重要的一点,安全阀的安装应使凝结水不会积聚在阀瓣的上游处。如图9.5.1所示,安全阀安装在蒸汽管道上方就可做到这一点。
    当安全阀在正确安装时蒸汽管道上方,安全阀的进口管道可起到自排水的作用。
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        当安全阀安装在管道下方时,蒸汽将冷凝,冷凝水填充整个管道,使安全阀的阀座上游部分浸没在冷凝水中。我们并不建议图9.5.2所示的安装方式,在这儿只作参考目的。
    同样,应确保安全阀下游管道良好的排水效果,不会引起下游被水浸没(将导致腐蚀和泄漏)。
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    安全阀的运行
        当安全阀的密封面上有脏物或杂质时也会导致泄漏。通常在保险公司和例行维护检查程序要求的安全阀周期性开启时发生这样的情况。进一步提升微升杆将会清除阀座密封面上的脏物。
        绝大多数安全阀的阀座泄漏问题发生在第一次加工和测试之后。这些问题通常是由运输过程中的损坏原因造成的,有时也会由于使用不当和污染物,或者很差的安装条件引起的。
        大多数安全阀标准没有详尽的关闭力参数要求。那些需要这些参数以及推荐的测试程序的安全阀,都是基于API 527标准,这也是安全阀行业普遍通用的标准。
        以空气为测试介质的安全阀密封试验程序要求堵住安全阀所有的二次侧泄漏通路,同时用空气维持安全阀90%的设定压力(见图9.5.4 )。安全阀的出口处连接一根内径为6mm的管道,进入一个透明的盛水容器,其出口端低于水面12.7mm。测量通过这根管道排出的气泡数。大多数设定压力低于70 barg的安全阀,可接受标准为每分钟20个气泡。
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        使用蒸汽或水进行安全阀密封试验时,泄漏率应以相应的设定介质进行评估。对于蒸汽,安全阀稳定3min后在较暗的背景下1 min以内没有明显的可视泄漏;对于水,允许有很小的泄漏量,取决于喷孔的面积,此数值为每英寸名义进口口径下每小时10m1水。
        以上的试验程序会很耗时,因此制造厂商可以使用相应的替代方法,比如,使用精确的流量测量设备,对应API 527中的设定参数进行标定。
        任何情况下,决不允许为了增加阀座密封性而使额外的负载作用于微升杆上或安全阀上。这将影响安全阀的运行特性,导致安全阀在超压条件下无法开启。如果阀座的泄漏率不可接受,安全阀可以重新研磨或修复,但只能由获得授权的合格人员,经过制造厂商的认可,使用制造厂商提供的信息数据来完成。
        可提供的安全阀常规备件一般为弹簧,阀瓣和喷嘴,弹性密封圈以及垫圈。许多安全阀装有不可拆卸的阀座调节环,有时搭接在阀体的侧面。但是阀座喷孔的尺寸要与原始图纸保持一致是非常重要的,否则会改变有效面积,从而影响了设定压力。
        安全阀的阀瓣在阀体内直接搭在阀座上研磨是完全不可接受的,这样在阀瓣上会形成一圈凹槽,安全阀打开后不能维持恒定的关闭力。
        使用弹性密封圈的安全阀,密封圈(通常为“O”形环或碟片)可以改装到阀瓣当中。
        如果需要独立权威机构的批准,安全阀的维修单位必须是制造厂商的认可代理商。对ASME认证的安全阀,维修单位必须得到National Board的独立审批,之后才能允许应用“VR”钢印说明安全阀已被修理过。
    标识
        安全阀的标准都毫无例外地规定了必须标记在阀门上的信息。标识不但要以浇注或压印的方式标记在阀体上,还必须标记在固定于安全阀的铭牌上。下面列举了一些标识信息:
    阀体上
      口口径规格
      口阀体材质规格
      口制造商的名称或商标
      口流向箭头指示
    铭牌上
    口设定压力(欧洲的安全阀标识为bar g, AMSE安全阀为psig)
    口相关标准的数字(或相应的ASME钢印)
    口制造厂商的型号
    口额定排量系数或额定排量
    口流道面积
    口开启高度和超过压力
    口生产日期或参考号
    获National Board审批的ASME钢印应用如下:
        V   ASME}认证的安全泄压阀
        UV ASMEV}日认证的安全泄压阀
        UD ASME VI日认证的爆破膜设备
        NV ASME II}认证的压力泄放阀
        VR 压力泄放阀授权修理机构
    安全阀的安装
        安全阀是精确的安全相关设备。规定的公差非常小,具有精确机械加工的内部件。处理不当或安装不正确时,容易出现不对中和损伤的问题。
        安全阀应尽可能直立运输,绝对不能用安全阀的微升杆搬运或提起安全阀。此外实际安装之前,不应拆除保护堵塞和法兰保护套。在安全阀的动作期间也应注意防止安全阀承受过大的振动,否则会引起内部件的损坏或不对中。
    进口管道
        设计进口管道时,其中一个主要的考虑因素是将进口管路的压降降低到最小。通常安全阀的标准推荐压降应保持在安全阀排放时设定压力的3%以下。安全阀的进口连接管较短时,进口管道至少同安全阀的进口口径同径。对于较大口径的管道,或带有弯管的连接管道,连接的支管应至少比安全阀的进口大两口径,然后再变径至安全阀的进口口径.过多的压力损失会导致安全阀的“频跳”,
    从而降低安全阀的排量,损坏阀座表面以及其它的部件。为了降低进口的压力损失,应采用以下的方法:
      口增加管道的口径(见图9.5.5(a)) o
      口确保任何弯处都是圆弧形的。BS 6759标准推荐弯管的半径不小于管径的四分之一(见图9.5.5(b)) o
      口减小进口管道的长度。
      口在任何的合流管或分流管的“丫,型接头,或任何弯管的下游处,安全阀的安装间距应至少是8-10倍的管径(图9.5.5(c))。
      口安全阀的连接支管不能直接安装在蒸汽管道较低一侧的支管对面。
      口避免进口管路上有取汽支管(例如供给其它制程),这会增加压降。
        安装安全阀时总要使阀帽垂直向上。在其它任何方向上安装安全阀将会影响其动作性能。
        API 520推荐实施方法也规定了安全阀不应安装在长水平管道的末端。管道末端没有什么流量了,这会引起外来杂质或冷凝水的积聚,将使安全阀出现不必要的损坏,或妨碍安全阀的动作。
    排放管道
        有两种类型的排放系统一开式系统和闭式系统。开式系统直接排放至大气,而闭式系统排放至还与其它安全阀排放口相连的集管中。
        蒸汽和气体系统安全阀的排放管道推荐向上布置,而液体系统的排放管应向下安装。但是任何向上的排放管都应布置排水点。
        安全阀出口的水平管道应有至少1:100的向下坡度,该坡度可确保排放管能自行排水。但是任何垂直向上的管道还需要单独的排水点。注意排水系统也是整个排放系统的一部分,因此也要满足适用于排放系统的相同注意事项,尤其是不能影响安全阀的动作性能,任何流体必须排放至安全处。
        要确保流体不会积聚在安全阀的下游侧,因为这将妨碍安全阀的性能,引起弹簧和内部件的侵蚀。许多安全阀的阀体上提供了排水连接口,如果实际应用中这个排水口没有使用,或安全阀上没有提供这个排水口,应在尽可能靠近安全阀出口的管道上布置一个小的排水口(见图9.5.3 ) o
        闭式系统中主要的问题之一是排放系统的压力降或排放背压力。如在第9.2章节中讲述的那样,这将严重影响安全阀的性能。BS 6759标准规定压降应维持在设定压力的12%以下。
        如果安全阀的背压力不可能降低到设定压力的12%以下,就需要使用平衡式安全阀。
        平衡式安全阀的阀帽需要与大气相通。如果是平衡波纹管式安全阀,制程流体不会泄漏至大气,因此可直接与大气相通。主要的设计问题是要确保排空孔不会被诸如外来杂质或冰块等物质堵住。如果是平衡活塞式安全阀,必须考虑制程流体能从阀帽开口处流出的事实。如果排放至一个承压系统,排空管道需要合适的选型,不会在活塞上方形成背压。
        安装在室外、直接排放至大气的安全阀应外罩一个顶棚。顶棚不影响安全阀排放,同时又可防止脏物或其它杂质进入排放管,影响到背压。顶棚的设计也使之不影响到背压。
    集管
        集管应这样设计,即使在最坏的条件(即所有集管连接的安全阀在排放),排放管也足够容纳排量而不会产生不可接受的背压。理想情况下,随着每一个安全阀排放至集管,集管的容积随之增加,并且与集管的连接处在流动的方向上不大于450角(见图9.5.6 )。必要时集管也应安全可靠和正确排水。
        对于应用于蒸汽的场合,通常不建议使用集管,但如果充分考虑了设计和安装的方方面面,也可采用集管的方式。
    排放的反冲力
        开式系统中,必须仔细考虑安全阀启跳时排放系统产生的反冲力的影响。在这些系统中,会在排放的反方向形成可观的合成的反冲力。因此防止由这些反冲力产生的过多荷载作用于阀门或进口连接处是非常重要的,否则会损坏进口连接管道。
    转换阀
        转换阀(见图9.5.10)允许两个安全阀并排安装,一个运行的同时,另一个被隔离开来。这就意味着可以在不打断受保护系统或容器的正常运行情况下进行常规维护工作。转换阀是这样设计:在安全阀工作时,流通面积决不会受到限制。
        转换阀也能用来连接安全阀的出口处,这样排放管路就不会重复。同时与安全阀进口和出口连接的转换阀的作用有限,并且由于安全的原因需要同步动作。通常通过连接两个手轮的链驱动系统来实现。
    当确定安全阀的进口压降时,必须考虑转换阀引起的压力损失,应限制在设定压力的3%以内。
    噪声
        尽管安全阀的排放并不是频繁地发生,但排放时产生的噪声通常较严重。因此有必要确定安全阀的声音功率等级,来确保不会超过有关的健康和安全法规。噪声
    请广大用户选择正确合适的安全阀,如有疑问请联系技术部:021-51602737.

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