安全阀的一些典型应用

第1页共11页安全阀的一些典型应用作者:瑞克严安全阀是一种用于受压设备，压力容器或管路上的自动压力释放装置。当被保护系统内的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，排出部分多余的介质，以防止系统压力继续升高，当系统压力降低到某规定值时，阀门又能自动关闭，从而保证系统正常运行。安全阀的结构形式及代号详见表1：图1结构形式代号弹簧封闭带散热片全启式0微启式1全启式2带扳手全启式4不封闭双弹簧微启式3全启式8微启式7带控制机构全启式6杠杆单杠杆全启式2角形微启式5双杠杆全启式4先导式9表1安全阀的结构形式较多，应用十分广泛，如何正确选用安全阀直接关系到使用单位的经济效益和操作人员及设备的安全。下面简单列举了它在一些场合中的应用：蒸汽进蒸汽出蒸汽从系统排出减压阀A48型安全阀第2页共11页图1为A48型安全阀在蒸汽系统减压机组中的应用,安全阀安装于减压阀的下游,当减压阀故障不减压时,安全阀打开,向系统外排放蒸汽,降低系统压力,保障下游用汽设备及操作人员的安全。高压冷凝水进低压冷凝水出闪蒸罐闪蒸蒸汽出差压控制器闪蒸蒸汽从系统排放出A48型安全阀图2图2为A48型安全阀在蒸汽系统闪蒸罐上的应用,当闪蒸蒸汽量太大,或者调节阀选型太小,或者调节阀故障关死时,引起闪蒸罐内的压力急剧增大,安全阀打开,向系统外排放蒸汽,保护闪蒸罐及其附带设备的安全。图3溢流排污(常闭)蒸汽从系统排放出蒸汽从系统排放出蒸汽进蒸汽出A48型安全阀蓄热器第3页共11页图3为A48型安全阀在蒸汽系统蓄热器上的应用,当从锅炉来的蒸汽太多,或者蓄热器内的冷却水太少,或者下游用汽设备的用汽量锐减,或者蒸汽出口管路故障关死时,导致蓄热器内的压力急剧增大,安全阀打开,降低蓄热器内的压力,从保护设备及周围人群的安全。图4蒸汽进冷凝水出热水出回水补给水A41型安全阀容积式换热器图4为A41型安全阀在容积式换热器机上的应用,当回水量太大,或者补给水量太大,或者由于热水出口管路口径选得太小,不能将水泵打过来的冷水及时排出,或者热水出口管路故障关死,或者温度控制系统故障，冷水被加得太热，热膨胀太大，引起容积式换热器内的压力不断增大,安全阀打开,及时排出超压热水,保护设备及人员安全。冷凝水出蒸汽进热水出热水从系统排出水从系统排出冷水进图5图5为A41型安全阀在板式换热机组中的应用,引起超压的原因和容积式换热器机组差不多,当回水量太大,或者补给水量太大,或者由于热水出口管路口径选得太小,不能将水泵打过来的冷水及时排出,或者热板式换热器A41型安全阀第4页共11页水出口管路故障关死,或者温度控制系统故障，冷水被加得太热，热膨胀太大，引起容积式换热器内的压力不断增大,安全阀打开,及时排出超压热水,保护设备及人员安全。冷凝水出排出空气蒸汽出蒸汽进蒸汽出蒸汽出蒸汽从系统排放出分汽缸A48型安全阀图6图6为A48型安全阀在分汽缸上的应用,当供汽量超过分汽缸下游设备的耗汽量,或者蒸汽出口管路口径太小数量又少,或者蒸汽出口管路故障关死,或者从锅炉过来的是过热蒸汽,或者分汽缸受到不允许的加热,使内部蒸汽急剧膨胀,引起分汽缸内部压力的迅速增大,安全阀打开,把蒸汽从分汽缸中排放到大气或者另一个系统去,保护分汽缸及附近人员的安全。高压蒸汽夹套锅蒸汽从系统排放出排出空气冷凝水出A48型安全阀图7图7为A48型安全阀在蒸汽系统夹套锅上的应用，当上游的减压阀第5页共11页故障不减压，或者上游高压蒸汽的量太大，或者用汽负荷的突然减小，引起夹套内的压力逐渐增大，安全阀打开，保障设备及操作人员的安全。给水蒸汽烟气小型锅炉蒸汽从系统排放出A48型安全阀图8图8为A48型安全阀在小型锅炉上的应用，当燃料加得太多，引起锅炉蒸发量太大，或者给水量不足，液位探头失效，造成锅炉内部的过热，或者锅炉下游的用汽设备的用汽负荷突然减小，压力、温度或者流量控制系统失效，或者蒸汽出口管路口径选型太小，或者蒸汽出口管路故障关死，或者用汽负荷很小时，液位探头失效，给水泵打得水量太大，引起锅炉内部压力越来越大，安全阀打开，把蒸汽从锅炉系统排出，降低锅炉内部压力，从而保障锅炉及其所带设备和周围人群生命及财产的安全。过热蒸汽进冷却水蒸汽从系统排放出蒸汽出减温器图9A48型安全阀第6页共11页图9为A48型安全阀在减温减压机组中的应用，当减压阀故障不减压，或者压力控制系统失效，或者上游来的过热蒸汽量太大，过热度太大，或者减温器下游的管路口径选型太小，或者减温器下游的管路故障关死，或者下游设备用汽负荷突然减小，安全阀打开，保障下游用汽设备及操作人员的安全。来自冷凝水回收泵的动力蒸汽冷凝水进排出空气冷凝水从系统排放出回收冷凝水集水罐图10图10为A41型安全阀在冷凝水回收闭式系统中的应用，一是为了保障集水罐的安全，二是为了使集水罐中的压力低于来自冷凝水回收泵的动力蒸汽的压力，保证这部分蒸汽能被集水罐顺利回收，同时不影响冷凝水回收泵的工作。A41型安全阀A42型安全阀空气从系统排出空气压缩机图11第7页共11页图11为A42型安全阀在空气压缩机上的应用，当空气压缩机机组中的集气罐超压时，安全阀打开，把空气从系统排放出，保障集气罐及周围人群的安全。导热油锅炉回油补油出渣接膨胀油箱空气排出高温油气出把高温油气从系统排放出A40型安全阀图12图12为A40型安全阀在导热油锅炉上的应用，由于高温油气一般会超过350℃,因此在导热油系统上选择A40型安全阀作为超压保护装置最为合适,当导热油锅炉内超压时,安全阀打开,把高温油气从系统排放出,从而保障设备和周围人群的生命及财产安全。给水蒸汽出烟气蒸汽从系统排放出大型锅炉A46型先导式安全阀图13图13为A46型先导式安全阀在大型蒸汽锅炉上的应用，由于大型蒸汽锅炉蒸发量很大，可能需要几个弹簧式安全阀一起安装才能满足排第8页共11页量的要求，由于弹簧制造工艺的限制,国内最多只能提供55mm钢丝直径的弹簧，一般弹簧式安全阀只做到口径DN300,DN300或者超过DN300采用先导式安全阀，当锅炉内的压力超压时，先导式安全阀打开，把蒸汽从系统排放出，保障锅炉和周边人群的生命及财产安全。给水蒸汽出把超压的蒸汽排入蓄热器中烟气溢流排污(常闭)蒸汽锅炉蓄热器蒸汽排出蒸汽出A46型先导式安全阀图14图14为A46型先导式安全阀在蒸汽锅炉-蓄热器系统中的应用，由于A46型安全阀启闭受背压影响不大，可以顺利地把蒸汽排放到蓄热器中，一是对蒸汽锅炉起到了超压保护的作用，二是把带有宝贵热量的蒸汽排放到蓄热器中，减少了能源的浪费，三是回收了干净的水资源，降低了水处理的费用。热水锅炉补水回水排污(常闭)接到膨胀水箱高温热水出空气排出把高温热水从系统排放出A47型安全阀图15蒸汽排出第9页共11页图15为A47型安全阀在热水锅炉上的应用，当补水量太大，或者燃料加得太多，使水受热膨胀太大，或者膨胀水箱失效，或者进入膨胀水箱的管路堵死，或者热水出口管路口径太小，或者热水出口管路故障关死，或者空气得不到及时的排放，越积越多，引起热水锅炉内部压力不断增大，安全阀打开，保障锅炉及周围人群的安全。蒸汽锅炉过热器把过热蒸汽从系统排放出过热蒸汽出A48SH型安全阀图16图16为A48SH型安全阀在过热器上的应用，当从锅炉来的蒸汽量太少，或者过热器燃料加得太多，或者过热器下游设备的用汽负荷突然减小，或者过热蒸汽出口管路口径太小，或者过热蒸汽出口管路故障关死，引起过热器内部压力急剧增大，安全阀打开，把过热蒸汽从系统排放出，保障过热器及周边人群的生命及财产安全。把水从系统排放出冷水进热水出蒸汽进冷凝水出空气进图17大型热交换器A72型真空负压安全阀第10页共11页图17为A72型真空负压安全阀在大型热交换器上的应用,由于大型热交换器出现负压时,需要补充的空气量非常大,A72型真空负压安全阀可以满足此要求,当水泵故障停止运行时,或者蒸汽侧水路循环停止时,温度控制系统使蒸汽进口关闭,但是换热器内的蒸汽与其一侧的热水仍然存在温差,换热器的蒸汽会继续冷凝,冷凝到一定程度,换热器内出现了负压,或者当温度控制系统故障失效时,使调节阀关闭,或者调节阀本身故障关死,或者蒸汽进口管路某处故障关死,换热器内的蒸汽快速地冷凝,却得不到补充,使换热器内产生了负压,再或者是换热器没有进行很好的保温处理,暴露于寒冷的室外,都容易使换热器内产生负压,真空负压安全阀打开,快速从大气中补进空气,避免换热器的损坏。以上简单地叙述了一些安全阀的应用，杠杆式以及其他一些特殊的安全阀并没有被提及，杠杆式安全阀是被应用的最早的安全阀，但是由于其结构比较复杂，笨重，占地面积比较大，现在越来越多地被结构简单的弹簧式安全阀所取代，但是由于杠杆式安全阀动作性能稳定可靠，寿命长等特点，在热电厂中使用的大多还是杠杠式安全阀。安全阀在安装前必须将进口侧内腔用清洁煤油或汽油清洗干净，其安装的正确与否，关系着安全阀能否正常工作并发挥其应有的作用，同时也直接影响到安全阀的动作性能、密封性以及排量等性能指标。1、安全阀的安装位置选择安全阀在被保护系统或设备上的安装位置时，应注意下列问题：1)安全阀应垂直安装在被保护系统或设备中对压力反应最敏感的部位。如压力容器的顶部，过热蒸汽的主管道等。2)当被保护系统的压力源是一种具有脉动的装置(如空气压缩机)，而且该压力的脉动上限又与安全阀的开启压力十分接近时，则安全阀应安装在离压力源或稳压器适当距离的地方以防止安全阀产生不正常的频跳现象。3)安全阀应安装在便于拆装及进行定期检查与维修的场所。2、安全阀进口管道的装设安全阀最好直接垂直安装在被保护系统的容器或管道的接头上，不另设进口接管。在必须装进口接管的场合，其内径应不小于安全阀的进口内径，而且要尽可能短，以减少管道阻力和安全阀排放反作用力对容器接头的力矩。1、安全阀排放管道的装设为了尽可能减少排放管道对安全阀性能的影响，装设排放管时应注意以下几点：(1)排放管的内径应大于安全阀的出口通径，以免造成过大的背压力，影响安全阀的动作，对于不同介质的安全阀排放管的装设形式也有所不同(见例图18、19、20)。图18用于空气或其它气体图19用于水或其它液体图20用于蒸汽、空气或其它气体(2)管道应以适当的支撑以防管道应力(安装应力和热应力)附加到安全阀上，影响安全阀性能。(3)原则上一个安全阀单独使用一根排放管较好，当两个以上安全阀共用一根集合管时，集合管要有足够的排放面积，在排放管导入集合管处，流向的转折应尽可能小。(4)排放管应开设适当的排泄孔，防止雨、雪冷凝液等积聚在排放管内。(5)排放管的重量由安全阀出口支管来支承是不合理的，而应当由专门的支座来承受，支座应能防止管道由于安全阀排放时反作用力的作用而移动或振动。为保证安全阀工作可靠及延长安全阀的使用寿命，在使用中应做到：1、定期检查运行中的安全阀是否泄漏，卡阻及弹簧锈蚀等不正常现象，并注意观察调节螺套及调节圈紧定螺钉的锁紧螺母是否有松动，若发现问题应及时采取适当措施。2、应定期将安全阀拆下进行全面清洗，检查并重新研磨，定压后方可重新使用。3、安装在室外的安全阀要采取适当的防护措施，以防止雨、雾、尘埃、锈污等赃物侵入安全阀及排放管道，当环境低于摄氏零度时，还应采取必要的防冻措施以保证安全阀动作的可靠性。至于前面所提及的安全阀所带来经济效益,不仅是包含保障设备及人员和财产安全所带来的经济效益,也包含安全阀是否能够迅速关闭,减少不必要的介质的浪费,以及更小的启闭压差所带来的不必要的介质浪费,也包含安全阀口径、压力、材质、结构等的正确选型以及安装、维护、维修等费用的减少,这是一个比较复杂的问题,篇幅有限,不在此处论述。第11页共11页