锅炉、与压力容器安全对策(15)

  仪器信息网 ·  2007-04-26 21:40  ·  17588 次点击
(71)脉冲式安全阀(Pilotoperatedsafetyvalve)
脉冲式安全阀也称先导式安全阀,由主阀和辅阀组合构成,通过辅阀的先导作用驱动主阀动作。主阀和辅阀分别用管道与容器相连。辅阀是一个小型的杠杆式或弹簧式安全阀。当容器内的压力超过规定的工作压力时,辅阀首先开启,排出的气体进入主阀的活塞室,活塞在气体的压力作用下,通过阀杆将主阀的阀瓣顶开,大量气体即从主阀排出。在器内压力降回至工作压力以后,辅阀关闭,主阀活塞室内的气体压力降低,主阀随即闭合,容器连续运行。脉冲式安全阀结构复杂,但它的排量很大,启闭的延迟作用较小,一般用于电站锅炉或安全泄放量很大的压力容器。
(72)微启式安全阀与全启式安全阀(Lowliftsafetyvalveandfullboresafetyvalve)
根据安全阀阀瓣最大开启高度的大小,安全阀又有微启式与全启式之分。全启式是指它的阀瓣开启高度已经使阀的帘面积(即阀瓣与阀座间的环形面积)大于或等于阀的流道截面积,即已经完全开启。因为阀的间隙面积为πdh(d为阀孔直径,h为阀瓣最大开启高度),而阀的流道面积为πd2/4,因此要达到阀的帘面积不小于阀的流道面积的条件便是h≥d/4也就是全启式安全阀的最大开启高度应不小于阀孔直径的1/4。要使安全阀的开启高度达到孔径的1/4以上,必须在阀的封闭机构中有帮助阀瓣升高的辅助结构。它可以通过两种途径,一是增加气体压力所直接作用的面积,二是利用气流转向对阀瓣产生反作用力。所以全启式安全阀的封闭结构比较复杂,在阀座及阀瓣上都增设调节圈,以实现上述两种作用。微启式的封闭机构就比较简单,制造、维修和调整都比较方便,但它的开启高度一般都小于d/20。所以它的排气能力就要比全启式安全阀小得多,因而只宜用于排量不大、要求不高的场合。目前,大多数压力容器及锅炉所用的安全阀都是全启式安全阀。
(73)全封闭、半封闭与敝开式安全阀(Clossed、halfclossedandopentypesaf—etyvalve)
安全阀和各种类按照气体排放的方式又可以分为全封闭式、半封闭式与敝开式三种。全封闭式安全阀排出的气体全部通过排气管排至室外安全地带,整个阀各连接处密封良好,介质不会通过各连接处的间隙向周围泄漏。这种安全阀主要用于有毒、易燃气体的容器上。半封闭式安全阀各连接处的间隙不太严密,主要是防止尘土等杂物进入阀内阀开启排气时,气体也可能有一部分从阀盖与阀杆之间的间隙中漏出,多用于不会污染环境的气体。敝开式安全阀的阀盖是敝开的,弹簧室与大气相通,目的是降低弹簧腔内的温度。多用于蒸气及高温气体容器。
(74)安全阀排量(Flowcapacityofsafetyvalve)
安全阀排量是指它完全开启时,在排放压力下,单位时间内所能排出的气体流量。一般称为安全阀的额定排量,单位是kg/h。额定排量是安全阀的一个重要参数,它不但决定于气体的温度、压力等工艺参数,还和安全阀的结构型式和完善程度有关。锅炉压力容器选定或校核安全阀规格时,常常要对安全阀的排量进行计算,以便与容器的安全泄放量进行对比。对于一般的安全阀(指出口侧为大气压力或压力不太大的密闭系统),其排量可以按下式计算:
式中,P为安全阀的绝对排放压力;T为排气的绝对温度(K);M为分子量;A为安全阀的最小流通面积。
全启式安全阀,A=πd2/4;微启式安全阀,A=πdh。流通面积的单位是mm,C为流量系数,一般的安全阀,C=0.6~0.8;X是气体特性系数,是气体绝热指数的函数,常用的双原子气体,X=27。Z是气体在压力P和温度T下的压缩系数,一般中低压常用气体,可取Z=1。
(75)爆破片(Rupturedisc)
爆破片又称防爆片,爆破膜。是一种断裂型的安全泄压装置。当容器内的压力超过正常工作压力时,爆破片上的膜片即断裂,器内的气体即通过这破裂孔而泄放。与安全阀相比较,爆破片的优点是密封性能良好,气体一般不会渗漏;泄压反应较快,达到爆破压力后膜片立即破裂,气体即可大量排出;对介质中所含的污物不太敏感,气体中即使含有少量的粘稠物或粉状晶体一般不会影响它的动作与排放。但是由于它是利用膜片的断裂来泄压的,所以泄压以后即不能继续使用,器内的气体被全部排放,容器也被迫停止运行。因此爆破片只是在不宜装设安全阀的压力容器中使用。包括工作介质为不洁净气体的容器(因为用安全阀有可能发生堵塞或粘结),器内物料化学反应,压力急剧升高的反应容器(安全阀有滞后作用,不能迅速排放)以及介质为剧毒气体的容器(安全阀密封性能差,有可能使剧毒气体渗漏)。爆破片不宜用作液化气体贮罐的安全泄压装置。根据失效时的受力状态和基本结构型式,爆破片可以分为剪切型、弯曲型、拉伸型和压缩型等四种。

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