GA42H重錘杠桿式安全閥操作應(yīng)用案例
在工業(yè)系統(tǒng)中，安全閥是保障設(shè)備和人員安全的關(guān)鍵組件。正確選型和安裝安全閥對(duì)于預(yù)防超壓事故、確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。本文將詳細(xì)探討安全閥的選型要點(diǎn)、特殊結(jié)構(gòu)的確定以及安裝位置和要求，幫助工程師和技術(shù)人員更好地理解和應(yīng)用安全閥。重錘杠桿式安全閥，也被稱(chēng)為重錘平衡式安全閥，是一種利用重錘的重力作用和杠桿原理來(lái)控制排放量的閥門(mén)。它特別適用于蒸汽和氣體等介質(zhì)。
這個(gè)安全閥主要由殼體、重錘、彈簧座和調(diào)節(jié)螺栓等部件組成。當(dāng)汽包壓力升高時(shí)，通過(guò)調(diào)整彈簧座上的螺母，可以使重錘上升，從而帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓下移，減少汽包的排量；反之，如果壓力降低，排量則會(huì)增大，以滿(mǎn)足安全泄放量的要求。
安全閥的作用是在系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，或者打開(kāi)出口通道，截?cái)嗔黧w，防止繼續(xù)泄漏到其他部位。在正常狀態(tài)下，它能夠自動(dòng)保持出口通道暢通無(wú)阻，排出全部汽水混合物，并將系統(tǒng)中的一部分熱量帶走，起到冷卻系統(tǒng)的作用。當(dāng)管道中的壓力超過(guò)調(diào)定值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，阻止主活塞上移，從而打開(kāi)主孔，讓大量蒸汽從主孔中噴出。同時(shí)，由于主活塞上移后所施加的壓差力大于彈簧的預(yù)緊力，副活塞會(huì)向下移動(dòng)并壓縮調(diào)節(jié)環(huán)，使其下移以縮小排量，達(dá)到限制流量的目的，這樣便實(shí)現(xiàn)了減壓穩(wěn)壓的功能。
一、GA42H重錘杠桿式安全閥操作應(yīng)用案例選型須知
安全閥的選型需要綜合考慮多個(gè)參數(shù)和工況條件，以確保其在實(shí)際運(yùn)行中能夠可靠地工作。
1. 安全閥各種參數(shù)的確定
① 確定安全閥公稱(chēng)壓力
公稱(chēng)壓力是安全閥的一個(gè)重要參數(shù)，它決定了安全閥在特定工作條件下的最大允許壓力。公稱(chēng)壓力的選擇應(yīng)基于閥門(mén)材料、工作溫度和最大工作壓力。例如，對(duì)于高溫高壓的工況，需要選擇耐高溫、高強(qiáng)度的材料，并根據(jù)實(shí)際工作溫度和壓力來(lái)確定合適的公稱(chēng)壓力等級(jí)。
② 確定安全閥的工作壓力等級(jí)
工作壓力等級(jí)是指安全閥在正常運(yùn)行時(shí)所承受的靜壓力。它與被保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備的工作壓力相同。而彈簧的工作壓力級(jí)則是指某一根彈簧所允許使用的工作壓力范圍。在該壓力范圍內(nèi)，安全閥的開(kāi)啟壓力（即整定壓力）可以通過(guò)改變彈簧的預(yù)緊壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)。同一公稱(chēng)壓力的安全閥，根據(jù)彈簧設(shè)計(jì)要求，可以分為多種不同的工作壓力級(jí)。選用安全閥時(shí)，應(yīng)根據(jù)所需開(kāi)啟壓力值確定閥門(mén)的工作壓力級(jí)。
③ 確定安全閥的排放壓力Pd
排放壓力是指安全閥在開(kāi)啟后，介質(zhì)排出時(shí)的壓力。一般情況下，排放壓力為整定壓力（開(kāi)啟壓力）的1.1倍。對(duì)于蒸汽鍋爐安全閥，排放壓力為整定壓力的1.03倍。這一參數(shù)的確定對(duì)于確保安全閥在超壓時(shí)能夠有效排放介質(zhì)至關(guān)重要。
④ 確定安全閥的通徑
安全閥的通徑應(yīng)根據(jù)必需排放量來(lái)確定。安全閥的排放能力必須大于或等于必需排放量。必需排放量是指系統(tǒng)發(fā)生異常超壓時(shí)，為防止超壓所必須排除的量。它由系統(tǒng)或設(shè)備的工作條件、容量以及可能引起超壓等因素決定。選擇合適的通徑可以確保安全閥在需要時(shí)能夠快速、有效地排放介質(zhì)。
⑤ 材質(zhì)的確定
選用安全閥的材質(zhì)應(yīng)考慮介質(zhì)的工作溫度、工作壓力，介質(zhì)性能以及材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性等多種因素。例如，對(duì)于腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選擇耐腐蝕的材料；對(duì)于高溫介質(zhì)，應(yīng)選擇耐高溫的材料。同時(shí)，還需要考慮材料的加工性能和成本效益，以確保安全閥的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。
2. GA42H重錘杠桿式安全閥操作應(yīng)用案例安全閥特殊結(jié)構(gòu)的確定
① 散熱器（翅片）的使用
對(duì)于開(kāi)啟壓力大于3MPa的蒸汽用安全閥或介質(zhì)溫度超過(guò)320℃的氣體用安全閥，應(yīng)選用帶散熱器（翅片）的安全閥。散熱器可以有效降低彈簧和閥體的溫度，延長(zhǎng)安全閥的使用壽命，確保其在高溫條件下的可靠性。
② 波紋管安全閥的使用
對(duì)承受附加背壓力的安全閥，如果背壓力變化量超過(guò)整定壓力的10％，應(yīng)選用波紋管安全閥。波紋管可以有效隔離彈簧和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與介質(zhì)的接觸，防止腐蝕和背壓變化對(duì)安全閥性能的影響。此外，對(duì)于使用有腐蝕性介質(zhì)的安全閥，也應(yīng)選用波紋管安全閥，以保護(hù)彈簧和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)免受腐蝕。
③ 封閉式安全閥的使用
對(duì)于易燃、毒性為極度或高度危害介質(zhì)，必須采用封閉式安全閥。如果需要采用帶有提升機(jī)構(gòu)的安全閥，則應(yīng)采用封閉式帶板手安全閥。封閉式安全閥可以防止介質(zhì)泄漏，確保環(huán)境安全和人員健康。
④ 帶板手安全閥的使用
對(duì)于空氣、60℃以上熱水或蒸汽等非危害介質(zhì)，應(yīng)采用帶板手安全閥。帶板手的安全閥便于手動(dòng)操作和測(cè)試，確保安全閥在需要時(shí)能夠正常開(kāi)啟。
⑤ 內(nèi)置式安全閥的使用
液化槽（罐）車(chē)應(yīng)采用內(nèi)置式安全閥。內(nèi)置式安全閥可以更好地保護(hù)安全閥免受外部環(huán)境的影響，確保其在運(yùn)輸過(guò)程中的可靠性。
⑥ 全啟式與微啟式安全閥的選擇
對(duì)于泄放量大的工況，應(yīng)選用全啟式安全閥；對(duì)于工作壓力穩(wěn)定、泄放量小的工況，宜選用微啟式安全閥。對(duì)于高壓、泄放量大的工況，宜選用非直接起動(dòng)式，如脈沖式安全閥。對(duì)于容器長(zhǎng)度超過(guò)6m的，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上安全閥，以確保系統(tǒng)的安全性。
⑦ 靜重式與彈簧式安全閥的選擇
工作壓力低的固定式容器，可采用靜重式（高壓鍋）或杠桿重錘式安全閥。移動(dòng)式設(shè)備應(yīng)采用彈簧式安全閥。彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高，適用于移動(dòng)設(shè)備和需要頻繁操作的場(chǎng)合。
⑧ 安全閥與爆破片的組合使用
對(duì)于介質(zhì)較稠且易堵塞的工況，宜選用安全閥與爆破片的串聯(lián)組合式的泄放裝置。這種組合可以有效防止介質(zhì)堵塞安全閥，確保系統(tǒng)在超壓時(shí)能夠可靠地排放介質(zhì)。、
適用于溫度≤450℃的電站鍋爐和壓力容器上，防止壓力超過(guò)允許最高值，介質(zhì)可為蒸汽、空氣。GA42H單杠桿安全閥除杠桿（材料為碳鋼），重錘（材料為鑄鐵），其余材料均和A42H-16C型彈簧式安全閥相同。
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| 主要零件材料 Material of major Parts | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 外形尺寸 Dimensions | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 法蘭連接尺寸按JB/T79-94標(biāo)準(zhǔn)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 型號(hào) | 公稱(chēng)通徑 DN | 尺寸 | |||||||||||||||||||
| do | D | K | ɡ1 | ɡ | f | f1 | b | Z-φd | L | ≈H | 出口法蘭式 | 出口承插式 | |||||||||
| DN' | ɡ2 | K1 | D1 | n-M | d1 | K2' | K1' | D1' | |||||||||||||
| GA42H-16 | 50 | 40 | 165 | 125 | 100 | / | 3 | / | 18 | 4-18 | 900 | 412 | 125 | 175 | 200 | 235 | 8-M16 | 120 | 145 | 162 | 190 |
| GA42H-25 | 50 | 40 | 165 | 125 | 100 | / | 3 | / | 20 | 4-18 | 900 | 412 | 125 | 175 | 200 | 235 | 8-M16 | 120 | 145 | 162 | 190 |
| GA42H-40 | 50 | 40 | 165 | 125 | 100 | 88 | 3 | 4 | 20 | 4-18 | 900 | 412 | 125 | 175 | 200 | 235 | 8-M16 | 120 | 145 | 162 | 190 |
| GA42H-64 | 50 | 40 | 180 | 135 | 105 | 88 | 3 | 4 | 26 | 4-23 | 900 | 420 | 125 | 175 | 200 | 235 | 8-M16 | 120 | 145 | 162 | 190 |
| GA42H-100 | 50 | 40 | 195 | 145 | 112 | 88 | 3 | 4 | 28 | 4-25 | 900 | 420 | 125 | 175 | 200 | 235 | 8-M16 | 120 | 145 | 162 | 190 |
二、GA42H重錘杠桿式安全閥操作應(yīng)用案例安裝位置及要求
安全閥的安裝位置和要求對(duì)其正常運(yùn)行和可靠性至關(guān)重要。正確的安裝可以確保安全閥在需要時(shí)能夠迅速、有效地開(kāi)啟，從而保護(hù)系統(tǒng)和設(shè)備免受超壓損害。
1. 安裝位置
① 垂直向上安裝
安全閥應(yīng)垂直向上安裝，以確保介質(zhì)能夠順暢地排出。垂直安裝可以防止介質(zhì)在閥體內(nèi)積聚，從而提高安全閥的靈敏度和可靠性。
② 靠近被保護(hù)設(shè)備或管道
安全閥應(yīng)盡量靠近被保護(hù)的設(shè)備或管道安裝，以減少管道阻力和壓力降。這可以確保安全閥在系統(tǒng)超壓時(shí)能夠迅速響應(yīng)。
③ 易于檢修和調(diào)節(jié)之處
安全閥應(yīng)安裝在易于檢修和調(diào)節(jié)的位置，周?chē)鷳?yīng)有足夠的空間。這便于技術(shù)人員進(jìn)行定期維護(hù)和校驗(yàn)，確保安全閥的正常運(yùn)行。
④ 安裝在氣相空間
壓力容器的安全閥應(yīng)安裝在容器本體液面以上的氣相空間，也可以安裝在連接點(diǎn)位于壓力容器氣相空間的管道上。這可以確保安全閥在液位變化時(shí)仍能正常工作。
⑤ 截止閥的安裝
對(duì)于盛裝易燃、毒性、黏性介質(zhì)的容器或設(shè)備，可在安全閥前安裝截止閥。但截止閥的流通面積不得小于安全閥的最小流通面積，并應(yīng)加裝鉛封，確保截止閥處于全開(kāi)、常開(kāi)狀態(tài)。這樣可以防止截止閥意外關(guān)閉，影響安全閥的正常工作。
⑥ 反向安裝
安全閥應(yīng)與截止閥反向安裝，以減少閥門(mén)自重力的影響，避免出現(xiàn)應(yīng)力疲勞和排放振動(dòng)疲勞。這可以延長(zhǎng)安全閥的使用壽命，提高其可靠性。
⑦ 防堵措施
對(duì)于可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥，在其入口前應(yīng)設(shè)置爆破片，并在安全閥與爆破片之間加裝檢查閥。同時(shí)，在入口管道上應(yīng)采取反吹掃、伴熱或保溫等防堵措施，以確保安全閥的入口暢通。
⑧ 穩(wěn)定的安裝位置
在管道上安裝的安全閥應(yīng)設(shè)置在流體壓力比較穩(wěn)定且距波動(dòng)源有一定距離的地方，不能安裝在水平管道的死角處。這可以減少壓力波動(dòng)對(duì)安全閥的影響，確保其在需要時(shí)能夠可靠地開(kāi)啟。
⑨ 液體介質(zhì)的處理
對(duì)于液體介質(zhì)的管道、換熱器或壓力容器等，當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉可能會(huì)出現(xiàn)熱膨脹，造成壓力憋高的問(wèn)題時(shí)，設(shè)置的安全閥可以水平安裝，直接向下排出液體。這可以有效防止液體積聚和壓力升高。
⑩ 緊急排放的處理
對(duì)空緊急排放時(shí)，管口要平整、不尖銳，沒(méi)有毛刺，以防產(chǎn)生靜電放電。這可以防止靜電引發(fā)的火災(zāi)或爆炸事故。
? 背壓的控制
安全閥安裝點(diǎn)不能使安全閥承受過(guò)大的背壓值，應(yīng)在規(guī)定允許范圍內(nèi)。過(guò)大的背壓會(huì)影響安全閥的開(kāi)啟壓力，降低其可靠性。
? 閥體的支撐
安全閥的閥體要支撐平穩(wěn)，以防止振動(dòng)和應(yīng)力集中。這可以延長(zhǎng)安全閥的使用壽命，提高其運(yùn)行的穩(wěn)定性。
? 排放管的設(shè)計(jì)
介質(zhì)為極度和高度危害或易燃易爆介質(zhì)的容器，安全閥的排出口應(yīng)引至安全地點(diǎn)，并進(jìn)行妥善處理。兩個(gè)以上的安全閥若共用一根排放管時(shí)，排放管的截面積應(yīng)不小于所有安全閥出口截面積的總和。
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