安全阀的”安全性”是指当压力容器的内压超过设定压力时,阀门能够可靠开启,将过剩压力向外部排放,从而防止容器或配管破损的性能。其核心在于”排放能力”,只有当排出量超过进入容器的蒸汽或气体量时,才能真正抑制内压的上升。选择安全阀时,首先要确认的就是这一排放能力对于目标容器的条件是否充足。
本文要点
- 安全阀的安全性由”在设定压力下的可靠动作”和”排出所需流量的排放能力”共同决定。
- 选型的基本原则是选择排放能力不低于送入容器流体量(送入量)的机型。
- 需结合容器的设计压力,确认设定压力、连接口径、流体条件是否匹配。
安全阀保护压力容器的原理
在压力容器中,由于加热或外部供给,内部压力可能持续上升。当达到预先设定的设定压力时,内压克服将阀体顶起的弹簧力,阀门开启并排放流体。当内压下降后,阀门再次关闭,使容器保持在正常压力范围内。
这一系列动作能在预期压力下可靠发生,正是”安全性”的前提。设定压力的基本原则是在不超过容器设计压力(最高使用压力)的范围内确定,而一旦妥善设定的压力,不应凭现场判断随意更改。
排放能力与选型的判断标准
排放能力以”送入量”为基准考量
排放能力是指安全阀单位时间内能够排出的流体量。选型时首先要确认的,是该容器所设想的最大送入量(蒸汽为发生量,气体为供给量)。如果安全阀的排放能力低于这一送入量,即使阀门开启也无法充分抑制内压上升。反之,只要能确保所需流量,就能使内压在设定压力附近达到峰值。
因此在选型时,应利用样本中的排放量线图或计算公式,在设定压力、流体种类、温度等条件下,选择满足所需流量的机型与口径。
使设定压力、口径、流体条件相匹配
即使排放能力充足,如果设定压力、连接口径或目标流体不匹配,也无法发挥应有的性能。设定压力应确定为不超过容器设计压力,且充分高于正常运行压力的数值。连接口径由所需排放能力决定,口径过小则排放跟不上,而过大有时也会影响动作的稳定性。
由于流体为蒸汽、空气、水还是其他气体,会影响适用机型和所需流量的计算,因此在整理实际运行条件后再进行选择,才能确保安全性。
选型时容易忽视的注意点
若背压(施加于排放侧的压力)或排放配管的阻力较大,有时无法按预期排出相应流量。此外,安装姿势、环境温度以及流体中含有的异物等也会影响动作。数值终究只是特定条件下的参考值,确认其是否与实际运行条件一致十分重要。
常见问题
Q1. 排放能力应如何确定?
A1. 首先掌握向容器的最大送入量。在设定压力和流体条件下,选择能排出不低于该流量的排放能力机型。样本中的线图和计算公式可作为参考。
Q2. 设定压力可以与容器的设计压力相同吗?
A2. 设定压力的基本原则是在不超过容器设计压力(最高使用压力)的范围内确定。同时应与正常运行压力保持充分的差值。详情请结合容器一侧的规格进行确认。
Q3. 安全阀口径越大越安全吗?
A3. 未必如此。口径由所需排放能力决定,过大的口径有时会影响动作的稳定性。选择符合条件的口径十分重要。
Q4. 蒸汽用与空气、气体用可以使用同一款安全阀吗?
A4. 根据流体不同,所需排放量的计算和适用机型也不同。请在确认实际使用的流体及温度、压力条件后再进行选型。
Q5. 运行过程中更改已设定的压力可以吗?
A5. 设定压力是以保护容器为前提确定的数值,因此应避免在现场随意更改。若运行条件发生变化,应从选型条件重新加以审视。
Q6. 在背压较高的环境下应如何考虑?
A6. 若排放侧的背压或配管阻力较大,有时无法排出预期的流量。应在考虑背压影响的前提下,研究机型与口径。
总结
压力容器的安全阀通过”在设定压力下的可靠动作”与”超过送入量的排放能力”两者兼顾来确保安全性。选型时的基本原则是,结合容器的设计压力,确认最大送入量、设定压力、连接口径以及流体条件。由于数值是特定条件下的参考值,请务必确认其与实际运行条件的一致性。
如遇”不清楚如何求取所需的排放能力””已掌握送入量但无法判断合适的口径””希望选择与既有安全阀同等的产品”等情况,请在整理运行条件后向Yoshitake咨询。我们将从技术角度,协助您根据流体、压力、容器条件进行机型选型。