热力系统中安全阀选型

                     热力系统中安全阀选型

                     上海申弘阀门有限公司

 之前介绍组合式减压阀产品检验报告，现在介绍 热力系统中安全阀选型为保证安全阀的正常工作，使被保护系统不超压，必须从安全阀的类型、排量（公称直径）、数量、材质等方面进行正确的选用。安全阀的选型取决于阀前系统的工作状况，如系统内介质的物理性质、压力、温度等，也取决于系统内介质的物理化学性质，以及系统对介质的排放量的要求等。反过来，安全阀的选型与安装的好坏也影响着安全阀的工作性能表现。安全的保障成为人们非常关注的问题。在我国北方的冬天，在媒体报道中常常可以看到民用锅炉或者物业供暖中出现管道泄漏和锅炉爆炸等危险情况，这种情况的发生除了锅炉、管道老化的问题外，为重要的就是没有注重安全设备的保障。比如，在供热系统中，安全阀的应用起着非常重要的作用。如何在供暖系统中恰当合理的利用安全阀，使得供暖系统得到更好的保障是热力行业非常关注的问题，也是关系人民群众生命财产安全的问题。本文主要介绍安全阀的种类、选取原则、应注意事项以及当安全阀出现问题时的具体应对措施。 

0.热力系统中安全阀选型引言 
所谓安全阀，是指在锅炉或者承压设备中专门用于调节设备内部压力，保障设备安全的阀门，一般而言它的启闭件在外力的作用下是处于关闭状态的，只有当设备或管道内的物体压力不断升高并且超过限定值的时候，安全阀才会自动开启，并且通过不断向系统外排放介质来防止管道或设备里面的压力超过规定数值，防止爆炸，从而保证设备或者管道的安全运行。安全阀是自动阀门中的一种，它主要用于锅炉、压力容器和管道上，目的在于控制设备或管道压力不超过限定值，从而保障人民群众的生命财产安全和设备的正常运行。 


1.安全阀的种类 
安全阀有很多种。从结构上分有：弹簧式安全阀、杠杆式安全阀和脉冲式安全阀。如果按动作量分，即阀瓣开启高度与阀座通径之比：10%以下叫微启式安全阀，20%-30%叫全启式安全阀。按照安全阀排泄方法来分的话：如果介质通过管道排走的安全阀叫封闭式安全阀，而直接排向空中的安全阀叫敞开式安全阀。封闭式安全阀的阀盖是封闭型的，主要是为了防止灰尘和杂物进入，同时也为了防止有毒和易燃物质溢出；开放式安全阀由于可以敞开阀门顶盖，从而有利于降低设备以及管道内的温度，因此敞开式安全阀主要用于蒸汽介质管道和容器，带散热器的安全阀主要适用于介质温度超过350℃的情况。而对于带扳手弹簧式安全阀而言，如果介质的压力达到开启压力的75%以上时，就可以通过利用扳手对安全阀作手动开启。可见，安全阀普遍应用于压力容器设备中。下面就各种安全阀逐一介绍。 
（1）弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作，弹簧式安全阀中又分为封闭和不封闭的两种，易燃、易爆或有毒的介质通常选用封闭式，蒸汽、空气或惰性气体等可以选用不封闭式，在弹簧式安全阀中还分为带扳手和不带扳手的。扳手主要是用于检查阀瓣的灵活程度，有时也可以用作手动紧急泄压用，高温介质需选用带散热器的安全阀。 
（2）杠杆式安全阀分为单杠杆式和双杠杆式两种，由阀芯、阀座、杠杆、重锤、限位装置等组成，主要依靠杠杆重锤的作用力而工作，是通过杠杆和重锤来平稳阀瓣的压力，使阀门保证密封，移动重锤的位置和改变重锤的重量来达到要求的起跳压力。这种安全阀结构简单、调整方便，工作性能可靠，所以在锅炉上应用相当普遍，一般单杠杆式安全阀适用于低压锅炉、双杠杆式安全阀适用于中、高压锅炉。 
（3）脉冲式安全阀由主安全阀、脉冲阀和连接管道组成。主安全阀由小脉冲阀控制。在正常情况下，主阀被高压蒸汽压紧，严密关闭。当汽压超过规定值时，小脉冲阀先打开，蒸汽经导汽管引入主阀活塞上面，蒸汽在活塞上的压力可以克服弹簧压紧的作用力，故将主阀打开排汽泄压；当压力下降到一定数值后，小脉冲阀关闭，活塞上的汽流切断，因此主安全阀又关闭。这种安全阀在运行中的冲量接入导管上的阀门，要保持全开状态，因而要加铅封。这种安全阀适用于高压锅炉上。 
（4）静重式安全阀是由阀芯、阀座，环形铁片，阀罩、防飞螺丝等组成的，这种安全阀主要是利用环形铁片重量，使阀芯压在阀座上，当锅炉压力超过铁片作用在阀芯上部的压力时，阀芯被顶起，蒸汽排出：锅炉压力下降到低于铁片作用在阀芯上部的压力时，阀芯降落，停止排汽。 
（5）真空负压安全阀是适用于温度≤200℃的负压系统，当容器内负压超过允许值时，该阀自动开启，吸入空气；当容器内负压达到允许值时，该阀自动关闭，从而保护设备及系统。安装在正常非负压系统，当容器和系统的放散阀未打开，产生负压时，此阀自动开启。 


2.选用合适的安全阀应从以下几个方面考虑 
（1）结构形式主要取决于设备的工艺条件以及工作介质、特性。一般锅炉、压力容器泄放量不大的情况多选用弹簧式安全阀，否则选择全启式安全阀比较好。 
（2）如果介质有毒、易燃易爆，应选封闭式安全阀。 
（3）每个安全阀都有自己的工作压力范围，选用时应按照实际需求进行选择。 
（4）选用的安全阀的排放量必须大于设备的泄放量，这样才能保证部分介质被排除，避免压力继续升高。下面是选用安全阀的一般规则： 
1）热水锅炉通常选用不封闭带扳手微启式安全阀。 
2）蒸汽锅炉或蒸汽管道通常选用不封闭带扳手全启式安全阀。 
3）水等液体不可压缩介质通常选用封闭微启式安全阀，或用安全泄放阀。 
4）高压给水通常选用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。 


3.供暖系统中安全阀安装过程应注意事项 
（1）各种安全阀都应垂直安装。 
（2）安全阀出口处应无阻力，避免产生受压现象。 
（3）安全阀在安装前应专门测试，并检查其官密封性。 
（4）对使用中的安全阀应作定期检查。 
4.供暖系统中安全阀使用存在的共性问题 
（1）要保持阀门内的清洁。 
（2）起吊时，绳子不要系在手轮或阀杆上。 
（3）安装前要确认阀门工作正常。 
（4）焊接时，焊机地线必须搭在同侧焊口的钢管上，防止电流击伤阀门。 
（5）中、小口径阀门焊接过程中宜对阀门采取冷却措施。 
（6）管路中不经常启闭的阀门要定期转动。 
5.供暖系统中安全阀常见故障以及处理措施 
（1）上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,水减压阀,蒸汽减压阀泄漏。在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面之间发生超过允许程度的渗漏。其原因有：阀瓣与阀座密封面之间有脏物。可使用提升扳手将阀开启几次，把脏物冲去；密封面损伤。应根据损伤程度，采用研磨或车削后研磨的方法加以修复；阀杆弯曲、倾斜或杠杆与支点偏斜，使阀芯与阀瓣错位。应重新装配或更换；弹簧弹性降低或失去弹性。应采取更换弹簧、重新调整开启压力等措施。 
（2）到规定压力时不开启。造成这种情况的原因是定压不准。应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置；阀瓣与阀座粘住。应定期对安全阀作手动放气或放水试验；杠杆式安全阀的杠杆被卡住或重锤被移动。应重新调整重锤位置并使杠杆运动自如。 
（3）排气后压力继续上升。这主要是因为选用的安全阀排量小平设备的安全泄放量，应重新选用合适的安全阀；阀杆中线不正或弹簧生锈，使阀瓣不能开到应有的高度，应重新装配阀杆或更换弹簧；排气管截有不够，应采取符合安全排放面积的排气管。 
（4）阀瓣频跳或振动。主要是由于弹簧刚度太大。应改用刚度适当的弹簧；调节圈调整不当，使回座压力过高。应重新调整调节圈位置；排放管道阻力过大，造成过大的排放背压。应减小排放管道阻力。



  安全阀的选型要从阀门的公称压力、公称通径、适用介质、介质温度、理论排量、制造和加工的成本以及加工的可行性等角度考虑；同时还要考虑在安装时，锅炉联箱或压力容器固开孔所带来的设备强度减弱的影响，以及安全阀排放时产生反冲力给设备带来的冲击与振动对系统的影响；安全阀的选取还要与锅炉或压力容器等被保护系统相匹配，这决定着安全阀在排放时能否可靠地工作。
    对于热力系统中所使用的安全阀，其压力和温度比较高，工作条件较为苛刻，对安全阀的选取工作要仔细和全面地考虑，既要从使用方的角度考虑，也要参考安全阀生产方的意见，对上述情况进行综合考虑。
    一些厂家也推出了一些选型软件，但其原理与安全阀的选取原理是一样。从而与本产品相关论文：控制阀泄漏率试验方法