安全閥的功能是通過下列動作過程來實現(xiàn)的:
1. 安全閥處于關閉密封狀態(tài);
2.安全閥開啟(或稱初始開啟);
3. 安全閥排放(或稱全開啟);
4. 安全閥關閉(或稱回座)并恢復密封。
對安全閥的基本要求就是同上述動作過程聯(lián)系在一起的,主要有以下幾點:
① 必要的密封性
當被保護設備處于正常運行壓力時,安全閥應保持必要的密封性。安全閥的泄漏意味著介質(zhì)和能量的持續(xù)損耗,過大的泄漏甚至會影響到設備和系統(tǒng)的正常工作;持續(xù)的泄漏還會造成對安全閥密封面的沖蝕,這將使泄漏加劇,以致發(fā)展到不能正常工作的地步。
對于安全閥來說,使其關閉件保持良好的密封比起截止類閥門要困難得多。這是因為安全閥關閉件密封面之間相互壓緊的密封力決定于閥門整定壓力(即開啟壓力)同設備運行壓力的差,是一個不大的值。因此,對于安全閥特別是金屬密封面的安全閥,要達到完全無泄漏是十分困難的。但必須把泄漏率控制在標準或規(guī)范允許的范圍內(nèi)。
② 可靠地開啟
當進口壓力達到預先整定的壓力值時,大口徑安全閥應及時準確地開啟(初始開啟)。
換言之,安全閥的開啟壓力對其整定壓力的偏差應在標準或規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。
③ 穩(wěn)定地排放
當閥進口壓力繼續(xù)升高到超過整定壓力一個規(guī)定的數(shù)值時,大口徑安全閥應達到設計的開啟高度,進入排放狀態(tài)。排放壓力(全開啟壓力)應小于或等于標準規(guī)定的極
限值。排放應是穩(wěn)定的,即沒有頻跳、顫振、卡阻等現(xiàn)象。因為這些現(xiàn)象會導致安全閥排放能力降低,并可能損壞關閉件密封面,還會引起被保護設備和系統(tǒng)內(nèi)較大的壓力波動,在液體介質(zhì)的場合甚至可能造成水擊。
④ 適時地關閉
由于安全閥的排放而使設備和系統(tǒng)中的壓力降低之后,安全閥應適時地關閉(亦稱回座)?;刈鶋毫^低意味著介質(zhì)和能量的過多損耗,也會給設備和系統(tǒng)恢復正常運行增加困難。但回座壓力也不宜過高。如果回座壓力高到接近開啟壓力,容易導致閥門重新開啟,造成閥門頻跳?;刈鶋毫^高也不利于安全閥在關閉后重新建立密封。在有關標準和規(guī)范中對回座壓力的合適范圍也作了規(guī)定。
⑤ 關閉后的密封
安全閥關閉后,應能有效地阻止介質(zhì)繼續(xù)流出,并重新達到密封狀態(tài)。但安全閥(大口徑安全閥)在開啟之后重建密封要比維持既有的密封狀態(tài)更加困難。多種因素會影響到關閉后的密封,如介質(zhì)的狀況(是否含有固體顆粒,排放時是否發(fā)生結晶或結焦等),排放過程中閥門零件溫度分布的變化,關閉過程的動作特性及回座壓力的高低等。
在上述對安全閥的基本要求中,可靠地開啟并穩(wěn)定地排放是首要的要求,因為安全閥防超壓的功能正是通過其排放過程來實現(xiàn)的?;刈兔芊庖箅m然也很重要,但相比之下還是第二位的。
此外,安全閥(大口徑安全閥)同爆破片、折斷銷、易熔塞等只能使用一次的壓力釋放裝置不同,是一種可以多次使用的“重閉式”壓力釋放裝置。因而還要求其動作性能具有滿意的重復性。在有關安全閥試驗的標準中,通常要求對同一工況下的動作試驗至少進行三次,就是為了確認安全閥動作的重復性。
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