安全阀型号课件

安全阀型号课件第一章安全阀基础知识概述安全阀的定义与作用核心功能关键作用安全阀是一种自动压力释放装置,当系统•防止压力容器和管道因超压发生爆炸压力超过设定值时自动开启,通过排放介事故质降低压力,保护设备免受超压损坏它•自动感应压力变化,无需人工干预是压力容器和管道系统的最后一道安全•泄压后自动关闭,恢复系统正常运行防线安全阀的发展历史世纪初期世纪初1720法国物理学家丹尼斯·帕潘发明了世界上第一个安全阀装置,美国机械工程师协会ASME制定了锅炉和压力容器规范,最初应用于蒸汽压力锅,开创了压力安全保护的先河确立了现代安全阀设计、制造和检验的标准体系,奠定了今天的技术基础1234世纪中期世纪至今1921蒸汽机车和工业锅炉的广泛应用推动了安全阀技术的重大改进,弹簧式安全阀逐渐成为主流设计,大幅提升了工业安全水平安全阀的工作原理安全阀的工作基于力平衡原理在正常工作状态下,弹簧力将阀瓣紧紧压在阀座上,确保系统密封介质压力作用在阀瓣上产生向上的作用力01正常工作状态系统压力低于设定压力时,弹簧力大于介质压力产生的作用力,阀瓣保持关闭,系统正常运行02超压开启当系统压力达到或超过设定压力时,介质压力克服弹簧预紧力,推开阀瓣,安全阀迅速开启释放压力03泄压过程阀门开启后,介质快速排出,系统压力下降排放过程中阀门保持开启状态,确保充分泄压自动关闭安全阀结构示意图阀体阀瓣安全阀的主体结构,连接管道系统,承受介质压力和温度启闭元件,与阀座配合实现密封,压力作用面决定开启特性弹簧调节机构提供预紧力,通过调节螺栓可调整设定压力值用于调整弹簧压缩量,设定安全阀的开启压力密封面阀盖阀瓣与阀座的接触面,保证关闭状态下的密封性能保护弹簧等内部零件,并提供调节和维护的通道安全阀的主要参数准确理解和掌握安全阀的关键技术参数,是正确选型、安装和使用的基础这些参数直接关系到安全阀能否有效保护系统安全设定压力超压Set Pressure,安全阀开始开启的预定压力值,通常设定为容器或系统设Overpressure,安全阀达到额定排量时的压力增量与设定压力的比值,计压力的

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1.10倍这是安全阀最重要的参数通常为3%-10%,反映安全阀的灵敏度关闭压力泄放能力Reseating Pressure,安全阀排放后阀瓣重新与阀座接触时的静压力,Capacity,安全阀在规定压力下的额定排放量,必须大于或等于压力容一般为设定压力的80%-95%,确保不频繁启闭器的安全泄放量,单位为kg/h或m³/h第二章安全阀型号及分类安全阀型号编制遵循严格的国家标准,每个字符都代表特定的技术信息掌握型号编制规则和分类方法,是正确选型的前提本章将详细解析安全阀型号体系及各类型安全阀的特点安全阀型号编制标准编制依据型号构成要素我国安全阀型号编制依据JB/T阀门类型代号-标识安全阀的基本类别308-2004《阀门型号编制方法》驱动方式代号-弹簧式、先导式等标准型号通过代号组合,系统连接形式代号-法兰、螺纹、焊接等地表示阀门的类型、驱动方式、结构形式代号-具体的结构特征连接形式、结构特点、材料及密封面材料代号-密封副材质压力等级等关键信息公称压力代号-压力等级标识标准化的型号编制便于产品识阀体材料代号-主体材料类型别、技术交流和质量追溯,是阀门行业规范化管理的重要基础常见安全阀类型弹簧式安全阀先导式安全阀爆破片安全装置最常用的安全阀类型,利用弹簧力作为密封力通过小型先导阀控制主阀的开启和关闭,适合大一次性泄压装置,当压力达到设定值时爆破片破分为常规型和平衡波纹管型,结构简单可靠,适用口径、高压力系统具有密封性好、动作灵敏、裂释放压力适用于腐蚀性、黏稠介质或要求快范围广,维护方便,是工业应用的首选背压影响小等优点,但结构复杂速泄压的场合,但破裂后需更换弹簧式安全阀分类详解常规型弹簧式安全阀平衡波纹管型安全阀结构简单,由阀体、阀瓣、弹簧和调节机构组成适用于背压较低≤10%设定压在常规结构基础上增加波纹管,隔离背压对阀瓣的影响适用于高背压工况背压力的场合,是应用最广泛的类型成本低廉,维护简单,可靠性高可达50%设定压力,确保开启压力稳定,防止背压波动影响安全阀性能选择建议根据系统背压情况选择合适类型常规型适用于大多数工况,经济实用当排放系统背压较高或波动较大时,应选用平衡波纹管型,虽然成本略高但能确保可靠保护先导式安全阀特点工作原理独特适用大口径系统密封性能优异通过先导阀感应压力变化,控制主阀活塞或特别适合DN150以上大口径管道和高压力关闭状态下主阀密封面承受的压力差小,密膜片,实现主阀的开启和关闭先导阀体积系统,克服了弹簧式安全阀在大口径时弹簧封更可靠,泄漏率低,适合气体介质和高纯度小、灵敏度高,主阀密封性好过大、调节困难的问题要求的场合背压影响小维护要求较高先导阀独立感应系统压力,背压对设定压力结构相对复杂,对介质清洁度要求高,需要定影响极小,适用于背压变化较大的复杂工况期检查先导系统,维护成本高于弹簧式安全阀安全阀型号示例解析RY43H-16CR Y安全阀表示阀门类型为安全阀Relief valve弹簧式驱动方式为弹簧直接载荷式43H结构代号特定的结构形式,表示封闭带扳手微启式密封材料密封面材料为不锈钢合金钢16C公称压力公称压力为

1.6MPa16公斤级阀体材料阀体材料为碳钢Carbon steel通过型号可以快速了解该安全阀为碳钢阀体、不锈钢密封面、公称压力

1.6MPa的弹簧封闭微启式安全阀掌握型号编制规则,可以准确识别和选择合适的安全阀产品不同型号安全阀实物对比不同型号的安全阀在外观、尺寸、结构上存在显著差异从左至右、从上至下依次展示了常规弹簧式、先导式、平衡波纹管式等不同类型安全阀的实物形态,以及不同连接方式和开启高度的产品实际选型时需要综合考虑工况条件、介质特性和系统要求安全阀选型要点正确的安全阀选型是确保系统安全的关键环节选型时需要综合考虑介质特性、工况参数、系统配置等多方面因素,确保所选安全阀能够满足实际保护需求12确定介质类型确定设定压力根据介质的相态气体、蒸汽、液体、腐蚀性、黏度、温度等特性,选择适合的阀设定压力应根据压力容器或系统的设计压力、最高工作压力确定,通常为设计压力体材料、密封材料和安全阀类型气体和蒸汽一般选用全启式,液体选用微启式的

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1.10倍,且不得超过设备的允许压力34计算泄放能力选择连接方式根据保护对象可能产生的最大压力来源如受热膨胀、化学反应、外部火灾等,计根据管道系统的连接形式,选择法兰连接、螺纹连接或焊接连接DN50以下常用算所需的安全泄放量,选择泄放能力满足要求的安全阀螺纹连接,DN50以上多用法兰连接,特殊场合可用焊接56考虑背压影响确定其他要求评估排放系统的背压大小和波动情况背压超过设定压力10%时应选用平衡波纹考虑安装空间、维护便利性、认证要求如ASME、CE等、成本预算等因素,选择管式或先导式安全阀,避免背压影响开启性能最适合的产品型号典型选型案例分析案例一蒸汽锅炉安全阀选型:工况条件:6t/h蒸汽锅炉,设计压力

1.6MPa,饱和蒸汽温度204℃,出口管道DN80法兰连接选型方案:选用A48Y-16C全启式弹簧安全阀,公称通径DN80,法兰连接,碳钢阀体设定压力

1.68MPa

1.05倍设计压力,泄放量按锅炉最大连续蒸发量确定选型理由:蒸汽介质选用全启式,碳钢材质满足温度要求,常规弹簧式经济可靠,符合TSG G0001《锅炉安全技术监察规程》要求案例二化工反应釜安全阀选型:工况条件:10m³反应釜,设计压力

0.8MPa,操作温度150℃,介质为腐蚀性有机溶剂蒸汽,DN50螺纹接口选型方案:选用A42Y-10P全启式安全阀,公称通径DN50,螺纹连接,不锈钢阀体和密封面设定压力

0.85MPa,配备波纹管防止介质腐蚀调节机构选型理由:不锈钢材质耐腐蚀,波纹管型防止介质窜入弹簧腔,全启式保证充分泄放,符合HG/T20570《化工装置安全阀的设置和选用》规定案例三液体储罐安全阀选型:工况条件:100m³液化石油气储罐,设计压力

1.77MPa,操作温度-20~50℃,DN40法兰接口选型方案:选用A27H-25微启式安全阀,公称通径DN40,法兰连接,碳钢阀体设定压力

1.86MPa,泄放量按火灾工况计算,配备排放管道防止液体外泄选型理由:液体介质选用微启式,火灾工况需足够泄放能力,排放系统设计防止液体喷溅,符合GB50016《建筑设计防火规范》要求第三章安全阀设计、检验与维护安全阀的设计、检验和维护是确保其长期可靠运行的关键本章将介绍相关标准规范、计算方法、安装要求、检验程序和维护保养策略,帮助工程技术人员掌握全生命周期管理技能安全阀设计标准与规范国内主要标准国际主要标准GB/T12241-2021《安全阀一般要求》-安全阀设计、制造、检验的基础API520《Sizing,Selection,and Installationof Pressure-relieving标准Devices》GB/T38599-2020《安全阀性能试验方法》-规定性能测试程序API521《Pressure-relieving andDepressuring Systems》GB/T12242-2005《压力释放装置性能试验规范》ASME BPVCSection VIII《Pressure Vessels》GB/T12243-2021《弹簧直接载荷式安全阀》ISO4126系列《Safety devicesfor protectionagainst excessivepressure》TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》EN ISO4126欧洲安全阀标准重要提示:设计安全阀时必须满足相应压力容器的安全技术要求,遵守国家法律法规和行业标准出口产品还需满足目标市场的认证要求,如美国ASME认证、欧盟CE认证等安全阀泄放能力计算准确计算泄放能力是安全阀选型的核心环节,直接关系到能否有效保护系统安全计算需要考虑介质特性、工况条件和泄放场景010203确定泄放场景计算泄放量确定泄放压力识别可能导致超压的所有场景:正常操作失控、冷根据不同场景采用相应公式气体/蒸汽:W=泄放压力=设定压力×1+超压百分比单个却系统故障、外部火灾、化学反应失控、阻塞失Q/Hv质量流量;液体:按受热膨胀或进料速率确安全阀超压一般取10%,多个安全阀联合泄放可取效等,选择最严苛的场景作为设计基础定;火灾工况:按API521公式Q=16%考虑背压和温度修正43200×F×A^

0.82计算0405计算喷嘴面积选择安全阀口径根据API520或GB/T12241公式计算所需最小泄放面积A,考虑排放系数Kd、根据计算面积查阅标准孔口面积表,选择等于或大于计算值的标准口径验超压修正系数Kb、背压修正系数Kc等因素证所选安全阀的额定泄放量满足要求火灾工况特殊考虑:储罐或压力容器暴露于外部火灾时,泄放量计算需考虑火焰加热面积、容器保温、排放系统散热等因素通常火灾工况决定了安全阀的最大尺寸需求安全阀安装与设置要求安装位置选择安全阀应安装在压力容器或系统的最高位置,避免液体沉积进口管道应短而直,长度不超过阀门进口直径的3倍,避免阻力和压降影响开启性能安装位置应便于操作、检查和维护避免振动干扰远离强振动源,必要时加装减振支架避免进口管道产生振动将安全阀弹簧共振频率,防止疲劳损坏垂直安装,出口朝上,保证介质顺畅排出排放管道设计排放管道直径应大于或等于安全阀出口直径,避免背压过高管道坡度向出口方向≥1:20,低点设排液口气体排放口应高于操作平台3米以上,液体导入安全地点排放管道要有支撑,不得将重量施加到安全阀上铅封与标识调试合格后,调节机构必须加装铅封或锁定装置,防止随意改动安全阀本体应挂牌标识设定压力、校验日期、下次校验日期等信息,建立档案记录串联和并联禁止在安全阀进口管道安装截止阀,如需安装应采用带监督机构的截止阀或双安全阀切换装置多个安全阀并联时,设定压力应有梯度,避免同时开启安全阀检验与测试检验分类与周期安全阀的检验分为在线检验和离线校验两类根据TSG21-2016规定,压力容器在用安全阀一般每年至少校验一次对于工作条件稳定、介质清洁、历史运行良好的安全阀,经过风险评估可适当延长校验周期,但最长不超过两年在线检测离线校验•外观检查:锈蚀、变形、泄漏•拆卸清洗,全面检查内部零件•铅封完整性确认•密封面研磨或更换•排放管道通畅性检查•开启压力校验冷态•在线泄漏测试声学、热成像•密封性能试验氮气或空气•在线开启压力测试适用条件下•排放性能验证•调整至规定设定压力并铅封延长校验周期的条件

1.安全阀运行记录良好,无异常

2.定期在线监测未发现泄漏

3.介质清洁,无腐蚀性,温度稳定

4.实施了有效的腐蚀和磨损控制

5.通过风险评估并得到监管部门认可安全阀维护与故障排查常见故障类型及原因阀门卡滞阀门泄漏导向部件锈蚀、润滑不良、介质结晶或聚合物沉积、弹簧锈蚀变形,导致动作失灵密封面损伤、介质腐蚀、异物卡阻、弹簧疲劳导致预紧力不足,或安装不当产生应力频繁跳动设定压力与工作压力接近、排放系统背压过高或波动、进口管道阻力大,引起颤振开启压力偏差弹簧失效弹簧松弛、密封面磨损、背压变化、温度影响或调节机构松动,导致实际开启压力偏离设定值超期使用、材料缺陷、腐蚀环境、温度超限或振动疲劳导致弹簧断裂或永久变形维护保养策略定期检查清洁保护每月进行外观检查,每季度检查铅封和标识,关注泄漏迹象和异常声音建立检查记录,追踪变化趋势保持安全阀及周围环境清洁,防止灰尘、污物进入对露天安装的安全阀加装防护罩,防止雨水和阳光直射记录管理备件储备建立安全阀技术档案,记录安装、调试、校验、维修、更换等全过程信息统计故障模式,优化维护策略对关键设备的安全阀,储备必要的备件如密封件、弹簧、阀瓣等建立快速更换程序,缩短停机时间安全阀性能提升新技术随着工业技术的进步和安全要求的提高,安全阀领域不断涌现新技术和新材料这些创新技术显著提升了安全阀的可靠性、使用寿命和智能化水平,为工业安全提供了更强有力的保障智能监测技术新型密封材料先进制造工艺集成压力、温度、振动传感采用高性能合金、陶瓷涂层、应用精密铸造、数控加工、器和无线通信模块,实时监测碳化物复合材料等新型密封激光焊接等先进工艺,提高零安全阀运行状态通过大数材料,显著提升耐磨损、耐腐件加工精度和表面质量3D据分析预测故障,实现预防性蚀和耐高温性能石墨增强打印技术用于复杂结构件制维护远程监控系统可及时柔性密封材料改善了密封性造,优化流道设计,降低压力发现异常,避免事故发生能和使用寿命损失在线校验技术自清洁结构设计开发便携式在线校验装置,可在不拆卸安全阀的情况下测试开启压采用特殊的流道设计和表面处理技术,减少介质沉积和结垢,延长免力,大幅减少停机时间和维护成本维护周期,特别适合黏稠或易结晶介质智能安全阀监测系统示意图01数据采集层传感器实时采集压力、温度、位移、振动等运行参数,以及阀门开启次数、泄漏率等状态信息,采样频率可达1000Hz02数据传输层通过无线LoRa、NB-IoT、5G或有线4-20mA、RS

485、工业以太网方式,将采集数据传输至边缘计算设备或云平台03数据分析层应用机器学习算法分析历史数据,识别异常模式,预测故障趋势建立安全阀健康度评价模型,量化评估剩余寿命04应用服务层提供可视化监控界面、故障诊断报告、维护计划建议和预警通知集成到工厂DCS/SCADA系统,实现统一管理智能监测系统可以提前数周甚至数月发现潜在问题,将被动维修转变为主动预防,显著降低非计划停机风险,提升设备可用率和安全水平系统投资回报期通常在2-3年内安全阀相关法规与行业要求安全阀作为特种设备安全附件,受到严格的法律法规监管了解并遵守相关法规要求,是确保合法合规运营和保障人员设备安全的基础国家法律法规行业标准规范《特种设备安全法》-安全阀属于安全附件,须符合法律规定HG/T20570-化工装置安全阀的设置和选用《特种设备安全监察条例》-规定安全附件的制造、安装、使用要求SH/T3413-石油化工石油气管道阀门选用检验及管理规程TSG21-2016-固定式压力容器安全技术监察规程GB50160-石油化工企业设计防火标准TSG07-2019-特种设备生产和充装单位许可规则GB50316-工业金属管道设计规范质量认证体系产品追溯要求特种设备制造许可证-制造单位必须取得相应资质•每台安全阀应有唯一产品编号型式试验-新产品需通过国家指定机构检验•铭牌标注制造商、型号、参数等信息安全性能监督检验-定期接受质量技术监督部门检查•附带产品质量证明书和使用说明书国际认证-ASME、PED、API等国际标准认证•建立产品档案,可追溯生产全过程重要提醒:使用单位应确保采购的安全阀具有完整的资质证明文件,制造单位持有有效的特种设备制造许可证安装前应核对产品标识与设计选型是否一致,投用前须经具有资质的检验机构校验合格安全阀市场现状与发展趋势市场规模与增长中国作为全球最大的制造业国家,安全阀市场需求持续增长2023年国内安全阀市场规模约80亿元人民币,预计未来5年年均增长率将保持在8-10%石油化工、电力、制药、食品等行业是主要应用领域随着安全环保要求日益严格,老旧设备改造和新建项目投资拉动安全阀需求智能化、高端化安全阀产品市场份额逐年提升,成为行业增长的新动力竞争格局分析60%40%25%国产品牌市场占有率进口品牌市场份额年技术研发投入增长国产品牌在中低端市场占据主导地位,性价比优势明显在高端应用领域,进口品牌凭借技术优势仍占较大份额领先企业加大研发投入,缩小与国际先进水平的差距未来发展趋势绿色环保节能降耗低泄漏、零排放安全阀需求增加,减少环境影响优化设计降低流阻,减少能量损失,提升系统效率智能化材料创新典型安全阀品牌介绍国产主要品牌上海阀门厂江苏神通阀门重庆川仪调节阀成立于1911年,中国阀门行业的领军企业之一产品涵国内核电站安全阀的主要供应商,拥有核级阀门制造资专注于工业自动化控制阀和安全阀,是中国仪器仪表行盖弹簧式、先导式等各类安全阀,广泛应用于石化、电质在高参数、高可靠性安全阀领域具有技术优势,是业的龙头企业产品技术水平国内领先,部分产品达到力等领域拥有ASME和PED认证,产品出口多个国家国家高新技术企业和制造业单项冠军国际先进水平,服务网络覆盖全国国际知名品牌艾默生FisherTESCOM LeserSpirax Sarco美国艾默生旗下品牌,全球领先的控制阀和美国TESCOM公司专注于高压流体控制设德国莱斯公司是欧洲最大的安全阀专业制造英国斯派莎克公司是蒸汽系统专家,蒸汽安安全阀制造商产品以高可靠性和长寿命著备,安全阀产品在航空航天、天然气、半导商,具有170多年历史产品覆盖全系列安全全阀产品线完善在食品、制药、纺织等需称,在石化、天然气等高端应用领域市场占体等高端领域应用广泛以精密制造和创新阀,特别在液化气、低温和腐蚀性介质应用要清洁蒸汽的行业具有较高市场份额有率领先设计著称方面技术领先安全阀选型设计总结安全阀选型设计是一项系统工程,需要综合考虑多方面因素正确的选型和设计是确保系统安全可靠运行的基础理解工况条件全面了解系统设计参数、操作条件、介质特性、超压来源等信息明确保护对象和安全目标,识别所有可能的超压场景,选择最严苛工况作为设计基础准确计算泄放量采用合适的计算方法和标准公式,计算所需的安全泄放量考虑介质性质、温度压力、背压等因素的影响计算时应留有适当的安全裕量,但也要避免过度设计造成浪费选择合适型号与材质根据介质类型选择阀门结构全启式/微启式、常规型/平衡波纹管型,根据腐蚀性选择材质,根据连接方式和空间限制选择连接型式和尺寸优先选用标准系列产品,便于采购和维护重视安装质量严格按照规范要求安装,确保位置正确、方向垂直、支撑牢固进口管道应短而直,排放管道设计合理安装后进行全面检查,确认无应力、无泄漏做好检验校验新安装安全阀投用前必须校验合格在用安全阀定期校验,确保性能符合要求采用合格的检验机构和方法,保留完整的检验记录,建立设备档案加强维护管理建立完善的维护保养制度,定期检查、及时处理异常做好运行记录和故障分析,持续优化维护策略培训操作和维护人员,提升专业技能水平,确保长期安全可靠运行课件回顾与知识点总结安全阀基础与工作原理型号分类与选型方法设计规范与维护管理•安全阀定义:自动压力释放保护装置•型号编制:依据JB/T308-2004标准•设计标准:GB/T、API、ISO等国内外规范•发展历程:从17世纪至今的技术演进•主要类型:弹簧式、先导式、爆破片•泄放计算:不同场景的计算方法和公式•工作原理:弹簧力与介质压力的平衡•弹簧式细分:常规型和平衡波纹管型•安装要求:位置、排放管道、铅封标识•关键参数:设定压力、超压、关闭压力、泄放能力•选型要点:介质、压力、泄放量、连接方式•检验校验:在线检测和离线校验程序•结构组成:阀体、阀瓣、弹簧、调节机构等•典型案例:锅炉、反应釜、储罐选型实例•维护保养:故障诊断、定期检查、记录管理•新技术:智能监测、新材料、先进工艺核心要点安全阀是压力容器和管道系统的最后一道安全防线,其选型、安装、检验和维护的每个环节都至关重要只有系统掌握相关知识,严格遵守标准规范,才能确保安全阀发挥应有的保护作用,保障人员和设备安全谢谢感谢您的聆听欢迎提问交流后续学习资源如果您对安全阀型号、选型、设计或维护有任何疑问,欢迎随时提出我们很乐意与您深入探推荐参考资料:讨,分享更多实践经验和技术细节•GB/T12241-2021《安全阀一般要求》•API520/521安全阀设计标准•HG/T20570《化工装置安全阀的设置和选用》•中国特种设备检验协会技术规范在线学习平台:特种设备安全技术网、压力容器培训中心。