1安全阀技术讲座讲义

安全阀技术讲座主讲人：王德海主讲人：王德海北京航天动力研究所北京航天动力研究所北京航天石化技术装备程公司北京航天石化技术装备程公司北京航天石化技术装备工程公司北京航天石化技术装备工程公司(BAPC)(BAPC)安全阀技术讲座BAPC目前各种工业承压装置的参数越来越高、规模越来越目前各种工业承压装置的参数越来越高、规模越来越大，设备的大型化和密集度的不断加深，安全生产成为企业发展建设中不可忽视的关键问题。尽管随着工业生产装置控制水平的提高，集散控制系统的普遍应用，从工艺控制上采用诸如超压报警、联锁停机等多种措施以确保装置的生产安全发挥了很重要的作用但安全阀仍然是保证的生产安全，发挥了很重要的作用。但安全阀仍然是保证锅炉、压力容器及压力管道等承压装置和设备安全不可缺少的主要设施之一，被视为生产系统的最终泄压保护装置少的主要设施之，被视为生产系统的最终泄压保护装置，也称为生产系统安全的最后一道防线。安全阀技术讲座主要内容BAPC安全阀的分类安全阀的分类1122安全阀的基本性能要求安全阀的基本性能要求安全阀的结构、工作原理安全阀的结构、工作原理3322安全阀的基本性能要求安全阀的基本性能要求安全阀安全阀的选型的选型4455安全阀的技术法规、标准和规范安全阀的技术法规、标准和规范安全阀的试验安全阀的试验6677安全阀的安装使用安全阀的安装使用77安全阀的安装使用安全阀的安装使用安全阀技术讲座主要内容BAPC安全阀的分类安全阀的分类1122安全阀的基本性能要求安全阀的基本性能要求安全阀的结构、工作原理安全阀的结构、工作原理3322安全阀的基本性能要求安全阀的基本性能要求安全阀安全阀的选型的选型4455安全阀的技术法规、标准和规范安全阀的技术法规、标准和规范安全阀的试验安全阀的试验6677安全阀的安装使用安全阀的安装使用77安全阀的安装使用安全阀的安装使用安全阀技术讲座安全阀的分类BAPC安全阀技术讲座主要内容BAPC安全阀的分类安全阀的分类1122安全阀的基本性能要求安全阀的基本性能要求安全阀的结构、工作原理安全阀的结构、工作原理3322安全阀的基本性能要求安全阀的基本性能要求安全阀安全阀的选型的选型4455安全阀的技术法规、标准和规范安全阀的技术法规、标准和规范安全阀的试验安全阀的试验6677安全阀的安装使用安全阀的安装使用77安全阀的安装使用安全阀的安装使用安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求BAPC对安全阀性能的基本要求…准确开启“及时”全启…“及时”全启…稳定排放…稳定排放…“及时”关闭…可靠密封…动作稳定性…动作稳定性安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求BAPC‹‹““准确”开准确”开启启整定压力极限偏差的要求(GB/T12243,ASMEI&VIII)‹‹准确开准确开启启安全阀的使用场合压力容器和管道用蒸汽锅炉用整定压力MPa≤0.50.5≤0.50.5~2.32.3~7.07.0整定压力极限偏差MPa±0.015±3%Ps±0.015±3%Ps±0.07±1%Ps安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求‹‹““及时及时””全启全启BAPC排放压力的要求(GB/T12243)‹‹及时及时全启全启排放压力的要求(GB/T12243)安全阀的使用场合蒸汽用空气或其他气体用水或其他液体用使用场合其他气体用其他液体用排放压力MPa≤1.03Ps≤1.10Ps≤1.20Ps排放压力的要求(ASMEI&VIII)安全阀的使用场合蒸汽用空气或其他气体用水或其他液体用()排放压力MPa≤1.03Ps≤1.10Ps≤1.10Ps安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求‹‹稳定排放稳定排放BAPC排量系数coefficientofdischarge‹‹稳定排放稳定排放g泄压阀实际排量与理论排量的比值。/KWW额定排量系数tdffiitfdih/dtKWW=额定排量系数ratedcoefficientofdischarge排量系数与减低系数（取0.9）的乘积。安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求‹‹稳定排放稳定排放BAPC理论排量theoreticaldischargecapacity‹‹稳定排放稳定排放流道横截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量，以质量流量或容积流量表示。符号：Wt安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求‹‹““及时”关闭及时”关闭BAPC蒸汽用安全阀的启闭压差(GB/T12243)MPa‹‹及时关闭及时关闭整定压力启闭压差蒸汽动力锅炉用直流锅炉、再热器、其他蒸汽动力锅炉用直流锅炉、再热器、其他≤0.4≤0.03≤0.04＞0.4≤7%整定压力（≤4%整定压力）≤10%整定压力注：供需双方可协商采用本表中括号内的数值注：供需双方可协商采用本表中括号内的数值蒸汽用安全阀的启闭压差(ASMEI)≤4~6%整定压力安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求‹‹““及时”关闭及时”关闭BAPC空气或其他气体用安全阀的启闭压差(GB/T12243)MPa‹‹及时关闭及时关闭整定压力启闭压差金属密封面非金属弹性材料密封面面≤0.2≤0.03≤0.05＞0.2≤15%整定压力≤25%整定压力MPa空气或其他气体用安全阀的启闭压差(ASMEVIII)MPa整定压力启闭压差空气或其他气体用安全阀的启闭压差(ASMEVIII)整定压力启闭压差≤0.3≤0.02＞03≤7%整定压力＞0.3≤7%整定压力安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求BAPC水或其他液体用安全阀的启闭压差(GB/T12243)MPa整定压力启闭压差水或其他液体用安全阀的启闭压差(GB/T12243)MPa整定压力启闭压差≤0.3≤0.06＞0.3≤20%整定压力安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求‹‹可靠密封可靠密封BAPC密封试验压力(GB/T12243-2005,APIStd527)MPa‹‹可靠密封可靠密封安全阀适用介质密封试验压力安全阀适用介质整定压力≤0.3整定压力＞0.3蒸汽比整定压力低00390%整定压力或最低回座压力蒸汽比整定压力低0.03整定压力或最低回座压力（取较小者）气体比整定压力低0.0390%整定压力气体比整定压力低整定压力液体比整定压力低0.0390%整定压力如果实际操作压力超过上表中的数值，则将实际操作压力作为密封试验压力。操作压力作为密封试验压力。安全阀技术讲座安全阀的基本性能要求BAPC泄压阀的压力关系图——APIStd520安全阀技术讲座主要内容BAPC安全阀的分类安全阀的分类1122安全阀的基本性能要求安全阀的基本性能要求安全阀的结构、工作原理安全阀的结构、工作原理3322安全阀的基本性能要求安全阀的基本性能要求安全阀安全阀的选型的选型4455安全阀的技术法规、标准和规范安全阀的技术法规、标准和规范安全阀的试验安全阀的试验6677安全阀的安装使用安全阀的安装使用77安全阀的安装使用安全阀的安装使用‹‹弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC‹‹弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀HT系列弹簧直接载荷式HTXD系列先导式安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC工况2:系统压力接近于开启压力介质力=弹簧力安全阀状态：前泄安全阀状态：前泄弹簧力介质力力安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC工况3:系统压力开启压力介质力弹簧力安全阀状态：完全开启（排放）安全阀状态：完全开启（排放）弹簧力介质力力安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC工况4:系统压力开启压力介质力弹簧力安全阀状态：恢复关闭安全阀状态：恢复关闭弹簧力介质力力先导式安全阀的作原理先导式安全阀的作原理安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC先导式安全阀的工作原理先导式安全阀的工作原理导阀主阀主阀弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较密封性能：随入口压力增加，弹簧式安全阀介质力增加,弹簧力不变,密封力减小;而先导式安全阀开启力和关闭力都增加,密封力增加弹簧力关闭介闭力介质力开启力力弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较同一口径下，先导阀的高度和重量要小1/3~1/2450500250300350400弹簧式100150200250弹簧式先导式050100入口1入口3“入口6”先导式阀与弹簧式安全阀重量比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较3020251015弹簧式先导式053J44L64P66Q88T103J44L64P66Q88T10不同口径在38~232ºc下最高整定压力弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀比较适用温度℃-196-60-15200316538弹簧式安全阀先导式安全阀密封材料特殊材料和结构特殊材料特殊结构先导式安全阀密封材料特殊材料和结构特殊材料特殊结构安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理常安衡波管安常安衡波管安BAPC‹‹常规式安全阀和平衡波纹管式安全阀常规式安全阀和平衡波纹管式安全阀HTO常规式HTB平衡波纹管式安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC背压的定义背压的定义背压(backpressure)是由于排放系统的压力而存在于泄压装置出口处的压力。背压是附加背压和排放背压的总和。附加背压(superimposedbackpressure)是泄压装置附加背压(ppp)是泄压装置需要开启时存在于出口处的静压。它是因为其它原因在排放系统中产生的压力。该压力可能是恒定的，也可能排放系统中产生的压力。该压力可能是恒定的，也可能是变动的。排放背压(built-upbackpressure)是泄压装置开启后，排放背压(built-upbackpressure)是泄压装置开启后，由于流动而在泄压装置出口处形成的压力。安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPCPbFsPbPbFsP0PbPbPbPbP0As常规式安全阀平衡波纹管式安全阀As整定压力直接受阀后背压变化影响。常规式安全阀平衡波纹管式安全阀0SP=PF=(PP)A开启时，0SP=PF=PA开启时，通过采用波化影响。sSbSsSbF=(P-P)AFP=+PA⇒sSSsSF=PAFP=A⇒通过采用波纹管使背压对安全阀整定压力的SASA影响减至最小。安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC冷态试验差压力符号：P冷态试验差压力符号：Pcdcolddifferencetestpressure(CDTP)安全阀在试验台上将调整到开启时的进口静压力。该压安全阀在试验台上将调整到开启时的进口静压力。该压力包括了对背压力及温度等运行条件所作的修正。安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC常规式安全阀，实际工作时如果存在一个恒定的附加背压，则通常需要一个修正系数以补偿背压。在这种加背压，则通常需要一个修正系数以补偿背压。在这种情况下，所需的整定压力减去附加背压，就等于CDTP。而对于平衡式安全阀和先导式安全阀，不需要进行修正。而对于平衡式安全阀和先导式安全阀，不需要进行修正。当排放温度超过120℃时，需要有温度修正系数。)100/1()(IPPPbscd+×−=安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC‹‹调制型先导式安全阀和突跳型先导式安全阀调制型先导式安全阀和突跳型先导式安全阀导阀主阀HTXD-P突跳型HTXD-M调制型安全阀技术讲座安全阀的结构和工作原理BAPC典型