安全阀怎样选型

Question

如题所述

Answer 1

如何正确的选用安全阀直接关系到使用单位的经济效益和操作人员及设备的安全，主要注意几点:1、确定使用条件下的压力等级。2、根据使用环境、物料情况，选择合理的安全阀结构形式。3、选择合适的公称通径。4、确定安全阀的材质。
1、启式安全阀和微启式安全阀的的主要区别在于其开启高度的不同，一般微启式安全阀的开启高度为其阀座喉径的1/20~1/40，而全启式安全阀的开启高度则为其阀座喉径的1/4以上。
2、选型注意事项：①安全阀的排放量必须大于容器的安全泄放量；②操作压力要求绝对平稳的容器，应考虑选用微启式安全阀（如压缩机汽缸）；③高压容器、大型容器以及安全泄放量大的中、低压容器最好选用全启式安全阀（如反应釜类设备）。
3、安全阀的开启高度是指：阀瓣离开关闭位置的实际升程（摘自：TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》A18），也就是阀芯离开阀座的最大高度
1.一般气体管路上用全启式，液体管路上用微启式
2.工作温度低于标准沸点的介质用全启式
3.氧介质最好用微启式

HG/T20570中讲到：
全启式安全阀：当安全阀入口处的静压达到设定压力时，阀瓣迅速上升至最大高度，最大限度的排出超压的物料。一般用于可压缩流体。阀瓣上升高度不小于喉颈的1/4.
微启式安全阀：当安全阀入口处的静压达到设定压力时，阀瓣位置随着入口压力的升高而成比例的升高，最大限度的减少应排除物料。一般用于不可压缩流体。阀瓣的最大上升高度不小于喉颈的1/20~1/40.

又：按照介质排放方式的不同，安全阀又可以分为全封闭式、半封闭式和开放式等三种。
　　1.全封闭安全阀
　　全封闭式安全阀排气时，气体全部通过排气管排放，介质不能间外泄漏，主要用于介质为有毒。易燃气体的容器。
　　2.半封闭式安全阀
　　半封闭式安全阀所排出的气体一部分通过排气管，也有一部分从阀盖与阀杆间的间隙中漏出，多用于介质为不会污染环境的气体的容器。
　　3.开放式安全阀
　　开放式安全阀的阀盖是敞开的，使弹簧腔室与大气相通，这样有利于降低弹簧的温度，主要适用于介质为蒸汽，以及对大气不产生污染的高温气体的容器。
安全阀适用于清洁、无颗粒、低粘度流体。凡必须安装安全泄放装置而又不适合安装安全阀的场所，应安装爆破片或安全阀与爆破片串联适用。
排放气体或蒸汽时，选用全启式安全阀。
排放液体时，选用全启式或微启式安全阀。
排放水蒸汽或空气时，可选用带扳手的安全阀。
排放介质允许泄露到大气的，选用开式阀帽安全阀，不允许允许泄露到大气的，选用闭式阀帽安全阀
首先说一下安全阀计算的步骤，希望可以提纲携领，这样大家就知道后面讲的时候在做什么，为什么要做这一步。当然，这些步骤只是根据本人的经验，大体上也是这边的通用做法，跟国内的做法显然不同。
1．Locate PSV: 安全阀的设置。在计算安全阀之前首先要知道在什么位置要求设置安全阀，以及安全阀的安装位置要求，包括进出口管线和阀门的设计要求。这些是安全阀计算选型的前提。而与其相关的依据和基础就是后面将要提到的常用标准规范，及地方和行业的特殊要求。所以设计者除了要了解一些通用的标准外，还要对所在地和行业的规范有所了解。当然，对工艺的了解是必须的，而且需要一定的工程经验积累。
2．Set pressure， 确定安全阀定压。确定了安全阀的位置，就可以根据所要保护的压力容器和系统的设计压力来确定安全阀的定压，就是起跳压力。
3．Case study (sizing scenario analysis), 超压工况分析，确定最大工况 (governing case)，计算泻放量 (required relief load)。这是安全阀计算的难点和关键。一般的做法是列出所有可能的超压工况，分析最大可能泻放的工况，有时需要计算所有工况的泻放量，最终确定最大工况和最大泻放量。这需要对工艺过程有充分的了解，以及一定的工程经验。经常出现的错误包括遗漏超压工况，或者泻放量计算错误。有时由于不同的超压工况的泻放量相差很大，设置一个安全阀可能会造成安全阀尺寸对于较小泻放量的工况过大，而导致安全阀频繁开关，无法达到最大开度，损坏安全阀。这种情况下需要选择两个以上的安全阀，以handle不同的case. 进行超压工况分析最有效的工具是API 521, 它提供了常见的超压工况以及泻放量计算方法，最新的第五版已经是一个standard(标准)了。很多大型的石油公司及工程公司也有自己的guideline用于指导安全阀泻放量的计算。
4．PSV SIZING，安全阀尺寸计算及选型。确定了governing case和最大泻放量(max. relief load or capacity)就可以计算安全阀的orifice大小。也有的做法是计算所有可能工况的安全阀尺寸，选择最大的orifice size作为安全阀的最终尺寸。理论上说第二种做法更准确，一般来讲，最大泻放量对应最大的尺寸。但有的工况可能不是最大的泻放量，但是要求最大的尺寸。确定了安全阀的orifice size,就可以确定安全阀的大小了。API安全阀的尺寸包括三部分: inlet size (英寸), orifice size(字母), outlet size(英寸). 通常的表示方法为：1D2 (example). 标准的API 安全阀尺寸见API526。 有些安全阀制造商会有自己特殊的型号以满足不同的法兰大小。比如热膨胀(thermal expansion) case 最常用的安全阀尺寸3/4D1 就不是标准的API安全阀尺寸。这部分的计算就相当简单些，只要按照相关标准的公式或者使用制造商提供的软件，输入泻放条件，就可以得到要求的泻放面积，然后根据要求的泻放面积选择安全阀的阀芯大小。虽然计算简单，但是在选型时也有些注意事项，我以后会提到。最关键的是阀芯不要选得太大，有的人想当然的认为安全阀越大越好，其实是不恰当的。这里还要注意的是，安全阀计算软件在告诉你需要的阀芯面积和尺寸的同时，还会告诉你额定的泻放量(rated relief capacity)和实际的泻放量(actual relief capacity)。Rated capacity是所选的安全阀阀芯的额定泻放量，比required capacity要大。 Actual relief capacity是安全阀实际阀芯尺寸的泻放量。细心的人会发现actual capacity大约比rated capacity多10%。其中的原因我会在后面讲ASME安全阀和API安全阀的区别时告诉大家。在这里一定要记住，这两个泻放量在后面的计算中很重要。
5．PSV suction/discharge lines hydraulic calculation, 安全阀进出口管线压降计算,以确定进出口管线的大小。以前在国内计算安全阀时这一步被忽略了，只是加大一级管径，以至于很多人在面试时被问到安全阀进出口管线压降有什么要求时都不知所云。安全阀进出口管线的设计是有要求的，管线应该尽量短，压降要小，具体的要求和原因我会在后面介绍，现在只需要记住，安全阀入口管线压力损失要小于定压的3%;出口管线的build-up backpressure(??背压)一般地要小于定压的10% (对于常规弹簧式安全阀)。而且要记住，这里计算压降所用的流量是安全阀的额定泻放量(rated relief load), 常犯的错误是使用要求的泻放量进行计算，造成计算压降小于实际压降。道理很简单，要求的泻放量只是工艺泻放量，不是安全阀完全开启时的泻放量。
6．Prepare data sheet, Obtain vendor data, check backpressure & inlet pressure loss. 安全阀计算完成后，要准备给供应商的委托资料。然后供应商会根据他们的安全阀特性和尺寸进行计算选型，并提供相关信息，包含以上提到的泻放量。拿到供应商的计算结果后，还需要根据实际的管道布置核算进出口压降。如果压降不能满足上述要求，需要修改相关设计。这一步看似简单，但是很多人在prepare data sheet时犯了不少常识性的错误。我会在后面讲一下如何准备data sheet及注意事项。(看来这个讲座要持续一段时间了)
7．Prepare Relief Load Summary. 准备安全阀汇总表。这一步其实是跟安全阀计算同步的，不是最后一步，甚至不是安全阀计算的一个步骤。当然在得到vendor的资料后需要最后更新。之所以在这里提到它，是因为这个表对于flare system火炬系统的设计至关重要！它有助于确定火炬系统的设计负荷。关于火炬系统的设计，还可以讲上很多，这里不多啰嗦。

安全阀选型后一般要标在P&ID图上，我已经忘了国内是怎么标注的。这里比较典型的标注要求是case, size, set pressure.
这是我在网上找的，讲的非常详细

Answer 2

一．安全阀的选用安全阀的选用
1.
1.
安全阀安全阀安全阀各种参数的确定各种参数的确定各种参数的确定
a）确定安全阀公称压力。
根据阀门材料、工作温度和最大工作压力选定公称压力。
b)
确定安全阀的工作压力等级。
根据压力容器的设计压力和设计温度选定工作压力等级。安全阀的工作压力与弹簧的工作压力级有着不同的含义，不能混为一谈。工作压力是指安全阀正常运行时阀前所承受的静压力，它与被保护系统或设备的工作压力相同。而弹簧的工作压力级则是指某一根弹簧所允许使用的工作压力范围，在该压力范围内，安全阀的开启压力（即整定压力）可以通过改变弹簧的预紧压缩量进行调节。同一公称压力的安全阀，根据弹簧设计要求，可以分为多种不同的工作压力级。具体划分见下表，划分的前提是能足以保证各个工作压力级的压力上限与下限均能符合有关标准所规定的动作性能指标。
选用安全阀时，应根据所需开启压力值确定阀门的工作压力级。
c）确定安全阀的排放压力Pd。
安全阀的排放压力一般为整定压力（开启压力）的1.1倍，蒸汽锅炉安全阀的排放压力为整定压力的1.03倍。
d）确定安全阀的通径。
根据必需排放量来确定，安全阀的排放能力≥必需排放量。被保护系统所必需的排放量是指系统发生异常超压时为防止超压所必须排除的量，它是由系统或设备的工作条件、容量以及可能引起超压等因素决定的。
e）材质的确定
选用安全阀的材质应考虑介质的工作温度、工作压力，介质性能以及材料的工艺性，经济性等多种因素。一般情况下用户可根据生产单位提供的安全阀样本中列举的不同型号安全阀的工作温度、压力范围以及代表性使用介质的种类进行选用。对材质有特殊要求时，可在订货时与生产单位协商解决。
根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀。
2.
安全阀特殊安全阀特殊结构结构结构的的确定确定
1）带散热器安全阀的选用
对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式。
2）波纹管安全阀
对承受附加背压力的安全阀，而且其背压力变化量超过整定压力10％时，应选用这种安全阀。另外对使用有腐蚀性介质的安全阀，为防止弹簧及导向机构受介质腐蚀，也应选用波纹管安全阀。
3）对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀。
4）对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀。
5）液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀。
6）对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定,
泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况,
宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀。
7）工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀。
8）对于介质较稠且易堵塞的,
宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置.
3.
安全阀安全阀安全阀的主要性能指标的主要性能指标的主要性能指标
1）安全性。阀门出厂时按国家相关标准进行了强度试验与密封试验，确保阀门的机械性能符合国
家标准的要求。
2）灵敏性。阀门的起跳条压力、回座压力，在国家标准及用户要求的范围内，起跳压力准确、
起跳迅速，回座压力稳定。
3）密封性。阀门回座后密封性能优良，无泄漏。
4）有排放量要求的安全阀，阀门起跳后排放量达到国家标准规定的要求之机械特性，阀门的密
封性能及其它性能保持稳定，不发生变化。
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Answer 3

安全阀选用的一般规则
1）根据计算确定安全阀“公称通径”必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量。
2）根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级。
3）蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式。
4）热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。
5）对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀。
6）水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀，或用安全泄放阀。
7）高压给水一般用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。
8）气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀，如储气罐、气体管道等。
9）大口径，大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀，如减温减压装置、电站锅炉等。
10）对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀。
11）当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力或者有毒易燃的容器或管路系统,应选用带波纹管的安全阀。
12）负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。
13）介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀。
14）运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等应采用内置式安全阀。
15）油罐顶部一般用液压安全阀，需与呼吸阀配合使用。
16）井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀。
17）液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。
18）根据介质特性选合适的安全阀材料。如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀；乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀。
19）对于泄放量大的工况,应选用全启式；对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式；对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀。
20）E级蒸汽锅炉或者工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀。移动式设备应采用弹簧式安全阀。
21）对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置。
22）根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级。 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系。本回答被网友采纳

Answer 4

以下是阀门行业中公认的一些知名品牌，它们被广泛认可并享有很高的声誉。虽然排名可能因时间和市场情况而有所变化，但以下品牌通常被认为是阀门行业的顶级品牌之一：
水系统阀门和工业阀门以下比较有影响力的一线品牌可以作为参考，但是仅供参考：苏州纽威阀门、上海冠龙阀门、上海奇众阀门、三花、苏盐、神通、苏阀、南方、江一、尧字。
以上厂家只是预估和参考的作用，具体情况可能会因为市场行情的变化、竞争格局大小、产品质量稳定等一系列因素的变化而有所不同或者随时浮动的情况发生。阀门作为工业生产和民用设施中不可或缺的关键装置，其品牌的质量和声誉直接影响着使用者的满意度和信任度。
这些品牌在阀门行业中以其创新技术、高品质产品和可靠性而著名。值得注意的是，市场和行业发展变化快速，不同的排名可能会因时间和地区而有所不同。对于最新的排名信息，建议参考行业报告、专业机构或市场调研数据，以获取更详细和准确的信息。