水处理设备之——安全阀

1. 安全阀的作用

   安全阀的作用就是过压保护，一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护。

2. 几个压力的概念

   设定压力(set pressure)：安全阀起跳压力。背压(back pressure)：安全阀出口压力。超压(overpressure)：表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力。

   三、安全阀的主要类型

 

四、不同类型安全阀的优缺点

1、弹簧式安全阀

 

优点：
结构简单,可靠性高；适用范围广；价格经济；对介质不过分挑剔。缺点：
预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出；过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命；普通产品平衡背压能力差。

 

1. 平衡波纹管弹簧式安全阀优点：

   在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强；能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离。

2. 先导式安全阀

   优点：
   优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作；平衡背压能力优秀；有突开型/调节型两种动作特性；可远传取压。

 

 

缺点：对介质比较挑剔,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔；成本较高。

4、重力板式安全阀

 

优点：

目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品；结构简单；价格经济。缺点：不可现场调节设定值；阀座密封性差,并有较严重的预漏；受背压影响大；需要很高的超压以达到全开；不适用于深冷/粘稠工况。

四、安全阀工作不正常的因素

1.频跳：安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分之一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。频跳后果：（1）、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳失效。（2）、密封面由于高频碰撞造成损伤。（3）、由于高频振颤造成弹簧失效。（4）、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。（5）、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。导致频跳的原因：A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，即发生频跳。

导致接管压降高于3%的原因：（1）、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。（2）、存在严重的涡流现象。（3）、连接管过长而且没有做相应的补偿（使用内径较大的管道）。（4）、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作其他用途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门）。

2.阀门的调节环位置设置不当：安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。

3.安全阀的额定排量远远大于所需排量。

由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳。

4.阀门拒跳：当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀拒跳的原因：（1）、阀门整定压力过高。（2）、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套间卡死或摩擦力过大。（3）、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。（4）、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。（5）、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。

5.阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀不回座或回座比过大的因素：（1）、阀门上下调整环的位置设置不当。（2）、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。（3）、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。（4）、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。（5）、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。（6）、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。（7）、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。（8）、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。（9）、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。（10）、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封。

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