安全阀设计与制造.doc

安全阀的设计 自从法国工程师1707年发明第一台重锤式安全阀以来，现在安全阀结构已有了很大的发展，主要有弹簧直接载荷式、重锤式、静重式、电磁辅助加载或卸载式、导阀控制式等几大类。 安全阀是一种自动阀门，不借助任何外力而是利用介质本身的压力，当压力超过预定值时，自动排出一定数量的介质，以防止系统内压力超过额定的安全值，当恢复正常压力后，阀门再自行关闭，阻止介质继续流出。所以，安全阀的设计是一个系统性问题，既要考虑安全阀本身的有关因素，又要考虑被保护系统的各种情况对最终的产品的影响。因此，在设计时需要对引起超压的各种因素进行综合分析、判断，只有这样才能确保安全阀设计的合理、安全和可靠。 系统对安全阀的基本要求是准确开启、适时全开、稳定排放、及时回座和可靠密封。 安全阀的设计主要考虑结构、材料和性能等方面内容。结构设计包括阀体结构、密封结构、阀座结构、阀瓣结构、背压平衡结构、紧急提升机构；材料方面主要考虑介质的可燃性、易爆性、有毒性和腐蚀性以及低温、高温、高压对材料的影响；性能设计包括阀座（喷嘴）、阀瓣、导向套、调节圈、弹簧的优化组合，以及被保护系统的各种情况。 设计依据和原则 一、设计依据 1．设计标准 安全阀相关标准是安全阀设计的基本依据。在表2-1中列出了国内和国外相关的安全阀标准。 表2-1 安全阀的相关标准 序号 标 准 代 号 标 准 名 称 1 GB/T12241-2005 安全阀 一般要求 2 GB/T12242-2005 压力释放装置 性能试验规范 3 GB/T12243-2005 弹簧直接载荷式安全阀 4 JB/T9624-1999 电站安全阀 技术条件 5 JB/T6441-1992 压缩机用安全阀 6 ISO4216-1：1991 安全阀 第一部分 一般要求 7 ISO4216-2：1991 安全阀 第二部分 可控制的压力泄放系统 8 ASME锅炉及压力容器规范Ⅰ 动力锅炉 9 ASME锅炉及压力容器规范Ⅱ 核动力设备 10 ASME锅炉及压力容器规范Ⅷ 压力容器 11 DIN3320 安全阀 安全关闭阀 12 TRD421 压力泄放装置-用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组蒸汽锅炉的安全阀 13 BS6759 蒸汽及热水用安全阀技术规范 14 BS6759第四部分 安全阀及安全阀弹簧 15 JIS B8210-1994 蒸汽及气体用弹簧安全阀 16 API 520.1-2000 精炼厂泄放装置尺寸、选用和安装-设计计算和选用 17 API520.2-2003 精炼厂泄放装置尺寸、选用和安装-设计计算和选用 18 API521-1997 泄压和降压系统指南 18 API 526-2002 钢制法兰端泄压阀 19 API 527-1991 泄压阀的阀座密封度 2．动作性能指标 (1)用于气体介质安全阀见表2-2 表2-2 用于气体介质安全阀动作性能指标 Mpa 标准 项目 GB/T12243 ISO4126 ASME标准第Ⅷ卷压力容器 JIS B8210 排放压力pd ≤1.10ps ≤1.10ps ≤1.10ps 启闭压差 Δpb1 ps △pb1 （不可调） △pb1 (可调) △pb1（不可调） ps △pb1 0.2 ≤0.03 （2.5%～7%）ps(d0≤15mm时△pb1≤15% ps ps﹤0.3时 △pb1≤0.03) ≤15% ps ≤0.2 ≤0.03 ﹥0.2 ≤15% ps ﹥0.2 ≤15% ps 整定压力的允许偏差δps ps δps ps δps ps δps ps δps ﹤0.5 ±0.015 ﹤0.5 ±0.015 ≤70%ps ±2%ps ≤0.1 ≤0.02 ≤0.2 ≤0.025 ≥0.5 ±3%ps ≥0.5 ±3%ps ﹥70%ps ±3%ps ≤0.3 ≤0.03 ﹥0.3 ≤15%ps 注：ps-整定压力；p-工作压力；do-流道直径 (2) 用于蒸汽介质安全阀见表2-3 表2-3 用于蒸汽介质安全阀动作性能指标 Mpa 标准 项目 GB/T12243 ASME标准第Ⅰ卷动力锅炉 JIS B8210 排放压力pd ≤1.03ps ≤1.03ps ps≤0.1时： pd≤ ps+0.02 ps ﹥0.1时： pd≤1.03ps 启闭压差 Δpb1 ps △pb1 4%ps且≥2po(直流蒸汽发生器及高温热水锅炉安全阀△pb1≤10% ps) ps≤0.1时：Δpb1≤0.02 0.1＜ps≤0.2时：Δpb1≤0.025 0.2＜ps≤0.4时：Δpb1≤0.03 0.4＜ps≤0.7时：Δpb1≤ 0.04 0.1＜ps≤1.1时：Δp