行業(yè)資訊
您現(xiàn)在的位置: 上海自動(dòng)化儀表有限公司 > 新聞發(fā)布 > 行業(yè)資訊
使用減壓閥、止回閥和破裂盤(pán)防止超壓的工作原理
來(lái)源:上海自動(dòng)化儀表有限公司作者:發(fā)表時(shí)間:2018-10-09 09:33:57【小中大】
了解適當(dāng)使用不同的減壓裝置。
許多過(guò)程需要設(shè)備來(lái)控制或限制由于紊亂的儀器或設(shè)備故障或火災(zāi)而可能產(chǎn)生的壓力。減壓閥(PRV)最常提供這種過(guò)壓保護(hù),但回流防止器(例如止回閥等)和破裂盤(pán)在許多應(yīng)用中也起到有用的作用。此外,特殊類(lèi)型的減壓閥,通常稱(chēng)為真空減壓閥,可防止過(guò)度真空。當(dāng)壓力(或真空)超過(guò)指定的設(shè)計(jì)值時(shí),這種裝置啟動(dòng)。
上海自動(dòng)化儀表股份有限公司傳統(tǒng)的PRV是自動(dòng)彈簧加載閥,其在指定壓力下打開(kāi)以允許加壓流體離開(kāi)。(一些小型閥門(mén)通常處理熱釋放閥應(yīng)用。)彈簧式PRV的基本元件包括連接到要保護(hù)的容器或系統(tǒng)的入口噴嘴,調(diào)節(jié)通過(guò)噴嘴的流量的可移動(dòng)盤(pán),以及控制彈簧磁盤(pán)的位置。在正常的系統(tǒng)運(yùn)行條件下,入口處的壓力低于設(shè)定壓力 - 因此,閥盤(pán)位于噴嘴上,防止流過(guò)它。
但是,當(dāng)超過(guò)設(shè)定壓力時(shí),安全閥打開(kāi)并成為流動(dòng)的“阻力最小的路徑”。一部分流體離開(kāi)PRV,通常通過(guò)稱(chēng)為火炬頭或浮雕集管的管道系統(tǒng)到達(dá)中心的高架氣體火炬(或類(lèi)似物)用于燃燒。流體的損失降低了受保護(hù)的機(jī)器或系統(tǒng)內(nèi)的壓力。當(dāng)壓力下降到足夠時(shí),PRV將關(guān)閉。在閥門(mén)重新安裝之前壓力必須降低多少被稱(chēng)為排污,并且通常表示為設(shè)定壓力的百分比。粗略地說(shuō),這可以在3%到20%之間; 一些閥門(mén)具有可調(diào)節(jié)的排污。

圖:打開(kāi)時(shí),此閥門(mén)將流體排放到大氣中。
在出口連接到管道的系統(tǒng)中,PRV的開(kāi)口將促使下游管道中產(chǎn)生壓力。連接到出口管道系統(tǒng)的其他PRV可以打開(kāi)并且壓力可以進(jìn)入排氣管系統(tǒng)可能會(huì)增加。這可能導(dǎo)致不希望的操作。因此,此類(lèi)系統(tǒng)經(jīng)常需要替代解決方案。它們通常需要“差動(dòng)”安全閥 - 在這些安全閥中,壓力作用在遠(yuǎn)小于閥門(mén)開(kāi)口面積的區(qū)域。
在閥門(mén)關(guān)閉之前,壓力必須大大降低; 此外,閥門(mén)的出口壓力可以很容易地保持閥門(mén)打開(kāi)。
在某些情況下,旁通閥可保護(hù)泵或氣體壓縮機(jī)以及任何相關(guān)設(shè)備免受過(guò)大壓力。它通過(guò)返回起到減壓閥的作用。
由泵或壓縮機(jī)排出的全部或部分流體返回到儲(chǔ)存容器或機(jī)器的入口。旁通閥和旁通路徑可以是內(nèi)部的(泵或壓縮機(jī)的組成部分)或外部的(作為流體路徑中的組件安裝)。
傳統(tǒng)的彈簧加載PAV
該裝置的操作基于力平衡。當(dāng)系統(tǒng)壓力處于PRV的設(shè)定壓力時(shí),彈簧載荷被預(yù)設(shè)為等于入口流體施加在閉合盤(pán)上的力。當(dāng)入口壓力低于設(shè)定壓力時(shí),正常情況下,盤(pán)應(yīng)保持在關(guān)閉位置的噴嘴上。當(dāng)系統(tǒng)壓力接近閥的設(shè)定壓力時(shí),盤(pán)和噴嘴之間的就位力接近零。當(dāng)入口壓力超過(guò)設(shè)定壓力時(shí),盤(pán)上的壓力克服彈簧力并且閥門(mén)打開(kāi)。然后當(dāng)入口壓力下降到關(guān)閉壓力時(shí),閥門(mén)重新閉合。
歷史上,許多液體應(yīng)用使用專(zhuān)為可壓縮(或蒸汽)服務(wù)設(shè)計(jì)的PRV(或壓力安全閥)。當(dāng)用于液體服務(wù)時(shí),許多這些閥需要高過(guò)壓(例如,20%)以實(shí)現(xiàn)完全提升和穩(wěn)定操作,因?yàn)橐后w不提供蒸汽所具有的膨脹力。液體PRV必須以10%的速度運(yùn)行。
超壓極限,一個(gè)保守因素(比如0.6)通常在尺寸確定期間應(yīng)用于閥門(mén)容量。
因此,許多裝置過(guò)大,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定。
現(xiàn)在,代碼中包含了一些規(guī)則,這些規(guī)則可以解決10%超壓下液體服務(wù)閥的性能,并且需要進(jìn)行容量認(rèn)證。供應(yīng)商有為液體服務(wù)開(kāi)發(fā)了PRV,可實(shí)現(xiàn)全升程,穩(wěn)定運(yùn)行,額定容量達(dá)10%,符合要求; 一些設(shè)計(jì)具有可調(diào)節(jié)的排污功能。可以使用液體和氣體操作的閥門(mén)。然而,取決于流動(dòng)流是液體,氣體還是兩者的組合,這種閥可以表現(xiàn)出不同的操作特性。例如,許多用于液體服務(wù)的PRV對(duì)氣體的排放(通常為20%)比對(duì)液體服務(wù)的排放要長(zhǎng)得多。另外,如果閥門(mén)設(shè)置在液體上并且需要操作氣體或反之亦然,則可能發(fā)生設(shè)定壓力的一些變化。

存在于PRV出口處的壓力定義為背壓。這個(gè)背壓可以引起雜物蒸發(fā)散在開(kāi)啟壓力,減少在流動(dòng)能力,不穩(wěn)定性或所有三種的組合。平衡彈簧加載的PRV最大限度地減少了對(duì)閥門(mén)性能特征的影響; 它包括一個(gè)波紋管,一個(gè)密封的活塞或其他平衡閥盤(pán)的裝置。考慮平衡的PRV,無(wú)論何時(shí)在減壓閥升程后通過(guò)下游管道產(chǎn)生的背壓對(duì)于傳統(tǒng)的PRV來(lái)說(shuō)太高。平衡的PRV也可以用于隔離閥門(mén)內(nèi)的導(dǎo)向裝置,彈簧,閥蓋和其他頂部工件與釋放流體。如果需要從流體(例如來(lái)自下游的臟物)腐蝕性損壞這些部件,這可能很重要。
兩相系統(tǒng),其中釋放的流體可以是液體或氣體,用于設(shè)計(jì)用于液體(或液體和氣體)服務(wù)的彈簧式PRV,并且平衡以最小化背壓的影響。如果閥門(mén)入口處兩相混合物中蒸汽的質(zhì)量百分比年齡為50%或更低,許多制造商建議使用專(zhuān)為液體或液體和氣體服務(wù)設(shè)計(jì)的閥門(mén)。如果您不確定流體中液體與氣體的比例,那么選擇專(zhuān)門(mén)為液體或液體和氣體服務(wù)設(shè)計(jì)的閥門(mén)是謹(jǐn)慎的。
由于通過(guò)閥門(mén)和出口管道的流動(dòng),當(dāng)在減壓泄漏期間產(chǎn)生過(guò)大的背壓時(shí),常規(guī)PRV表現(xiàn)不令人滿(mǎn)意。積聚的背壓抵抗使閥門(mén)保持打開(kāi)的提升力。過(guò)多的組合背壓會(huì)使閥門(mén)以不穩(wěn)定的方式運(yùn)行。這種不穩(wěn)定性可能會(huì)發(fā)生喋喋不休或顫動(dòng)。Chatter是指閥盤(pán)在循環(huán)期間與閥座接觸的異常快速的接收運(yùn)動(dòng)。這種類(lèi)型的操作可能會(huì)損壞閥門(mén)和互連管道。除了在騎行期間磁盤(pán)不接觸座椅外,嘟嘟聲與喋喋不休相似。
作為粗略的指導(dǎo),在傳統(tǒng)的PRV應(yīng)用中,在10%允許的超壓下,積聚的背壓不應(yīng)超過(guò)設(shè)定壓力的10%。如果組合背壓不超過(guò)允許的超壓,則可以使用更高的最大組合背壓,允許超壓超過(guò)10%。當(dāng)疊加的背壓恒定時(shí),可以減小彈簧載荷以補(bǔ)償疊加的背壓。當(dāng)背壓預(yù)計(jì)超過(guò)這些規(guī)定的限值時(shí),請(qǐng)指定平衡或先導(dǎo)式PRV。
駕駛員PAV
該裝置包括主安全閥和外部先導(dǎo)閥(通常是傳統(tǒng)的PRV),主安全閥通常包圍浮動(dòng)不平衡活塞組件。
活塞設(shè)計(jì)為頂部比底部更大。在設(shè)定壓力下,頂部和底部區(qū)域暴露于相同的入口操作壓力。因?yàn)槊娣e較大在活塞頂部,凈力使活塞緊緊地靠在主閥噴嘴上。隨著操作壓力的增加,凈座位力上升并趨于增加使閥門(mén)更緊湊。此功能允許在最大預(yù)期工作壓力高于傳統(tǒng)泄壓閥可接受的百分比年齡的情況下使用大多數(shù)先導(dǎo)閥。在設(shè)定壓力,先導(dǎo)閥從活塞頂部排出壓力; 現(xiàn)在產(chǎn)生的凈力向上,導(dǎo)致活塞升高,從而允許流體流過(guò)主閥。在超壓情況發(fā)生后,飛行員將從活塞頂部關(guān)閉通風(fēng)口,從而重新建立壓力; 凈力將導(dǎo)致活塞重新安裝。
先導(dǎo)式PRV的主閥可以使用隔膜系統(tǒng)代替活塞來(lái)提供不平衡的運(yùn)動(dòng)部件。一個(gè)磁盤(pán),其中通常關(guān)閉主閥入口,與柔性隔膜一體化。外部先導(dǎo)閥用于檢測(cè)流體壓力,在設(shè)定壓力下將隔膜頂部排氣,并在流體壓力降低后重新加載隔膜。與活塞閥一樣,由于隔膜的不同暴露面積,座位力與操作壓力成比例地增加。組合背壓不會(huì)影響主閥活塞或隔膜的升力。與傳統(tǒng)和平衡的彈簧加載的PRV相比,這允許在釋放排放歧管中具有更高的壓力。
調(diào)制導(dǎo)閥可以處理氣體,液體或兩相流應(yīng)用。與彈出式PRV相反,調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥將釋放流體的量限制為防止壓力超過(guò)允許水平所需的量。由于調(diào)制導(dǎo)閥僅釋放所需的釋放速率,因此您可以根據(jù)該速率而不是額定速率計(jì)算累積背壓減輕閥門(mén)的容量。調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥還可以在紊亂狀態(tài)期間減少與系統(tǒng)中的其他壓力控制設(shè)備的相互作用,減少不需要的大氣排放,并降低與向火炬管道或大氣排放相關(guān)的噪音水平。
逆流預(yù)防器
當(dāng)閥門(mén)排出側(cè)的壓力超過(guò)其入口壓力時(shí),您需要一個(gè)防回流閥。較高的排出壓力可在隔膜,活塞或其他元件上產(chǎn)生足夠的向上力以打開(kāi)閥并導(dǎo)致流動(dòng)反向。當(dāng)存在足夠的反向壓差時(shí),任何標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型或設(shè)計(jì)的先導(dǎo)式PRV都可能發(fā)生反向流動(dòng)。
回流防止器允許將出口壓力引入主閥的圓頂中,從而將活塞牢固地保持在噴嘴上并克服反向壓差的影響。防回流閥允許排出壓力在隔膜或活塞上提供凈向下的力以保持閥門(mén)關(guān)閉。防回流閥的正確操作對(duì)于進(jìn)一步確保閥門(mén)中不發(fā)生流動(dòng)反轉(zhuǎn)至關(guān)重要。防回流閥的材料和密封應(yīng)與先導(dǎo)式PRV的材料和密封相匹配。
破裂盤(pán)
這些是非重合閘裝置,用于防止過(guò)大的壓力(或有時(shí)是真空)。可以在安裝中使用單個(gè)或多個(gè)破裂盤(pán)。它們還可以用作冗余壓力釋放裝置。
由于沒(méi)有活動(dòng)部件,破裂盤(pán)簡(jiǎn)單可靠 - 并且比其他減壓裝置動(dòng)作更快。爆破片反應(yīng)迅速,足以緩解某些類(lèi)型的壓力峰值。由于它們重量輕,爆破片可以由高合金和其他耐腐蝕材料制成,這些材料對(duì)于安全閥來(lái)說(shuō)并不實(shí)用。
上海自動(dòng)化儀表股份有限公司破裂盤(pán)也是溫度敏感裝置。爆破壓力可隨其溫度而顯著變化,其可能與正常的流體操作溫度不同。隨著盤(pán)上溫度的升高,爆破壓力通常會(huì)降低。由于溫度的影響取決于破裂盤(pán)的設(shè)計(jì)和材料,請(qǐng)咨詢(xún)制造商以了解具體應(yīng)用。指定磁盤(pán)預(yù)計(jì)會(huì)爆裂的壓力和溫度。
大小和救濟(jì)壓力
仔細(xì)評(píng)估在產(chǎn)生的壓力和必須釋放流體的速率方面可能導(dǎo)致超壓的突發(fā)事件。您需要包裝的工藝和儀表圖紙,設(shè)備規(guī)格表以及設(shè)施的設(shè)計(jì)依據(jù)來(lái)計(jì)算每個(gè)泄壓裝置的各個(gè)減壓率。一個(gè)重要參數(shù)是安裝在機(jī)械,包裝或設(shè)施中的PRV的設(shè)定壓力。作為粗略的指導(dǎo),該設(shè)定壓力可以是包裝或系統(tǒng)中的最大允許工作壓力(MAWP)的110%,該單個(gè)壓力釋放裝置的尺寸適合于操作(非火災(zāi))意外事件。
多裝置安裝需要兩個(gè)或更多個(gè)減壓裝置的組合容量以減輕給定的過(guò)壓應(yīng)急。通過(guò)這種方式,您可以將設(shè)定壓力增加到例如由多個(gè)減壓裝置保護(hù)的包裝中的MAWP的118%,該減壓裝置的尺寸適合于操作(非火災(zāi))意外事件。對(duì)于火災(zāi)情況,救援壓力(設(shè)定壓力)通常較高 - 例如,它可能是由火災(zāi)應(yīng)急裝置保護(hù)的包裝中的MAWP的約120%或125%。
超壓原因
機(jī)械系統(tǒng)或包裝中的流體和能量的正常流動(dòng)的不平衡或破壞可促使能量或流體或兩者在包裝的某些部分(例如其排出)中積聚。因此,分析這種過(guò)壓的原因和大小是對(duì)不同機(jī)械操作情景中能量和流體平衡的特殊而復(fù)雜的研究。
對(duì)于確定PRV的大小,雙重危險(xiǎn)場(chǎng)景通常不可靠。這種情況通常同時(shí)涉及兩個(gè)獨(dú)立的故障或故障 - 例如,兩個(gè)完全獨(dú)立的機(jī)器或控制器的同時(shí)故障,或者操作員錯(cuò)誤導(dǎo)致堵塞的出口與整個(gè)工廠(chǎng)電力故障一致。另一方面,如果火災(zāi)暴露導(dǎo)致局部空氣管線(xiàn)故障,則在火災(zāi)暴露期間將儀表空氣故障視為單一危險(xiǎn)。
過(guò)快的速度和其他機(jī)械故障可能導(dǎo)致過(guò)壓。有時(shí),閥門(mén)從較高壓力源(例如高壓過(guò)程流體)的無(wú)意打開(kāi)會(huì)導(dǎo)致過(guò)壓。例如,在許多包裝中,抽吸系統(tǒng)總是有可能被排出(高壓)流體加壓; 在許多情況下,抽吸系統(tǒng)的某些部分實(shí)際上是基于排放壓力或其他保護(hù)手段(例如PRV)來(lái)設(shè)計(jì)的。
上海自動(dòng)化儀表股份有限公司單個(gè)止回閥并不總是通過(guò)來(lái)自高壓源(例如高壓放電)的高壓源的反向流來(lái)防止過(guò)壓的有效手段。例如,如果將流體泵送或壓縮到包含流體的系統(tǒng)中,該系統(tǒng)的壓力顯著高于泵或壓縮機(jī)上游(抽吸)設(shè)備的設(shè)計(jì)等級(jí),則泄漏或潛在故障的泵送流量損失排放管路中的止回閥導(dǎo)致流體流動(dòng)反轉(zhuǎn)。當(dāng)高壓流體進(jìn)入低壓系統(tǒng)時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致超壓。在大多數(shù)情況下,您應(yīng)該專(zhuān)注于防止逆流。重要的是要注意,除了上游系統(tǒng)(或抽吸系統(tǒng))的超壓外,通過(guò)機(jī)械的逆流可能會(huì)破壞機(jī)械設(shè)備,導(dǎo)致失控。在許多情況下,即使是適當(dāng)?shù)臋z查和維護(hù)也可能無(wú)法完全消除止回閥座泄漏并且會(huì)發(fā)生泄漏。因此,即使沒(méi)有止回閥的完全失效,止回閥上游的低壓系統(tǒng)仍然可能過(guò)壓。根據(jù)具體情況進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究,可以顯示是否需要自動(dòng)隔離,泄漏尺寸的減壓裝置或替代保護(hù)裝置。您必須為每個(gè)定義適當(dāng)?shù)男孤┞省?/div>
特定機(jī)械系統(tǒng)。經(jīng)驗(yàn)表明,在檢查和維護(hù)以確保可靠性和限制反向流動(dòng)的能力時(shí),串聯(lián)的兩個(gè)回流防止裝置足以消除顯著的逆流。此外,仔細(xì)評(píng)估因失去任何公用事業(yè)服務(wù)(如冷卻水,電力等)而產(chǎn)生的超壓的可能性,無(wú)論是全廠(chǎng)還是本地。
相關(guān)產(chǎn)品推薦:
防腐磁翻板液位計(jì)、
渦街流量計(jì)、
雷達(dá)物位計(jì)、
電磁流量計(jì)、
壓力變送器、
上海自動(dòng)化儀表有限公司推薦資訊
- 上自?xún)x公司使用新型觸摸屏注射泵創(chuàng)建和調(diào)用2017-12-29
- 幫助您確定維修或更換刮板流量計(jì)的3個(gè)步驟2019-09-30
- 來(lái)自Digi-Sense的新型可靠耐用儀表由公司推2017-12-26
- 渦街流量計(jì)的基本理念、優(yōu)缺點(diǎn)以及工業(yè)應(yīng)用2020-01-02
- 關(guān)于使用單功能校驗(yàn)器的功能和優(yōu)點(diǎn)的討論2018-11-29
- Y-100 Y-150普通壓力表2018-03-07
- 使用數(shù)字和比率接口的oem集成壓力傳感器2017-12-30
- 2017年上海自動(dòng)化儀表有限公司訪(fǎng)問(wèn)科爾觀察2017-12-23
上海自動(dòng)化儀表有限公司熱門(mén)產(chǎn)品
- 氣體流量計(jì)安裝時(shí)如何得到安裝距離2017-12-25
- QFA-13空氣安全閥2018-04-08
- 如何為您的應(yīng)用選擇合適的稱(chēng)重傳感器2019-01-21
- 應(yīng)用在機(jī)器人當(dāng)中的3種主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)類(lèi)型及2019-09-26
- 使用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)優(yōu)化柱塞升程2019-09-11
- 2017年上海自動(dòng)化儀表有限公司訪(fǎng)問(wèn)科爾觀察2017-12-23
- 淺談電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的定義、功能、可用性以及2019-02-13
- 閥門(mén)定位器密封的功能和失敗癥狀2019-08-23