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中國(guó)冠龍閥門(mén)集團(tuán)有限公司

主要產(chǎn)品有:水力控制閥,止回閥,多功能水泵控制閥等系列產(chǎn)品,同時(shí)還生產(chǎn)不同材...

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安全閥技術(shù)問(wèn)題淺析
發(fā)布時(shí)間:2012-08-10        瀏覽次數(shù):206        返回列表

安全閥技術(shù)問(wèn)題淺析

  安全閥是壓力系統(tǒng)廣泛使用的安全裝置。當(dāng)壓力系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)安全閥自動(dòng)開(kāi)啟。當(dāng)介質(zhì)壓力降低到一定值時(shí)安全閥回座并自動(dòng)關(guān)閉。直接作用式安全閥基本上分彈簧式和重錘式兩種類型。目前應(yīng)用最為廣泛的是彈簧式安全閥工作狀態(tài)時(shí)它通過(guò)彈簧提供密封力保證設(shè)備正常運(yùn)行。當(dāng)壓力升高時(shí)介質(zhì)壓力克服彈簧力使閥門(mén)開(kāi)啟系統(tǒng)壓力下降當(dāng)壓力下降到一定值時(shí)閥門(mén)在彈簧力的作用下回座。在試車臺(tái)氫氧系統(tǒng)中由于氫氧均為低溫介質(zhì)為了減少介質(zhì)的損失更好的絕熱保冷采用了全啟式安全閥(其中包括先導(dǎo)式安全閥) , 降低開(kāi)口尺寸減少漏熱。

  安全閥設(shè)計(jì)關(guān)鍵就是彈簧設(shè)計(jì)和密封面設(shè)計(jì)。彈簧不僅影響密封更主要的還有閥門(mén)的靈敏性而密封面結(jié)構(gòu)形式和材料的設(shè)計(jì)將直接影響到閥門(mén)的密封。

  彈簧

  彈簧是在較高應(yīng)力情況下工作的元件材料表面受力最大彈簧綜合力學(xué)性能及材料表面質(zhì)量對(duì)彈簧影響較大。彈簧材料用量較多的是彈簧鋼其次是鎳合金、高彈性合金和不銹鋼等在試車臺(tái)試驗(yàn)系統(tǒng)中由于大都涉及低溫工況所以彈簧材料大多選用了50CrVA60Si2MnA1Cr18Ni9Ti 、 0Cr18Ni9 QBe2 等。其中1Cr18Ni9Ti (材料標(biāo)準(zhǔn)號(hào)DGB09 - 1989)

  當(dāng)彈簧與安全閥不相適應(yīng)時(shí)閥門(mén)就不可能正常地工作。因?yàn)槿绻麖椈蛇^(guò)硬則閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)系統(tǒng)壓力就升得太高使設(shè)備不能夠安全運(yùn)行。如果彈簧過(guò)軟則閥門(mén)的回座壓力將大大降低使得設(shè)備浪費(fèi)大量的介質(zhì)。在工業(yè)生產(chǎn)中為了得到要求的排放和回座壓力一般采取設(shè)計(jì)上、下調(diào)節(jié)圈的方法但是在氫氧試車系統(tǒng)中的閥門(mén)不能采取這種辦法因?yàn)檫@類介質(zhì)的危險(xiǎn)性決定其排放應(yīng)在規(guī)定地點(diǎn)進(jìn)行而調(diào)節(jié)圈的存在使得閥門(mén)在排放時(shí)向大氣泄漏。

  密封副

  安全閥關(guān)閉件的材料應(yīng)具有抗侵蝕性、耐腐蝕性、抗壓性、良好的機(jī)械加工性和良好的彈性變形能力其中抗侵蝕性是選材時(shí)應(yīng)首先考慮的侵蝕是介質(zhì)對(duì)金屬表面的機(jī)械磨損和腐蝕共同作用的結(jié)果。在試車臺(tái)系統(tǒng)中材料的耐低溫性質(zhì)也是一個(gè)主要應(yīng)考慮的問(wèn)題所以采用不銹鋼(0Cr18Ni9) 作為閥門(mén)的主要材料。密封副材料主要有不銹鋼 (0Cr18Ni9) - 黃銅、不銹鋼( 0Cr18Ni9) - 鋁、不銹鋼( 0Cr18Ni9 ) - 聚四氟乙烯、不銹鋼 (0Cr18Ni9 ) - 增強(qiáng)聚四氟乙烯和不銹鋼 (0Cr18Ni9) - 聚酰亞胺等。

  閥門(mén)設(shè)計(jì)時(shí)提高密封面上的比壓是經(jīng)常采取的方法。但是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求安全閥的開(kāi)啟壓力ps = (1105111) p , 該要求使得作用在密封面上的力為一個(gè)定值密封面上的比壓在密封面寬度選定時(shí)其值也成為了一個(gè)定值而且通常情況下不能使密封機(jī)構(gòu)保持可靠的密封。因此安全閥的密封性在很大程度上取決于閥門(mén)的結(jié)構(gòu)以及制造和裝配的精度。工作狀態(tài)安全閥的泄漏除了和密封面上的比壓低有關(guān)之外還與密封面是否受到機(jī)械損傷、閥瓣受力的對(duì)中性、周圍介質(zhì)溫度的變化引起密封面變形以及密封面受到介質(zhì)中雜質(zhì)的污染等因素有關(guān)。為了降低閥門(mén)的泄漏需要在結(jié)構(gòu)、制造和裝配上提高要求尤其要注意密封面的表面質(zhì)量及形位公差要求。合理選擇密封面的寬度和結(jié)構(gòu)型式盡量使得計(jì)算比壓值與最小密封比壓相近以保證閥門(mén)密封性能。

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