發(fā)布時間:2025-08-29 來源: 瀏覽次數(shù):127
安全閥的核心壓力參數(shù)定義及內(nèi)在關(guān)聯(lián)
安全閥作為承壓設(shè)備(如鍋爐、壓力容器、管道等)的最終安全保護裝置,其核心功能是在系統(tǒng)超壓時自動開啟泄壓,防止設(shè)備因超壓發(fā)生爆炸等惡性事故。
在安全閥的設(shè)計、校驗及運行中,整定壓力、排放壓力、回座壓力是三個最關(guān)鍵的壓力參數(shù),三者既相互獨立又存在嚴(yán)格的邏輯關(guān)聯(lián),共同決定了安全閥的保護性能和系統(tǒng)安全性。
1. 三個核心壓力參數(shù)的定義
整定壓力(Set Pressure)
整定壓力是指安全閥在運行條件下開始開啟的預(yù)定壓力,也稱為“開啟壓力”。
它是安全閥的核心設(shè)計參數(shù),需根據(jù)被保護設(shè)備的最大允許工作壓力(MAWP)確定,通常整定壓力不超過設(shè)備的設(shè)計壓力。
例如,若某壓力容器的設(shè)計壓力為1.6MPa,其配套安全閥的整定壓力可能設(shè)定為1.6MPa(或略低于設(shè)計壓力,具體需符合規(guī)范)。
整定壓力的數(shù)值由安全閥的彈簧剛度、閥瓣與閥座的配合精度等因素決定,需通過校驗臺精確調(diào)整。
排放壓力(Relieving Pressure)
排放壓力是指安全閥閥瓣達到全開啟狀態(tài)時的進口壓力。當(dāng)系統(tǒng)壓力達到整定壓力時,安全閥開始開啟,但此時閥瓣僅微微抬起,排放量較小。
隨著系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高,閥瓣逐漸上升,直至達到全開啟狀態(tài)(此時流道面積最大),對應(yīng)的壓力即為排放壓力。
排放壓力必須高于整定壓力,兩者的差值稱為“開啟高度壓力差”,其大小與安全閥的結(jié)構(gòu)形式(如彈簧式、先導(dǎo)式)、開啟高度(微啟式、全啟式)相關(guān)。
例如,全啟式安全閥的排放壓力通常比整定壓力高3%~10%(具體需符合ASME、GB等標(biāo)準(zhǔn))。
回座壓力(Re-seating Pressure)
回座壓力是指安全閥在排放過程中,當(dāng)系統(tǒng)壓力降低到一定值時,閥瓣重新與閥座密封接觸、停止排放時的進口壓力。
回座壓力必須低于整定壓力,否則安全閥會在開啟后無法及時關(guān)閉,導(dǎo)致介質(zhì)持續(xù)泄漏。
兩者的差值稱為“回座壓力差”,通?;刈鶋毫檎▔毫Φ?0%~90%(不同標(biāo)準(zhǔn)有不同規(guī)定,如GB/T 12243要求回座壓力不低于整定壓力的90%,特殊工況可放寬)。
2. 三個參數(shù)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)
三者的邏輯關(guān)系可概括為:整定壓力是安全閥的“啟動閾值”,排放壓力是“全量泄壓的壓力點”,回座壓力是“停止泄壓的復(fù)位點”,三者按“整定壓力<排放壓力>回座壓力”的規(guī)律依次出現(xiàn),形成一個完整的“開啟-排放-關(guān)閉”循環(huán)。
關(guān)聯(lián)性一:壓力觸發(fā)的先后順序
系統(tǒng)壓力升高時,首先達到整定壓力,安全閥開始開啟;隨著壓力繼續(xù)升高至排放壓力,安全閥全開啟并達到最大排放量;當(dāng)系統(tǒng)壓力因排放而降低至回座壓力時,安全閥關(guān)閉,完成一次保護循環(huán)。
三者的壓力數(shù)值必須滿足“整定壓力<排放壓力”且“回座壓力<整定壓力”,否則會出現(xiàn)“無法開啟”“開啟后無法全排放”或“關(guān)閉后仍泄漏”等故障。
關(guān)聯(lián)性二:性能相互制約
整定壓力直接決定了排放壓力的基準(zhǔn)——排放壓力不能無限高于整定壓力(否則會導(dǎo)致系統(tǒng)超壓幅度過大,威脅設(shè)備安全),需通過標(biāo)準(zhǔn)限制其差值(如ASME BPVC Section I規(guī)定,彈簧式安全閥的排放壓力不得超過整定壓力的1.1倍)。
同時,回座壓力與整定壓力的差值也需合理控制:若回座壓力過高(接近整定壓力),可能導(dǎo)致安全閥在系統(tǒng)壓力波動時頻繁啟閉(“顫振”),加劇密封面磨損;若回座壓力過低,則會導(dǎo)致排放時間過長,介質(zhì)浪費或系統(tǒng)壓力過度下降。
關(guān)聯(lián)性三:共同影響安全閥的保護效果
整定壓力決定了安全閥何時介入保護,排放壓力決定了泄壓效率(能否快速降低系統(tǒng)壓力),回座壓力決定了保護結(jié)束后系統(tǒng)能否恢復(fù)正常運行。
三者需協(xié)同匹配:例如,若整定壓力設(shè)定過高,可能導(dǎo)致設(shè)備在超壓初期未得到保護;若排放壓力不足(未達到全開啟),則排放量不足,無法有效降壓;若回座壓力異常,會導(dǎo)致保護過度或不足。