安全閥(safety valve)是閥門(mén)家族比較特殊的一個(gè)分支,它的特殊性是因?yàn)椴煌谄渌y門(mén)僅僅起到開(kāi)關(guān)的作用,更重要的是起到保護(hù)設(shè)備的安全。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,在帶有壓力操控的設(shè)備項(xiàng)目工程越來(lái)越多。鑒于設(shè)備泄壓的需要,安全閥在保護(hù)設(shè)備過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。截止2013年各類(lèi)安全閥制造商和貿(mào)易商已超過(guò)700多家,每日交易詢盤(pán)達(dá)到200多條,安全閥供求市場(chǎng)明顯升溫。通過(guò)第一季度數(shù)據(jù)初步分析,安全閥需求量要高出二十個(gè)百分點(diǎn)。安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件。安全閥(又稱(chēng)泄壓閥)是根據(jù)壓力系統(tǒng)的工作壓力(工作溫度)自動(dòng)啟閉,一般安裝于封閉系統(tǒng)的設(shè)備或管路上保護(hù)系統(tǒng)安全。當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)壓力或溫度超過(guò)安全閥設(shè)定壓力時(shí),自動(dòng)開(kāi)啟泄壓或降溫,保證設(shè)備和管道內(nèi)介質(zhì)壓力(溫度)在設(shè)定壓力(溫度)之下,保護(hù)設(shè)備和管道正常工作,防止發(fā)生意外,減少損失。安全閥主要被廣泛應(yīng)用于:蒸汽鍋爐、液化石油氣汽車(chē)槽車(chē)或液化石油氣鐵路罐車(chē)、采油井、蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路、壓力管道、壓力容器等。安全閥一般按結(jié)構(gòu)形式分為彈簧式安全閥和杠桿式安全閥、脈沖式安全閥,其中彈簧式安全閥應(yīng)用最為普遍;按連接方式分為螺紋安全閥和法蘭安全閥。安全閥口徑一般都不大,常用的都在DN15mm-DN80mm之間,超過(guò)150mm一般都稱(chēng)為大口徑安全閥。2013年安全閥行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大,這已是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。我國(guó)能夠有資質(zhì)生產(chǎn)安全閥的企業(yè)數(shù)量也不多,因?yàn)榘踩y是屬于特種設(shè)備行業(yè),國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局在申請(qǐng)資質(zhì)審查方面比較嚴(yán)格,而巨大的安全閥需求市場(chǎng),無(wú)疑給這些有資質(zhì)生產(chǎn)安全閥的企業(yè)帶來(lái)了更多的財(cái)富機(jī)會(huì)。
蒸汽鍋爐安全閥彈簧裝配時(shí)受到430MPa下壓正應(yīng)力,閥門(mén)完全打開(kāi)時(shí)其將受到480MPa的壓力,管道中蒸汽溫度約在350℃左右變化,因?yàn)閺椈商幱诜忾]情況下,并且裝在閥體的上部,所以它的溫度稍低些。影響蒸汽鍋爐安全閥彈簧失效的因素有松弛失效,溫差失效和彈簧本身材質(zhì)等,其主要因素是蒸汽鍋爐安全閥彈簧產(chǎn)生腐蝕,受非中心荷載和沖擊荷載的作用。
蒸汽鍋爐用安全閥(safety valve)的?彈簧受力分析 1、軸向或徑向載荷 蒸汽鍋爐上使用的安全閥彈簧,多數(shù)為圓柱形。由計(jì)算得知,安全閥彈簧受軸向彈簧受軸向或徑向載荷作用時(shí),變形量、切應(yīng)力與彈簧絲直徑成反比;當(dāng)彈簧在使用中受腐蝕時(shí),彈簧絲直徑變小,彈簧變形量、剪切應(yīng)力增大,從而導(dǎo)致彈簧失效。 2、受非中心載荷的影響 蒸汽鍋爐運(yùn)行中,安全閥要定期排放超壓汽。排汽后,閥桿易偏斜,導(dǎo)致安全閥漏氣和彈簧承受非中心載荷而偏心,使圓形彈簧安全應(yīng)力值下降。即安全應(yīng)力與載荷偏心距成反比,使安全閥彈簧失效,使用壽命縮短。 3、受沖擊載荷的影響 蒸汽鍋爐運(yùn)行中,安全閥處于頻繁跳動(dòng)狀態(tài),排氣時(shí)產(chǎn)生較大沖擊速度,此時(shí)彈簧的前三圈首先承受沖擊載荷,吸收較多的沖擊能量。由于不能迅速而有效地將沖擊載荷傳遞給后面的彈簧圈。導(dǎo)致前三圈產(chǎn)生塑性變形進(jìn)而失效。
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