Að skilja öryggisventla: meginreglur, hugtök og notkun
A öryggisventiller gerð sjálfvirks loka sem er hannaður til að vernda búnað og starfsfólk fyrir of miklum þrýstingi innan þrýstikerfis. Það virkar með því að opnast sjálfkrafa þegar innri þrýstingur skips, leiðslu eða kerfis fer yfir fyrirfram ákveðin mörk. Við opnun losar lokinn þrýstivökvanum (gas eða vökva) út í andrúmsloftið eða á öruggan stað og kemur þannig í veg fyrir skelfilega bilun í kerfishlutum eins og katlum, þrýstihylkum eða leiðslum.
Öryggisventlar eru flokkaðir semsjálfvirk verndartæki, sem þýðir að þeir virka sjálfstætt án þess að þurfa handvirkt inngrip eða utanaðkomandi eftirlit þegar þeir eru settir upp og rétt stilltir. Þessir lokar eru mikilvægir í fjölmörgum atvinnugreinum, þar á meðal orkuframleiðslu, olíu og gasi, efnavinnslu og loftræstikerfi. Áður en hann er tekinn í notkun verður hver öryggisventill að gangast undir strönguþrýstiprófuntil að tryggja frammistöðu þess við raunverulegar-aðstæður.
Helstu afköst færibreytur og skilgreiningar
Til að skilja hvernig öryggisventill virkar og hvernig hann er valinn og kvarðaður er nauðsynlegt að þekkja lykilhugtök og tæknilegar breytur:
1. Nafnþrýstingur
Nafnþrýstingur (PN) vísar til hámarks leyfilegs þrýstings sem öryggisventill þolir viðstaðlað umhverfishitastig, venjulega 20 gráður (68 gráður F). Þessi breytu tekur ekki tillit til minnkunar á efnisálagi sem á sér stað við hækkað hitastig. Fyrir lokar sem notaðir eru í-háhitakerfi verða verkfræðingar að beita niðurlægingarstuðlum í samræmi við efnisstaðla.
2. Stilla þrýsting (opnunarþrýstingur)
Einnig nefndurnafnþrýstingureðasett punkt, þetta er sérstakur þrýstingur sem ventilskífan byrjar að lyfta úr sæti sínu við venjulegar notkunaraðstæður. Á þessum tímapunkti byrjar lokinn losun og þetta ferli er almennt sýnilegt eða heyranlegt. Það er mikilvægt kvörðunargildi við uppsetningu og prófun.
3. Þrýstingur (losunarþrýstingur)
Þetta er þrýstingurinn sem ventilskífan hefur hækkað ítilnefnd full-lyftuhæð. Það táknar rekstrarþrýstinginn við hámarks losunarástand. Losunarþrýstingur verður að vera í samræmi við viðeigandiinnlenda öryggisstaðlaog kóða til að koma í veg fyrir yfirþrýstingstilvik.
4. Yfirþrýstingur
Þetta er þrýstingsaukninginyfir settum þrýstingisem þarf til að öryggisventillinn nái fullri lyftingu og nái nafnlausu losun. Það er venjulega gefið upp sem aprósentuaf stilltum þrýstingi, og það gerir lokanum kleift að ná stöðugum losunarhraða fljótt.
5. Endursetursþrýstingur (aftursætisþrýstingur)
Þetta er þrýstingurinn sem loki diskurinnsnýr aftur í sæti sittog stöðvar flæðið eftir að þrýstingur hefur lækkað aftur í öruggt stig. Munurinn á opnunar- og endurstillingarþrýstingi er mikilvægur til að lágmarka vökvatap og forðast endurteknar opnunar-/lokunarlotur.
6. Mismunur á sprengingu eða sætisþrýstingi
Theblásturer mismunurinn á opnunarþrýstingi og endurstillingarþrýstingi, venjulega gefinn upp sem aprósentu af settum þrýstingi. Það tryggir að lokinn lokist ekki of snemma og gerir kerfisþrýstingnum kleift að fara aftur örugglega niður fyrir rekstrarmörk áður en það er lokað aftur.
7. Bakþrýstingur
Þetta vísar til þrýstings álosunarhliðlokans (þ.e. úttak). Það getur verið stöðugt eða breytilegt eftir kerfisuppsetningu. Of mikill bakþrýstingur getur haft áhrif á lyftivirkni lokans og lokunaráreiðanleika og verður að taka tillit til þess við val á lokum.
Losunar- og flæðiseiginleikar
Skilningur á flæðisbreytum er nauðsynlegur til að stærð öryggisventla nákvæmlega til að tryggja kerfisvernd:
8. Málútblástursþrýstingur
Hámarks losunarþrýstingur sem lokinn er hannaður fyrir við staðlaðar rekstraraðstæður. Það merkir efri þröskuldinn meðan á þrýstingslosun stendur.
9. Þéttiprófunarþrýstingur
Þetta er þrýstingurinn sem lokinn verður fyrir aþéttleikapróf sætistil að tryggja lágmarksleka í gegnum þéttiflötina. Lekahlutfall er tilgreint með stöðlum eins ogAPI 527eðaEN ISO 4126.
10. Lyftu eða opnunarhæð
Theheilablóðfalleða lóðrétt hreyfing á ventilskífunni þegar hún lyftist úr sætinu til að leyfa miðlungs flæði. Hærri lyfta gerir ráð fyrir meiri flæðisgetu.
11. Rennslissvæði
Einnig þekktur semháls svæði, það er minnsta þversniðssvæðið- sem miðillinn flæðir í gegnum þegar lokinn er að losa. Þessi vídd er mikilvæg til að ákvarða fræðilega flæðisgetu.
12. Þvermál rennslisrásar
Innra þvermál rennslisrásar lokans, notað til að reikna út flæðisflatarmál og lokastærð.
13. Gardínusvæði
Myndast af hringlaga bilinu milli ventilskífunnar og sætisins við opnun að hluta. Það á við íhálf-lyfta eða mótandiöryggislokar, þar sem losunargeta er breytileg eftir ventlalyftingu.
14. Losunarsvæði
Hér er átt viðlágmarksflæði þversnið-í fullri lyftu. Fyrir fulla-öryggisloka (popp-gerð) er losunarsvæðið jafnt flæðisflæðinu. Í mótunarlokum jafngildir það fortjaldsvæðinu.
15. Fræðileg tilfærsla
Reiknað rennsli í gegnum tilvalinn stút sem hefur sama flæðisvæði og lokinn. Það gerir ráð fyrir enga flæðiviðnám eða tapi.
16. Raunveruleg tilfærsla
Mælt flæðishraði lokans við prófunaraðstæður. Vegna orkutaps og ó-ákjósanlegrar hegðunar er það venjulega lægra en fræðilegt gildi.
17. Tilfærsluhlutfall
Hlutfallið afraunveruleg útskrifttilfræðileg útskrift. Þessi þáttur er mikilvægur þegar metið er skilvirkni loka.
18. Rated Displacement Ratio
Afleiðing tilfærsluhlutfalls og astaðall minnkunarstuðull(venjulega 0,9), notað til að tryggja öryggismörk í raunverulegri notkun.
19. Málfærsla
Ábyrgður hluti raunverulegs losunarflæðis sem hægt er að nota í kerfishönnun, sem tryggir áreiðanlega notkun við skilgreind skilyrði.
20. Jafngild losunargeta
Reiknuð ventlalosun við staðlaðar aðstæður, miðað við miðlungsgerð, þrýsting og hitastig, oft notað til samanburðarstærðar á milli mismunandi ventlalíkana.
Stöðugleikavandamál loka
Rétt hönnun og uppsetning hjálpar til við að koma í veg fyrir óstöðugleika í lokunaraðgerðum:
Spjall (tíðnihopp):Ástand þar sem ventilskífan sveiflast hratt og óreglulega og kemst í snertingu við ventilsæti. Oft af völdum óviðeigandi stærðar eða ófullnægjandi kerfisgetu.
Flautra:Svipað og þvaður, en ventlaskífan gerir þaðekki hafa sambandsætið við sveiflu. Þetta getur leitt til ótímabærs slits og ventlaskemmda ef ekki er brugðist við.
Nafnþrýstingur:Hér er átt við leyfilegan hámarksþrýsting sem öryggisventill þolir við venjuleg hitastig. Fyrir öryggisventla sem notaðir eru í háhitabúnaði ætti ekki að taka tillit til minnkunar á leyfilegu álagi efnisins við háan hita. Öryggislokar eru hannaðir og framleiddir í samræmi við nafnþrýstingsstaðalinn.
Opnunarþrýstingur:Einnig þekktur sem hlutfallsþrýstingur eða stilltur þrýstingur, það vísar til inntaksþrýstings þar sem ventilskífa öryggisloka byrjar að hækka við notkunarskilyrði. Við þennan þrýsting er mælanleg opnunarhæð og miðillinn er í stöðugu losunarástandi sem hægt er að skynja sjónrænt eða heyranlega.
Losunarþrýstingur:Inntaksþrýstingur þegar ventilskífan nær tilgreindri opnunarhæð. Efri mörk losunarþrýstings verða að vera í samræmi við kröfur viðeigandi innlendra staðla eða reglugerða.
Umframþrýstingur:Munurinn á losunarþrýstingi og opnunarþrýstingi, venjulega gefinn upp sem hlutfall af opnunarþrýstingi.
Þrýstingur í aftursæti:Þrýstingurinn við inntakið þegar ventilskífan snertir ventilsæti aftur eftir losun, það er þegar opnunarhæðin verður núll.
Þrýstimunur á sæti:Munurinn á opnunarþrýstingi og endurstillingarþrýstingi. Það er venjulega gefið upp sem hundraðshluti af endurstillingarþrýstingi miðað við opnunarþrýsting. Þetta er aðeins notað þegar opnunarþrýstingurinn er mjög lágur.
Bakþrýstingur:Þrýstingurinn við úttak öryggisventilsins.
Málaður losunarþrýstingur:Efri mörk losunarþrýstings eins og kveðið er á um í staðlinum.
Þéttiprófunarþrýstingur:Inntaksþrýstingurinn sem notaður er fyrir þéttingarprófunina, þar sem lekahraðinn sem fer í gegnum þéttingaryfirborð lokunarhlutans er mældur.
Opnunarhæð:Raunverulegt högg ventilskífunnar þegar það færist í burtu frá lokaðri stöðu.
Rennslissvæði:Vísar til lágmarks þversniðsflatar-flæðisrásarinnar á milli inntaksenda ventlaskífunnar og þéttingaryfirborðs lokunarhluta, sem er notað til að reikna út fræðilega tilfærslu þegar engin áhrif eru frá viðnám.
Þvermál rennslisrásar:Þvermálið sem beitt er á svæði flæðirásarinnar.
Louver svæði:Svæðið á sívalningslaga eða keilulaga leiðinni sem myndast á milli þéttiflatanna þegar ventilskífan er fyrir ofan ventlasæti.
Losunarsvæði:Lágmarks-þversniðsflatarmál vökvarásarinnar þegar lokinn er í losunarstöðu. Fyrir fullopnandi öryggisloka er losunarsvæðið jafnt flæðisrásarsvæðinu; fyrir hálf-opna öryggisventla er útblásturssvæðið jafnt og fortjaldsvæðinu.
Fræðileg tilfærsla:Það er reiknuð tilfærsla kjörstúts þar sem þversniðsflatarmál flæðisrásarinnar er jafnt og flæðisrásar öryggislokans.
Tilfærsluhlutfall:Hlutfall raunverulegrar tilfærslu og fræðilegrar tilfærslu.
Málflutningshlutfall:Afleiðing tilfærsluhlutfalls og minnkunarstuðuls (sett á 0,9).
Málfærsla:Þetta vísar til hluta raunverulegrar tilfærslu sem hægt er að nota sem grunn fyrir öryggisventil.
Jafngild útreikningur losun:Það vísar til útreiknaðrar losunar öryggislokans þegar aðstæður eins og þrýstingur, hitastig og miðlungs eiginleikar eru þau sömu og gildandi skilyrði fyrir hlutfallslosun.
Tíðnihopp:Lokaskífa öryggislokans hreyfist hratt og óeðlilega fram og til baka og á meðan á hreyfingu stendur kemst ventilskífan í snertingu við ventilsæti.
Flautra:Lokaskífa öryggislokans hreyfist hratt og óeðlilega fram og til baka og á meðan á hreyfingu stendur kemst ventilskífan ekki í snertingu við ventilsæti.
Niðurstaða
Öryggislokar eru ómissandi hluti af hverju þrýstikerfi. Rétt val þeirra, kvörðun og viðhald eru nauðsynleg til að viðhalda heilleika kerfisins og öryggi notenda. Verkfræðingar verða að íhuga ýmsar breytur eins og stilltan þrýsting, bakþrýsting, flæðisgetu og kraftmikið svar til að tryggja að lokinn virki áreiðanlega meðan á þrýstingi stendur.
Að skilja og beita meginreglunum og breytunum sem fjallað er um hér að ofan hjálpar ekki aðeins við rétta ventlastærð og uppsetningu heldur tryggir það einnig samræmi við öryggisreglur og staðla iðnaðarins. Eftir því sem kerfi þróast og krefjast snjallari öryggislausna, gera nýjungar í efnum, sjálfvirkni og greiningu öryggisventla áreiðanlegri og gáfulegri en nokkru sinni fyrr
