1. Увођење
Сигурносни вентил за притисак је пројектовани уређаји који штите опрему под притиском, цевовод, и људи се аутоматски отварају да би се олакшао вишак притиска када систем прелази унапред дефинисану сигурну границу.
Они су коначни, Пасивна линија одбране у безбедносним архитектурама процеса: Када инструменти, Контролни системи, Аларми и оператери не могу или не спречавају прецењивање догађаја, Вентил за сигурност притиска мора поуздано дјеловати поуздано и предвидљиво.
2. Који је вентил за сигурност притиска?
А притисак сигурносни вентил Да ли је механички уређај за само-дјеловање дизајниран да аутоматски пусти вишак притиска из опреме или цевоводних система када унутрашњи притисак прелази унапред одређену сигурност.
Једном када се претера притисак олакшање, вентил се поново затвара и враћа систем на сигурне услове рада.
За разлику од контролних вентила или радња оператера, Она функционише независно од спољне моћи или сигнала, што га чини коначном заштитом од квара катастрофалне опреме.
Типичне инсталације укључују котлове, под притиском, Измењивачи топлоте, Резервоари за складиштење, цевоводи, и компресори - било где где је неочекивани пораст притиска могао би да нанесе штету опреми или представља ризик људима и околини.
Кључне карактеристике
- Аутоматска активација: Окидачи без људске интервенције када притисак достигне постављене притиску (обично 100-110% мавп), Осигуравање брзих одговора на узнемиреност.
- Поновна могућност преиспитања: Аутоматски се затвара након што притисак падне притисак ресеат (5-15% испод постављеног притиска), Елиминисање потребе за искључивањем система у не катастрофалним догађајима.
- Безбучни дизајн: Нема електричне енергије, хидраулични, или пнеуматске потребе за моћи чак и током прекида напајања или неуспеха система управљања.
- Капацитет протока: Инжењерирани до испуштања течности на стопу довољну да спречи притисак да се уздигне изнад сигурне границе (акумулација), Обично ≤10% постављеног притиска за гасове и ≥20% за течности (АПИ 520).
Основни принципи рада
Основни принцип рада је биланса снага:
- Сила за затварање: Обезбеђује пролећни или пилот систем, Држање вентила затворен у нормалним условима.
- Отварање: генерисано притиском система који делује на диску вентила или подручје седишта.
Када системски притисак достигне подесити притисак, Отварање снаге прелази опружну снагу, узрокујући да вентил подигне.
Затим је вентил испустио течност док се притисак система не врати испод ресетовати (ударац по цени) притисак, у којем тренутку пролећна сила гура диск назад на седиште, Поново запечатите вентил.
3. Врсте вентила за сигурност притиска и како се разликују
Сигурносни вентили под притиском могу се широко категорисати Механизам за активирање, понашање одговора, и подобност услуге.
Различити типови се баве различитим оперативним ризицима - од нагле престанка гаса до постепеног накупљања течности - тако правилан избор је пресудан за сигурност и поузданост.
| Врста вентила | Како то функционише | Најбоље одговара | Кључне предности | Ограничења кључа | Типичне апликације |
| Опружни (Директно деловање) | Пролеће држи диску затворен; притисак превазилази опругу да се отвори. | Општа услуга, Умерени токови. | Једноставан, економичан, широко доступно, лако одржавање. | Осетљив на подржани притисак; Спринг Црееп на Хигх Темп. | Котлови, Компресори за ваздух / гас, грејачи воде. |
| Пилот-оператиран | Мали пилот вентил осјети притисак и контролише већи главни вентил. | Велики капацитет, прецизност високог притиска. | Прецизан сет & ресетовати, стабилан, мање погођен температурним дрифт-ом. | Сложен, веће трошкове, Потребна је чиста течност да спречи прикључивање пилота. | Рефинеријски реактори, ЛНГ ТЕРМИНАЛС, Хемијске биљке. |
| Балансиран (Мехови или клип) | Белловс / Пистон Оффсеттс Вариабле Формтпресс соле. | Системи са флуктуирајућим или сталним поткопавањем. | Одржава тачност упркос у користма у поткрињењу. | Умор мехова, Ризик од цурења ако је оштећен. | БЛАРЕ СИСТЕМС, гасоводи, Оффсхоре платформе. |
| Модулирање / пропорционално | Отварање вентила пропорционално је нивоу претлаза. | Течности или постепени накупљање притиска. | Глатко олакшање, смањује хидраулични шок, мирнија операција. | Ограничен максимални капацитет, сложенији за величину. | Хидраулични системи, Течни резервоари за складиштење, Процесовани кругови за хлађење. |
| Пуни лифт / Поп-акција | ВАЛЛЕ ПОПС ОТВОРЕНО ОТВОРЕНО НА ПОСТАВКУ ТИСКУ ЗА БРОДО ФУЛЛ ЛИФТ. | Брзо, Испуштање великих количина у гасовима / пари. | Непосредни капацитет, поуздан под изненадном преценом. | Бучан, Потенцијал за ћаскање и вибрације. | Парни котлови, Турбински системи, Петрохемијска гасна служба. |
4. Материјали и грађевинарство
Ефикасност вентила за сигурност притиска зависи од њеног дизајна, већ и на избору материјала и интегритета изградње.
Заједнички материјали и њихова подобност
Избор материјала је вођен тип течности, температура, притисак, и корозивно излагање.
| Материјал | Типичан радни опсег | Кључна својства | Уобичајене апликације |
| Карбонски челик (ВЦБ, А216 оцене) | -29 ° Ц до ~ 425 ° Ц; до ~ 100 бара | Јак, економичан, Добра израда | Котлови, Системи компримованог ваздуха, Општи индустријски гасови |
| Нехрђајући челик (304, 316, ЦФ8М) | -196 ° Ц до ~ 650 ° Ц; до ~ 200 бара | Одлична отпорност на корозију, добра снага пузања | Хемијске биљке, храна & фарма опрема, криогена услуга |
| Челик ниског легура (Нпр., 1.25ЦР-0.5Мо) | Високо темп до ~ 550 ° Ц | Добра отпорност на кршење водоника & пузати | Електране, Петрохемијске рафинерије, хидрокреверри |
| Легуре на бази никла (Уносилац, Монел, Хастеллои) | Екстремна окружења: до 800 ° Ц; Висока отпорност на корозију | Изузетна отпорност на морску воду, киселине, Висока темп пузање | Уље на уљу & гас, Лнг, хемијски реактори са агресивним течностима |
| Бронза / месинг | Умјерен темп & притисак | Добра отпорност на корозију, обрада | Маринска служба, грејачи воде, Мали компресори |
Индустрија: У производњи електричне енергије, Нехрђајући челик и легуре ЦР-МО-а доминирају у парној услузи високог притиска, Док се оффсхоре индустрије све више користе легуре на бази никла упркос већем трошку, Због дугогодишњег и сигурности.
Грађевински елементи
Вентил за сигурност притиска обично укључује следеће пројектоване делове:
- Тело: Омогућава структурну снагу; лишити, фалсификован, или прецизно обрађено у зависности од оцене.
- Седиште и диск: Прецизно тло за уска заптивање; често очврснуо нехрђајући челик или слично премазани за отпорност на ерозију.
- СПРИНГ ИЛИ ПИЛОТ САСТАВА: Одређује подешени притисак; направљен од челика са високим чврстоћом са заштитом од корозије.
- Белови (Ако је применљиво): Танкаквалатна структура легуре за изоловање поткријела.
- Прекршај: КУЋЕ ПРОИЗВОДЊЕ И ДИСКЕ Кретање диска; Дизајниран за лак приступ одржавању.
5. Уобичајени производни процеси вентила за сигурност притиска
Производња сигурносних вентила је а високо прецизност, Безбедносни критични процес, Комбиновање робусног руковања материјалима, прецизна обрада, и ригорозно тестирање.
Израда тела сигурносних вентила
Тхе вентилско тело је основна компонента која садржи притисак на вентил за сигурност притиска, а његова израда је критична за осигурање механичке снаге, Димензионална тачност, и дугорочна поузданост.
Зависно од величине, Оцена притиска, и материјал, Запослене су различите начине израде.
Уобичајени процеси ливења
| Метода ливења | Опис | Предности | Типичне апликације | Типична линеарна толеранција |
| Ливење песка | Растопљени метал сипао је у пешчани калуп у облику тела вентила. | Економичан; Омогућује сложене геометрије; Погодно за траке за мале до средње производње. | Општи индустријски вентили, Апликације са ниским на средњим притиском. | ± 0,5-1,5 мм (У зависности од величине) |
| Инвестициони ливење (Изгубљени ливење воска) | Образац воска пресвучен керамиком; восак се растопио; растопљени метал се сипао у керамички калуп. | Висока димензионална тачност; Смоотх површинска завршна обрада; Идеално за замршене унутрашње одломаке. | Корозивне или високо прецизне вентиле; тела од нехрђајућег челика или никла. | ± 0.1-0.3 мм |
| Лимена љуске | Фини песак обложена смолом формира танки калуп за шкољке; растопљени метал је сипао у њега. | Боља површинска завршна обрада од ливења песка; Доследније димензије; Потребно је мање пост-обраде. | Мале до средње вентиле који захтевају већу прецизност. | ± 0,3-0,8 мм |
| Ливење (мање уобичајено за велике вентиле) | Растопљени метал убризган под високим притиском у челик умире. | Врло прецизан; Одлична површинска завршна обрада; Брза производња за мале компоненте. | Мале компоненте или пилот Скупштине; Ретко за тела пуних вентила због ограничења величине / притиска. | ± 0,05-0,2 мм |
Ковање
- Опис: Чврсти метал механички је компримиран и обликован под високим притиском да би се формирао тело вентила.
- Предности:
-
- Производи високу снагу, густе компоненте са мање унутрашњих оштећења него ливење.
- Идеално за апликације високог притиска и високог температуре.
- Типични материјали: Карбонски челик, челик са ниским легуром.
- Разматрања: Ковани тела могу да захтевају обраду портова, нити, и заптивање површина након обликовања.
Обрада
- Опис: ЦНЦ или конвенционална обрада користи се за прераде ливере, нити, и критичне површине за заптивање.
- Предности:
-
- Осигурава прецизне димензије и глатке површине за правилно заптивање диск-седишта.
- Омогућује прилагођавање функција каросерије и тачака прилога.
- Материјалирати: Наноси се за ливење или коване тела; Компатибилан је са карбонским челиком, нехрђајући челик, и легуре.
- Разматрања: Толеранције за обраду пресудне су критичне за перформансе вентила, Посебно се уклапају усклађивање сједала и СПРАНС САСТАВА.
Унутрашње компоненте
- Диск и седиште: Прецизно тло за затварање процурећег; често хардфецирано са стеллит или Волфстен Царбиде да се одупире ерозији и оштећењу течности са високом брзином.
- Опруга: ХОЛД-ОБЈЕЋЕНО И ТОПЛОЖЕНО ДА СЕ ОДРЖАВА ДОСТОЈНО ПОСТАВЉЕНИ Притисак под поновљеним циклусима. Избор легуре (хроме-силицијум, Уносилац) зависи од радне температуре.
- Водичи & Прекршај: Обрађен према уским толеранцијама како би се осигурало стабилно кретање диска и правилно пролећно поравнање.
- Белови (Ако је применљиво): Ваљани или заварени из танког зидних цеви за легуре; Ослобађен стресом да се одупремо умор и одржава прољетни изолацију.
Површински третмани
- Пасивација: Компоненте од нехрђајућег челика се хемијски третирају како би се уклониле нечистоће површине и побољшали отпорност на корозију.
- Који тврди: Седишта и дискови добијају Стелит или сличне премазе да се одупру ерозији и проширују радни век.
- Заштитни премази: Вањске површине могу добити боје, Епоксије, или облагање да спречи корозију у оштрим окружењима.
Скупштина
- Подстанар: Диск, седиште, пролећни, и водеће компоненте су унапред састављене у контролисаном окружењу.
- Завршна скупштина: Тело, прекршај, и подскриве се придружују; причвршћивачи су обрнути према спецификацији.
- Калибрација: Поставке опружне компресије или пилот вентила прилагођавају се да би се осигурао исправан задани притисак.
Тестирање & Осигурање квалитета
- Подесите верификацију притиска: Сваки вентил је тестиран на калибрираном тестном клупи за потврду дизања на одређеном притиску.
- Тестирање цурења: Затезање седишта је проверен по АПИ-у 527 или еквивалентни стандард.
- Испитивање капацитета: За критичне апликације, Тестирани су вентили како би се осигурало да могу ублажити потребан максимални проток.
- Неразорно тестирање (НДТ): Радиографија, ултразвучни, или инспекције у пенетрату за бојење откривају интерне мане у одливањима или заваривању.
6. Кључни стандарди и кодекси сигурности притиска
Сигурносни вентили под притиском су безбедносни критични уређаји, и строги стандарди и кодови регулишу свој дизајн, производити, тестирање, и уградња да би се осигурало поуздане перформансе под условима надпретреног притиска.
| Стандардни / Шифра | Обим / Фокус | Типична употреба индустрије |
| АСМЕ котлар и кодекс посуде под притиском (Бпвц) Видети ВИИИ, Дивизија 1 & 2 | Дизајн, изградња, и сертификовање под притиском и вентила у САД-у; поставља захтеве за постављене притиска, капацитет, материјалирати, и тестирање. | Генерација електричне енергије, петрохемијски, Стеам Системс. |
| АСМЕ Б16.34 | Прирубнички вентили, навојни, и заваривање; Покрива рејтинг притиска температуре, материјалирати, и димензије. | Индустријски цевовод, Хемијске биљке, уље & гасоводи. |
| АПИ 526 | Прирубни челични вентили за рељефни притисак; Дефинише димензије, Орифице величине, и захтеви капацитета. | Уље & гас, рафинирање, Хемијска индустрија. |
| АПИ 527 | Вентили за смањење притиска; успоставља дозвољене цене цурења и испитивања испитивања. | Рафинирање, хемијски, и гасна служба. |
| У ИСО-у 4126 | Безбедносни уређаји за заштиту од прекомерног притиска; Одређује дизајн, тестирање, и захтеве за обележавање. | Стандарди европских индустрија; електране, Хемијске биљке, Индустријски гасни системи. |
| ПЕД 2014/68 / ЕУ | Директива о опреми за притисак; управља дизајном, производња, и усаглашеност опреме под притиском у Европској унији. | Европске инсталације; вентили, пловила, цевовод. |
| ИСО 21049 | Заштита од пожара и сигурносни вентили; фокусира се на инсталацију, рад, и тестирање. | Индустријски, маринац, и енергетски сектори. |
7. Уобичајени модуси неуспеха и ублажавање коријенског узрока
Разумевање механизама квара помаже у приоритете ублажавању:
- Цурење (цурење седишта): проузрокована ерозијом седишта, стране крхотине, или меко погоршање седишта. Ублажавање: филтрација, Тефлон или метални избор седишта по услузи, Планирани тестови клупа.
- Заклонити / пролећно пузање: опруге изгубе прелоад временом и температуром. Ублажавање: периодична рекалибрација, употреба опружних материјала са високим температурама, Пилот системи за бољу стабилност.
- Који се залепи (заглављен вентил): Због корозије, депозити, или механичко везивање. Ублажавање: заштитни премази, Редовни бициклизам, Употреба уређаја за бацање да бисте задржали стабло бесплатно.
- Брбљање / нестабилност: узроковано неадекватним протоком, неправилно димензионирање, или прекомерно коришћење. Ублажавање: поново проценити димензионирање, употреба пилот вентила, Додајте орифицу пригушивања.
- Нетачно ресеат (неће се затворити): проузрокована високом поткољеном, двофазни проток, или оштећена седишта. Ублажавање: уравнотежени дизајн вентила, Подешавања за контролу пилота, Замените површине за седење.
- Неадекватни капацитет: Због погрешних претпоставки димензија (Нпр., Занемаривање трепереће или неочекивано режим квара). Ублажавање: Конзервативна рељефна дефиниција и независна верификација димензија.
8. Индустрије апликације вентила за сигурност притиска
Вентили за сигурност притиска су свеприсутни у секторима. Типични примери:
- Уље & гас и петрохемикалије: Заштита за сепараторе, Резервоари за складиштење, компресори, и рашчланите бубњеве; Вентили често морају да се баве двофазним токовима, Сценарији за кисели сервис и каишеви.
- Генерација електричне енергије (Котлови и турбине): Олакшање паре на котлова и турбинама са високом температурном дужом потребна је метална седишта и опружни материјали са високим температурама; Режим инспекције су чврсто дефинисани которима.
- Хемијске и процесне биљке: Корозивне хемикалије и специјалне течности захтевају специјалне материјале (дуплекс, Легуре никла) и строга документација.
- Маринац и батина: Спаце и тежинска ограничења плус салиони корозија Избор легура отпорних на корозију и компактне дизајне.
- Фармацеутска и храна: санитарни вентили са хигијенском дизајном и меким седиштима у којима су најважнији гасови и чистоћа.
9. Поређење са другим вентилима
Вентили за сигурност притиска и сигурносни вентили за заштиту су Специјализовани сигурносни уређаји, Али индустријски системи такође користе друге врсте вентила, попут капије, глобус, и контролни вентили, За регулацију и изолацију протока.
Разумевање разлика помаже инжењерима и менаџерима набавки да одаберу прави вентил за оба Рад и сигурност.
Упоредни сто
| Значајка / Врста вентила | Вентил за сигурност притиска | Вентил за заштиту од сигурносног притиска | Капија вентила | Глобус вентил | Контролни вентил |
| Примарна функција | Аутоматска заштита надметања | Заштита аутоматске надтлаке са побољшаном тачношћу и капацитетом | Изолација укључивања / искључивања | Проток / изолација | Регулисати проток, притисак, или ниво |
| Рад | Аутоматски; који се само затвара | Аутоматски; Може да укључује пилот или уравнотежен механизам | Ручни или актуатор | Ручни или актуатор | Аутоматски / контролисани актуатор |
| Време одзива | Врло брзо | Брз; мало спорије ако је водио пилот | Спор; зависан од оператора | Умерен | Зависи од актуатора |
| Подесите контролу притиска | Унапред калибриран; ± 3-5% тачности | Висока прецизност; ± 1-3%, Погодно за критичну услугу | Није применљиво | Није применљиво | Зависи од контролног система |
| Непропусност | Уска заптивање да не би се избегло губитак притиска | Чврсто; Ударите се контролисано | Умерен | Умерен | Зависи од дизајна |
| Претпретка заштите | Да; Коначни сигурносни уређај | Да; За критичне системе високог притиска | Не | Не | Ограничен; може да регулише, али не безбедносно-критично |
| Типичне апликације | Котлови, под притиском, цевоводи | Хемијски реактори високог притиска, Лнг, Петрокемијске биљке | Изолација цеви | Регулација протока у процесним линијама | Контрола процеса, бакљење, Регулација притиска |
| Индустријски стандарди / Сертификација | АСМЕ, АПИ, У ИСО-у, Песлон | АПИ, АСМЕ, У ИСО-у, Песлон | АСМЕ Б16.34 | АСМЕ Б16.34 | Иса, Иец, АПИ стандарди |
Кључни увиди
- Критична улога безбедности: Оба вентила за сигурност притиска и вентили за заштиту безбједности су СИГУРНИ СИГУРНИ УРЕЂАЈИ; капија, глобус, и управљачки вентили служе сврхе оперативне или контроле протока, а не преко заштите од прекомерне притиска.
- Аутоматски вс. Приручник: Сигурносни уређаји раде аутоматски и независно од оператора, Осигуравање тренутне заштите.
- Прецизност и капацитет: Сигурносни вентили за заштиту притиска често укључују пилот или уравнотежени дизајн за Већи тачност и капацитет притиска, Посебно под променљивим условима поткријела.
- Интеграција са другим вентилима: Сигурносни уређаји су инсталирани заједно са контролни и изолациони вентили, Допуштање нормалног рара процеса уз одржавање хитне заштите.
10. Закључак
Сигурносни вентили притиска једноставни су у механичком концепту, али централно за обраду безбедности.
Правилни избор захтева разумевање заштићене опреме, Веродостојни сценарији ублажавања, Својства течности и релевантни кодови.
Добра пракса Парови Конзервативне инжењерске претпоставке, Ригорозни материјали и стандарди производње, Исправна инсталација и информисани интервали информисања ризика.
Дигиталне технологије праве здравље вентила видљивијим и управљивим, Омогућавање одржавања засновано на условима која смањује и ризик и трошкове.
Често постављана питања
Колико често треба тестирати ПСВ?
Тест фреквенција зависи од критичности и услуге. Многе организације врше годишњу тестирање клупа за критичне вентиле и визуелне провере квартално; Вентили за ниже критичности могу имати дуже интервале. Користите приступ засновани на ризику.
Могу ли да користим исти ПСВ за гас и течност?
Не без пажљивог процена. Течно ослобађање често укључује двофазне услове и веће волуметријске токове и интлетс морају бити размишљени у складу с тим.
Која је разлика између ПСВ-а и вентила за помоћ?
Услови се разликују по регионима; широко, ПСВ се користи за гас / пауру и средство за помоћ течностима.
У пракси се појам "сигурносни вентил" често подразумева брзу поп акцију која се користи за паре; "Рељефни вентил" подразумева пропорционално отварање. Увек дефинишите функцијом у спецификацијама.
Су вентили за пилот који су увек бољи?
Не увек. Пилоти нуде прецизни контролу и велики капацитет за гасове / паре, али су сложеније и економичније. За мале или једноставне дужности, Директни пролећни вентили могу бити бољи избор.
