1. การแนะนำ
วาล์วความปลอดภัยแรงดันเป็นอุปกรณ์วิศวกรรมที่ปกป้องอุปกรณ์ความดัน, ท่อ, และผู้คนโดยการเปิดโดยอัตโนมัติเพื่อลดแรงดันส่วนเกินเมื่อระบบเกินขีด จำกัด ที่ปลอดภัยที่กำหนดไว้ล่วงหน้า.
พวกเขาเป็นคนสุดท้าย, สายการป้องกันแบบพาสซีฟในสถาปัตยกรรมความปลอดภัยของกระบวนการ: เมื่อเครื่องมือ, ระบบควบคุม, สัญญาณเตือนและผู้ให้บริการไม่สามารถหรือไม่ป้องกันเหตุการณ์แรงดันมากเกินไป, วาล์วความปลอดภัยของแรงดันจะต้องดำเนินการอย่างน่าเชื่อถือและคาดการณ์ได้.
2. วาล์วความปลอดภัยแรงดันคืออะไร?
ก ความดัน วาล์วความปลอดภัย เป็นอุปกรณ์เครื่องจักรกลด้วยตนเองที่ออกแบบมาเพื่อปล่อยแรงดันส่วนเกินออกจากอุปกรณ์หรือระบบท่อโดยอัตโนมัติเมื่อความดันภายในเกินขีด จำกัด ที่ปลอดภัยที่กำหนดไว้ล่วงหน้า.
เมื่อลดแรงดันมากเกินไป, วาล์วปิดใหม่และคืนค่าระบบให้ปลอดภัยสภาพการทำงาน.
ไม่เหมือนวาล์วควบคุมหรือการกระทำของผู้ประกอบการ, มันทำหน้าที่เป็นอิสระจากพลังงานภายนอกหรือสัญญาณ, ทำให้การป้องกันครั้งสุดท้ายต่อความล้มเหลวของอุปกรณ์หายนะ.
การติดตั้งทั่วไปรวมถึงหม้อไอน้ำ, ภาชนะรับความดัน, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, ถังเก็บ, ท่อ, และคอมเพรสเซอร์ - ทุกที่ที่เพิ่มขึ้นความดันที่ไม่คาดคิดอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์หรือมีความเสี่ยงต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อม.
คุณสมบัติที่สำคัญ
- การเปิดใช้งานอัตโนมัติ: ทริกเกอร์โดยไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์เมื่อความดันถึงแรงกดดัน (โดยทั่วไป 100–110% ของ mawp), สร้างความมั่นใจในการตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อความอัปยศ.
- ความสามารถในการกู้คืน: ปิดโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันลดลงไป ติดตั้งแรงกดดัน (5–15% ต่ำกว่าความดันที่ตั้งไว้), ไม่จำเป็นต้องปิดระบบในเหตุการณ์ที่ไม่ใช่ catastrophic.
- การออกแบบที่ไม่ปลอดภัย: ไม่มีไฟฟ้า, ไฮดรอลิค, หรือพลังงานลมที่ต้องการ - ทำงานแม้ในระหว่างการหยุดทำงานของพลังงานหรือความล้มเหลวของระบบควบคุม.
- ความสามารถในการไหล: ออกแบบมาเพื่อปลดปล่อยของเหลวในอัตราที่เพียงพอเพื่อป้องกันความดันจากการเพิ่มขึ้นสูงกว่าขีด จำกัด ที่ปลอดภัย (การสะสม), โดยทั่วไป≤10% ของความดันที่ตั้งไว้สำหรับก๊าซและ≤20% สำหรับของเหลว (เอพีไอ 520).
หลักการพื้นฐานของการดำเนินงาน
หลักการปฏิบัติการขั้นพื้นฐานคือความสมดุลของกองกำลัง:
- กำลังปิด: จัดทำโดยระบบฤดูใบไม้ผลิหรือนักบิน, ถือวาล์วปิดภายใต้สภาวะปกติ.
- กำลังเปิด: สร้างโดยความดันระบบที่ทำหน้าที่บนแผ่นดิสก์วาล์วหรือพื้นที่ที่นั่ง.
เมื่อความดันของระบบมาถึง ตั้งค่าความดัน, แรงเปิดเกินแรงสปริง, ทำให้วาล์วยก.
วาล์วจะปล่อยของเหลวออกไปจนกว่าความดันของระบบจะลดลงต่ำกว่าใต้ ให้อีกแล้ว (การระเบิด) ความดัน, ณ จุดนี้แรงสปริงดันแผ่นดิสก์กลับไปที่ที่นั่ง, ปิดผนึกวาล์วอีกครั้ง.
3. ประเภทของวาล์วความปลอดภัยแรงดันและความแตกต่างกันอย่างไร
วาล์วความปลอดภัยแรงดันสามารถจัดหมวดหมู่ได้อย่างกว้างขวางโดยพวกเขา กลไกการกระตุ้น, พฤติกรรมการตอบสนอง, และความเหมาะสมของบริการ.
ประเภทที่แตกต่างกันที่อยู่ความเสี่ยงในการดำเนินงานที่แตกต่างกัน - จากแรงดันก๊าซมากเกินไปไปจนถึงการสะสมของเหลวค่อยๆดังนั้นการเลือกที่ถูกต้องจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ.
| ประเภทของวาล์ว | มันทำงานอย่างไร | เหมาะที่สุดสำหรับ | ข้อได้เปรียบที่สำคัญ | ข้อ จำกัด สำคัญ | การใช้งานทั่วไป |
| สปริงโหลด (การแสดงโดยตรง) | ฤดูใบไม้ผลิปิดแผ่นดิสก์ปิด; แรงกดดันเอาชนะแรงสปริงที่จะเปิด. | บริการทั่วไป, กระแสปานกลาง. | เรียบง่าย, คุ้มค่า, มีอยู่อย่างกว้างขวาง, การบำรุงรักษาง่าย. | ไวต่อแรงดันกลับ; ฤดูใบไม้ผลิคืบคลานที่อุณหภูมิสูง. | หม้อไอน้ำ, เครื่องอัดอากาศ/ก๊าซ, เครื่องทำน้ำอุ่น. |
| นำร่อง | วาล์วนักบินขนาดเล็กสัมผัสกับแรงดันและควบคุมวาล์วหลักขนาดใหญ่. | ความจุสูง, ความแม่นยำแรงดันสูง. | ชุดที่ถูกต้อง & ให้อีกแล้ว, มั่นคง, ได้รับผลกระทบน้อยลงจากอุณหภูมิดริฟท์. | ซับซ้อน, ต้นทุนที่สูงขึ้น, ต้องการของเหลวที่สะอาดเพื่อป้องกันการเสียบปลั๊กนักบิน. | เครื่องปฏิกรณ์โรงกลั่น, เทอร์มินัล LNG, โรงงานเคมี. |
| สมดุล (สูบลมหรือลูกสูบ) | Bellows/Piston Offsets Forces Backpressure ตัวแปร. | ระบบที่มีความผันผวนหรือความดันคงที่. | รักษาความถูกต้องแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันกลับ. | เครื่องสูบลมอ่อนเพลีย, ความเสี่ยงของการรั่วไหลหากเสียหาย. | ระบบเปลวไฟ, ท่อส่งก๊าซ, แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง. |
| การปรับ/สัดส่วน | การเปิดวาล์วเป็นสัดส่วนกับระดับแรงดันมากเกินไป. | ของเหลวหรือการสะสมแรงดันค่อยๆ. | การบรรเทาอย่างราบรื่น, ลดการช็อกไฮดรอลิก, การทำงานที่เงียบกว่า. | ความจุสูงสุดที่ จำกัด, ขนาดที่ซับซ้อนมากขึ้น. | ระบบไฮดรอลิก, ถังเก็บของเหลว, ประมวลผลวงจรระบายความร้อน. |
| ลิฟท์เต็มรูปแบบ / การเคลื่อนไหว | วาล์วจะเปิดขึ้นทันทีที่ความดันที่ตั้งไว้สำหรับลิฟท์ใกล้เต็ม. | รวดเร็ว, การปล่อยปริมาณมากในก๊าซ/ไอน้ำ. | กำลังการผลิตทันที, เชื่อถือได้ภายใต้แรงดันมากเกินไปอย่างกะทันหัน. | เสียงดัง, ศักยภาพในการพูดพล่อยและการสั่นสะเทือน. | หม้อไอน้ำ, ระบบกังหัน, บริการแก๊สปิโตรเคมี. |
4. วัสดุและการก่อสร้าง
ประสิทธิภาพของวาล์วความปลอดภัยแรงดันไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับการออกแบบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเลือกวัสดุและความสมบูรณ์ของการก่อสร้าง.
วัสดุทั่วไปและความเหมาะสมของพวกเขา
การเลือกวัสดุถูกชี้นำโดย ประเภทของเหลว, อุณหภูมิ, ความดัน, และการเปิดรับการกัดกร่อน.
| วัสดุ | ช่วงปฏิบัติการทั่วไป | คุณสมบัติที่สำคัญ | การใช้งานทั่วไป |
| เหล็กกล้าคาร์บอน (WCB, เกรด A216) | –29 ° C ถึง ~ 425 ° C; สูงถึง ~ 100 บาร์ | แข็งแกร่ง, คุ้มค่า, การแปรรูปที่ดี | หม้อไอน้ำ, ระบบอากาศบีบอัด, ก๊าซอุตสาหกรรมทั่วไป |
| สแตนเลส (304, 316, CF8M) | –196 ° C ถึง ~ 650 ° C; สูงถึง ~ 200 บาร์ | ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม, ความแข็งแรงของการคืบที่ดี | พืชเคมี, อาหาร & อุปกรณ์เภสัชกรรม, บริการแช่แข็ง |
| เหล็กอัลลอยด์ต่ำ (เช่น, 1.25Cr-0.5โม) | อุณหภูมิสูงถึง ~ 550 ° C | ความต้านทานต่อการใช้ไฮโดรเจน & คืบคลาน | โรงไฟฟ้า, โรงกลั่นน้ำมัน, ผู้ผลิตไฮโดรค์ |
| โลหะผสมนิกเกิล (อินโคเนล, โมเนล, ฮาสเตลลอย) | สภาพแวดล้อมที่รุนแรง: ขึ้นไป 800 องศาเซลเซียส; ความต้านทานการกัดกร่อนสูง | ความต้านทานต่อน้ำทะเลเป็นพิเศษ, กรด, อุณหภูมิสูงคืบคลาน | น้ำมันนอกชายฝั่ง & แก๊ส, แอลเอ็นจี, เครื่องปฏิกรณ์เคมีที่มีของเหลวก้าวร้าว |
| สีบรอนซ์/ทองเหลือง | อุณหภูมิปานกลาง & ความดัน | ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี, ความสามารถกล | บริการทางทะเล, เครื่องทำน้ำอุ่น, คอมเพรสเซอร์ขนาดเล็ก |
หมายเหตุอุตสาหกรรม: ในการผลิตไฟฟ้า, สแตนเลสสตีลและโลหะผสม CR-Mo ครองบริการไอน้ำแรงดันสูง, ในขณะที่อุตสาหกรรมนอกชายฝั่งใช้โลหะผสมนิกเกิลมากขึ้นแม้จะมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า, เนื่องจากอายุยืนและความปลอดภัย.
องค์ประกอบการก่อสร้าง
โดยทั่วไปวาล์วความปลอดภัยแรงดันจะรวมชิ้นส่วนวิศวกรรมดังต่อไปนี้:
- ร่างกาย: ให้ความแข็งแรงของโครงสร้าง; หล่อ, ปลอม, หรือความแม่นยำในการตกแต่งขึ้นอยู่กับการจัดอันดับ.
- ที่นั่งและแผ่นดิสก์: พื้นดินที่แม่นยำสำหรับการปิดผนึกแน่น; มักจะแข็งสแตนเลสหรือเคลือบด้วยสเตลไลท์.
- สปริงหรือสมัชชานำร่อง: กำหนดความดันที่ตั้งไว้; ทำจากเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงพร้อมการป้องกันการกัดกร่อน.
- เครื่องสูบลม (ถ้ามี): โครงสร้างโลหะผสมผนังบาง ๆ เพื่อแยกแรงดันกลับ.
- ฝากระโปรง: บ้านฤดูใบไม้ผลิและคำแนะนำการเคลื่อนไหวของแผ่นดิสก์; ออกแบบมาเพื่อการเข้าถึงการบำรุงรักษาที่ง่าย.
5. กระบวนการผลิตทั่วไปของวาล์วความปลอดภัยแรงดัน
การผลิตวาล์วความปลอดภัยแรงดันคือก มีความแม่นยำสูง, กระบวนการด้านความปลอดภัยที่สำคัญ, การรวมการจัดการวัสดุที่แข็งแกร่ง, เครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำ, และการทดสอบอย่างเข้มงวด.
การประดิษฐ์ร่างกายของวาล์วความปลอดภัยความดัน
ที่ ตัววาล์ว เป็นองค์ประกอบที่มีความดันหลักของวาล์วความปลอดภัยแรงดัน, และการผลิตเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแรงเชิงกล, ความแม่นยำมิติ, และความน่าเชื่อถือในระยะยาว.
ขึ้นอยู่กับขนาด, คะแนนความดัน, และวัสดุ, ใช้วิธีการประดิษฐ์ที่แตกต่างกัน.
กระบวนการคัดเลือกนักแสดงทั่วไป
| วิธีการหล่อ | คำอธิบาย | ข้อดี | การใช้งานทั่วไป | ความอดทนเชิงเส้นทั่วไป |
| การหล่อทราย | โลหะหลอมเหลวเทลงในแม่พิมพ์ทรายที่มีรูปร่างของร่างกายวาล์ว. | คุ้มค่า; อนุญาตให้รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน; เหมาะสำหรับการผลิตขนาดเล็กถึงขนาดกลาง. | วาล์วอุตสาหกรรมทั่วไป, แอปพลิเคชันแรงดันต่ำถึงปานกลาง. | ± 0.5–1.5 มม. (ขึ้นอยู่กับขนาด) |
| การหล่อการลงทุน (การหล่อขี้ผึ้งหาย) | รูปแบบขี้ผึ้งที่เคลือบด้วยเซรามิก; ขี้ผึ้งละลายออกมา; โลหะหลอมเหลวเทลงในแม่พิมพ์เซรามิก. | ความแม่นยำของมิติสูง; พื้นผิวเรียบ; เหมาะสำหรับข้อความภายในที่ซับซ้อน. | วาล์วกัดกร่อนหรือความแม่นยำสูง; สแตนเลสสตีลหรือโลหะผสมนิกเกิล. | ± 0.1–0.3 มม. |
| การปั้นเชลล์ | เคลือบทรายละเอียดด้วยเรซิ่นก่อให้เกิดแม่พิมพ์แบบบาง ๆ; โลหะหลอมเหลวเทลงในนั้น. | พื้นผิวที่ดีกว่าการหล่อทราย; มิติที่สอดคล้องกันมากขึ้น; จำเป็นต้องมีการโพสต์เครื่องจักรน้อยลง. | วาล์วขนาดเล็กถึงปานกลางต้องการความแม่นยำสูงกว่า. | ± 0.3–0.8 มม. |
| หล่อตาย (พบน้อยสำหรับวาล์วขนาดใหญ่) | โลหะหลอมเหลวฉีดภายใต้แรงดันสูงลงในเหล็กตาย. | แม่นยำมาก; การตกแต่งพื้นผิวที่ดีเยี่ยม; การผลิตที่รวดเร็วสำหรับส่วนประกอบขนาดเล็ก. | ส่วนประกอบขนาดเล็กหรือชุดประกอบนักบิน; ไม่ค่อยมีสำหรับร่างกายวาล์วเต็มเนื่องจากข้อ จำกัด ขนาด/แรงดัน. | ± 0.05–0.2 มม. |
การตีขึ้นรูป
- คำอธิบาย: บิลเล็ตโลหะที่เป็นของแข็งถูกบีบอัดด้วยกลไกและมีรูปร่างภายใต้แรงดันสูงเพื่อสร้างร่างกายวาล์ว.
- ข้อดี:
-
- สร้างความแข็งแกร่งสูง, ส่วนประกอบหนาแน่นที่มีข้อบกพร่องภายในน้อยกว่าการคัดเลือก.
- เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง.
- วัสดุทั่วไป: เหล็กกล้าคาร์บอน, เหล็กกล้าต่ำ.
- ข้อควรพิจารณา: ร่างกายที่ปลอมแปลงอาจต้องใช้การตัดเฉือนของพอร์ต, หัวข้อ, และการปิดผนึกพื้นผิวหลังจากสร้าง.
เครื่องจักรกล
- คำอธิบาย: CNC หรือการตัดเฉือนแบบทั่วไปใช้ในการปรับแต่งพอร์ตวาล์ว, หัวข้อ, และพื้นผิวการปิดผนึกที่สำคัญ.
- ข้อดี:
-
- สร้างความมั่นใจในขนาดที่แม่นยำและพื้นผิวที่ราบรื่นสำหรับการปิดผนึกดิสก์ที่นั่งที่เหมาะสม.
- อนุญาตให้ปรับแต่งคุณสมบัติของร่างกายและจุดแนบ.
- วัสดุ: นำไปใช้กับร่างกายที่หล่อหรือปลอมแปลง; เข้ากันได้กับเหล็กกล้าคาร์บอน, สแตนเลส, และโลหะผสม.
- ข้อควรพิจารณา: ความคลาดเคลื่อนของการตัดเฉือนมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของวาล์ว, โดยเฉพาะอย่างยิ่งการจัดตำแหน่งที่นั่งและชุดประกอบฤดูใบไม้ผลิพอดี.
ส่วนประกอบภายใน
- ดิสก์และที่นั่ง: ความแม่นยำ-พื้นดินสำหรับการปิดการรั่วไหล; มักจะแข็งไปด้วย สเตลไลท์ หรือ ทังสเตนคาร์ไบด์ เพื่อต้านทานการกัดเซาะและความเสียหายของของเหลวความเร็วสูง.
- สปริง: เกิดขึ้นกับความเย็นและการรักษาด้วยความร้อนเพื่อรักษาความดันที่สอดคล้องกันภายใต้รอบซ้ำ. การเลือกโลหะผสม (โครเมี่ยม, อินโคเนล) ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการทำงาน.
- คำแนะนำ & ฝากระโปรง: กลึงเพื่อความคลาดเคลื่อนอย่างแน่นหนาเพื่อให้แน่ใจว่าการเคลื่อนไหวของแผ่นดิสก์ที่มั่นคงและการจัดแนวฤดูใบไม้ผลิที่เหมาะสม.
- เครื่องสูบลม (ถ้ามี): รีดหรือเชื่อมจากท่อโลหะผสมผนังบาง ๆ; ทำให้เกิดความเครียดเพื่อต้านทานความเหนื่อยล้าและรักษาความโดดเดี่ยวในฤดูใบไม้ผลิ.
การรักษาพื้นผิว
- ทู่: ส่วนประกอบสแตนเลสได้รับการรักษาทางเคมีเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกบนพื้นผิวและเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน.
- ที่ยากลำบาก: ที่นั่งและแผ่นดิสก์ได้รับการเคลือบ stellite หรือการเคลือบที่คล้ายกันเพื่อต้านทานการกัดเซาะและยืดอายุการใช้งาน.
- การเคลือบป้องกัน: พื้นผิวด้านนอกอาจได้รับสี, อีพ็อกซี่, หรือชุบเพื่อป้องกันการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง.
การประกอบ
- การประกอบย่อย: แผ่นดิสก์, ที่นั่ง, ฤดูใบไม้ผลิ, และส่วนประกอบนำทางจะประกอบไว้ล่วงหน้าในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม.
- สมัชชาสุดท้าย: ร่างกาย, ฝากระโปรง, และการประกอบย่อยจะเข้าร่วม; ตัวยึดจะถูกบิดตามข้อกำหนด.
- การสอบเทียบ: การบีบอัดสปริงหรือการตั้งค่าวาล์วนำร่องได้รับการปรับเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันที่ถูกต้อง.
การทดสอบ & การประกันคุณภาพ
- ตั้งค่าการตรวจสอบความดัน: แต่ละวาล์วจะถูกทดสอบบนม้านั่งทดสอบที่สอบเทียบเพื่อยืนยันการยกเกิดขึ้นที่ความดันชุดที่ระบุ.
- การทดสอบการรั่วไหล: มีการตรวจสอบความหนาแน่นของที่นั่งต่อ API 527 หรือมาตรฐานเทียบเท่า.
- การทดสอบความจุ: สำหรับการใช้งานที่สำคัญ, วาล์วได้รับการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาสามารถบรรเทาการไหลสูงสุดที่ต้องการ.
- การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT): การถ่ายภาพรังสี, อัลตราโซนิก, หรือการตรวจสอบสีย้อมตรวจจับข้อบกพร่องภายในในการหล่อหรือรอยเชื่อม.
6. มาตรฐานที่สำคัญและรหัสของวาล์วความปลอดภัยแรงดัน
วาล์วความปลอดภัยของแรงดันเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญต่อความปลอดภัย, และมาตรฐานและรหัสที่เข้มงวด, ผลิต, การทดสอบ, และการติดตั้งเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ภายใต้เงื่อนไขแรงดันเกิน.
| มาตรฐาน / รหัส | ขอบเขต / จุดสนใจ | การใช้อุตสาหกรรมทั่วไป |
| ASME หม้อไอน้ำและรหัสเรือแรงดัน (BPVC) เห็น VIII, แผนก 1 & 2 | ออกแบบ, การก่อสร้าง, และการรับรองของเรือและวาล์วแรงดันในสหรัฐอเมริกา; กำหนดข้อกำหนดสำหรับความดันที่ตั้งไว้, ความจุ, วัสดุ, และการทดสอบ. | การผลิตไฟฟ้า, ปิโตรเคมี, ระบบไอน้ำ. |
| ASME B16.34 | วาล์ว, เกลียว, และการเชื่อมสิ้นสุด; ครอบคลุมการจัดอันดับความดันอุณหภูมิ, วัสดุ, และมิติ. | ท่ออุตสาหกรรม, โรงงานเคมี, น้ำมัน & ท่อส่งก๊าซ. |
| เอพีไอ 526 | วาล์วระบายความดันเหล็กแบบแปลน; กำหนดขนาด, ขนาดปาก, และข้อกำหนดด้านกำลังการผลิต. | น้ำมัน & แก๊ส, การกลั่นกรอง, อุตสาหกรรมเคมี. |
| เอพีไอ 527 | วาล์วที่ช่วยคลายแรงดัน; กำหนดอัตราการรั่วไหลและขั้นตอนการทดสอบที่อนุญาต. | การกลั่น, เคมี, และบริการแก๊ส. |
| ใน ISO 4126 | อุปกรณ์ความปลอดภัยเพื่อป้องกันแรงกดดันที่มากเกินไป; ระบุการออกแบบ, การทดสอบ, และข้อกำหนดการทำเครื่องหมาย. | มาตรฐานอุตสาหกรรมยุโรป; โรงไฟฟ้า, โรงงานเคมี, ระบบก๊าซอุตสาหกรรม. |
| PED 2014/68/EU | คำสั่งอุปกรณ์ความดัน; ควบคุมการออกแบบ, การผลิต, และความสอดคล้องของอุปกรณ์ความดันในสหภาพยุโรป. | สถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งของยุโรป; วาล์ว, เรือ, ท่อ. |
| ไอเอสโอ 21049 | การป้องกันอัคคีภัยและวาล์วความปลอดภัย; มุ่งเน้นไปที่การติดตั้ง, การดำเนินการ, และการทดสอบ. | ทางอุตสาหกรรม, ทะเล, และภาคพลังงาน. |
7. โหมดความล้มเหลวทั่วไปและการลดรูทสาเหตุ
การทำความเข้าใจกลไกความล้มเหลวช่วยจัดลำดับความสำคัญการบรรเทา:
- การรั่วไหล (การรั่วไหลของที่นั่ง): เกิดจากการพังทลายของที่นั่ง, เศษซากต่างประเทศ, หรือการเสื่อมสภาพของที่นั่งนุ่ม. การบรรเทาผลกระทบ: การกรอง, การเลือกที่นั่งแบบเทฟลอนหรือเมทัลลิกต่อบริการ, การทดสอบผู้พิพากษาตามกำหนด.
- ตั้งค่าดริฟท์ / สปริงคืบคลาน: สปริงสูญเสียการโหลดล่วงหน้าตามเวลาและอุณหภูมิ. การบรรเทาผลกระทบ: การปรับเทียบใหม่เป็นระยะ, การใช้วัสดุสปริงอุณหภูมิสูง, ระบบนำร่องเพื่อความมั่นคงที่ดีขึ้น.
- การติด (วาล์วติด): เนื่องจากการกัดกร่อน, เงินฝาก, หรือการผูกมัดเชิงกล. การบรรเทาผลกระทบ: การเคลือบป้องกัน, การขี่จักรยานปกติ, การใช้อุปกรณ์ blowdown เพื่อให้ลำต้นว่าง.
- การพูดพล่อย / ความไม่แน่นอน: เกิดจากเส้นทางการไหลที่ไม่เพียงพอ, การปรับขนาดที่ไม่เหมาะสม, หรือแรงดันแบ็คมากเกินไป. การบรรเทาผลกระทบ: ประเมินการปรับขนาดใหม่, การใช้วาล์วนำร่อง, เพิ่มปากหมาด.
- Reseat ไม่ถูกต้อง (จะไม่ปิด): เกิดจากแรงดันสูง, การไหลสองเฟส, หรือที่นั่งที่เสียหาย. การบรรเทาผลกระทบ: การออกแบบวาล์วที่สมดุล, การปรับการควบคุมนักบิน, เปลี่ยนพื้นผิวที่นั่ง.
- ความสามารถไม่เพียงพอ: เนื่องจากสมมติฐานการปรับขนาดผิด (เช่น, การละเลยโหมดการกระพริบหรือความล้มเหลวที่ไม่คาดคิด). การบรรเทาผลกระทบ: คำจำกัดความกรณีการบรรเทาทุกข์แบบอนุรักษ์นิยมและการตรวจสอบการปรับขนาดอิสระ.
8. การใช้งานอุตสาหกรรมของวาล์วความปลอดภัยแรงดัน
วาล์วความปลอดภัยความดันเป็นที่แพร่หลายในภาคส่วนต่างๆ. ตัวอย่างทั่วไป:
- น้ำมัน & ก๊าซและปิโตรเคมี: การป้องกันตัวแยก, ถังเก็บ, เครื่องอัด, และกลองที่น่าพิศวง; วาล์วมักจะต้องจัดการการไหลสองเฟส, บริการเคมีบริการเปรี้ยวและสถานการณ์กรณีไฟ.
- การผลิตไฟฟ้า (หม้อไอน้ำและกังหัน): การบรรเทาไอน้ำบนหม้อไอน้ำและกังหันที่มีหน้าที่อุณหภูมิสูงต้องใช้เบาะโลหะและวัสดุสปริงอุณหภูมิสูง; ระบบการตรวจสอบถูกกำหนดไว้อย่างแน่นหนาโดยรหัสหม้อไอน้ำ.
- พืชเคมีและกระบวนการ: สารเคมีกัดกร่อนและของเหลวพิเศษต้องใช้วัสดุพิเศษ (ดูเพล็กซ์, โลหะผสมนิกเกิล) และเอกสารที่เข้มงวด.
- นาวิกโยธินและนอกชายฝั่ง: ข้อ จำกัด ด้านพื้นที่และน้ำหนักรวมถึงการเลือกไดรฟ์การกัดกร่อนของน้ำเกลือการเลือกโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนและการออกแบบขนาดกะทัดรัด.
- เภสัชกรรมและอาหาร: ลิ้นสุขา.
9. เปรียบเทียบกับวาล์วอื่นๆ
วาล์วความปลอดภัยของแรงดันและวาล์วบรรเทาแรงดันความปลอดภัยคือ อุปกรณ์ความปลอดภัยพิเศษ, แต่ระบบอุตสาหกรรมก็ใช้วาล์วประเภทอื่น, เช่นประตู, โลก, และวาล์วควบคุม, สำหรับการควบคุมการไหลและการแยก.
การทำความเข้าใจความแตกต่างช่วยให้วิศวกรและผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อเลือกวาล์วที่เหมาะสมสำหรับทั้งคู่ การดำเนินงานและความปลอดภัย.
ตารางเปรียบเทียบ
| คุณสมบัติ / ประเภทวาล์ว | วาล์วความปลอดภัยแรงดัน | วาล์วบรรเทาความดันความปลอดภัย | วาล์วประตู | วาล์วลูกโลก | วาล์วควบคุม |
| ฟังก์ชั่นหลัก | การป้องกันแรงดันเกินอัตโนมัติ | การป้องกันแรงดันเกินอัตโนมัติด้วยความแม่นยำและความจุที่เพิ่มขึ้น | เปิด/ปิดการแยก | การควบคุมปริมาณ / การแยกตัว | ควบคุมการไหล, ความดัน, หรือระดับ |
| การดำเนินการ | อัตโนมัติ; ปิดตัวเอง | อัตโนมัติ; อาจรวมถึงกลไกนักบินหรือความสมดุล | คู่มือหรือแอคทูเอเตอร์ | คู่มือหรือแอคทูเอเตอร์ | อัตโนมัติ / แอคทูเอเตอร์ควบคุม |
| เวลาตอบสนอง | เร็วมาก | เร็ว; ช้าลงเล็กน้อยหากดำเนินการโดยนักบิน | ช้า; ขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงาน | ปานกลาง | ขึ้นอยู่กับแอคทูเอเตอร์ |
| ตั้งค่าการควบคุมความดัน | ที่ทำการสอบเทียบล่วงหน้า; ± 3–5% ความแม่นยำ | มีความแม่นยำสูง; ± 1–3%, เหมาะสำหรับบริการที่สำคัญ | ไม่สามารถใช้ได้ | ไม่สามารถใช้ได้ | ขึ้นอยู่กับระบบควบคุม |
| ความหนาแน่นของการรั่วไหล | ปิดผนึกอย่างแน่นหนาเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียแรงดัน | แน่น; ควบคุมการระเบิด | ปานกลาง | ปานกลาง | ขึ้นอยู่กับการออกแบบ |
| การป้องกันแรงดันมากเกินไป | ใช่; อุปกรณ์ความปลอดภัยขั้นสุดท้าย | ใช่; สำหรับระบบแรงดันสูงที่สำคัญ | เลขที่ | เลขที่ | จำกัด; สามารถควบคุมได้ แต่ไม่สำคัญต่อความปลอดภัย |
| การใช้งานทั่วไป | หม้อไอน้ำ, ภาชนะรับความดัน, ท่อ | เครื่องปฏิกรณ์เคมีแรงดันสูง, แอลเอ็นจี, พืชปิโตรเคมี | การแยกท่อ | การควบคุมการไหลในสายกระบวนการ | การควบคุมกระบวนการ, การควบคุมปริมาณ, กฎระเบียบความดัน |
| มาตรฐานอุตสาหกรรม / การรับรอง | ASME, เอพีไอ, ใน ISO, เหยื่อ | เอพีไอ, ASME, ใน ISO, เหยื่อ | ASME B16.34 | ASME B16.34 | ISA, IEC, มาตรฐาน API |
ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ
- บทบาทความปลอดภัยที่สำคัญ: ทั้งวาล์วความปลอดภัยแรงดันและวาล์วบรรเทาความดันความปลอดภัยคือ อุปกรณ์ที่ไม่ปลอดภัย; ประตู, โลก, และวาล์วควบคุมมีวัตถุประสงค์เพื่อการปฏิบัติงานหรือการควบคุมการไหลมากกว่าการป้องกันแรงดันมากเกินไป.
- Automatic Vs. คู่มือ: อุปกรณ์ความปลอดภัยทำงานโดยอัตโนมัติและเป็นอิสระจากผู้ให้บริการ, สร้างความมั่นใจในการป้องกันทันที.
- ความแม่นยำและความสามารถ: วาล์วบรรเทาความดันความปลอดภัยมักจะรวมถึงนักบินหรือการออกแบบที่สมดุลสำหรับ ความแม่นยำและความสามารถในการตั้งค่าความดันสูงขึ้น, โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้เงื่อนไขแรงดันแบ็ค.
- บูรณาการกับวาล์วอื่น ๆ: มีการติดตั้งอุปกรณ์ความปลอดภัยควบคู่ไปกับ วาล์วควบคุมและแยก, ช่วยให้การดำเนินการตามกระบวนการปกติในขณะที่ยังคงป้องกันฉุกเฉิน.
10. บทสรุป
วาล์วความปลอดภัยของแรงดันเป็นเรื่องง่ายในแนวคิดเชิงกล แต่เป็นศูนย์กลางในการประมวลผลความปลอดภัย.
การเลือกที่เหมาะสมต้องมีการทำความเข้าใจกับอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน, สถานการณ์การบรรเทาที่น่าเชื่อถือ, คุณสมบัติของเหลวและรหัสที่เกี่ยวข้อง.
การปฏิบัติที่ดีคู่รักสมมติฐานวิศวกรรมอนุรักษ์นิยม, วัสดุและมาตรฐานการผลิตที่เข้มงวด, แก้ไขช่วงเวลาการติดตั้งและการทดสอบที่มีความเสี่ยง.
เทคโนโลยีดิจิตอลทำให้สุขภาพวาล์วมองเห็นได้และจัดการได้มากขึ้น, การเปิดใช้งานการบำรุงรักษาตามเงื่อนไขที่ช่วยลดความเสี่ยงและค่าใช้จ่าย.
คำถามที่พบบ่อย
ควรทดสอบ PSV บ่อยแค่ไหน?
ความถี่ทดสอบขึ้นอยู่กับความสำคัญและบริการ. หลายองค์กรทำการทดสอบบัลลังก์ประจำปีสำหรับวาล์ววิกฤตและการตรวจสอบภาพรายไตรมาส; วาล์ววิกฤตการณ์ที่ต่ำกว่าอาจมีช่วงเวลานานขึ้น. ใช้วิธีการตามความเสี่ยง.
ฉันสามารถใช้ PSV เดียวกันสำหรับบริการก๊าซและของเหลวได้ไหม?
ไม่ได้รับการประเมินอย่างรอบคอบ. การบรรเทาของเหลวมักจะเกี่ยวข้องกับเงื่อนไขสองเฟสและกระแสปริมาตรที่สูงขึ้น-วาล์วและทางเข้าจะต้องได้รับการออกแบบตามลำดับ.
อะไรคือความแตกต่างระหว่าง PSV และวาล์วบรรเทาทุกข์?
เงื่อนไขแตกต่างกันไปตามภูมิภาค; อย่างกว้างขวาง, PSV ใช้สำหรับก๊าซ/ไอและวาล์วบรรเทาสำหรับของเหลว.
ในทางปฏิบัติคำว่า "วาล์วความปลอดภัย" มักหมายถึงการกระทำป๊อปที่รวดเร็วที่ใช้สำหรับไอน้ำ; “ วาล์วบรรเทา” หมายถึงการเปิดสัดส่วน. กำหนดโดยฟังก์ชั่นในข้อกำหนดเสมอ.
วาล์วที่ดำเนินการโดยนักบินดีกว่าเสมอ?
ไม่เสมอไป. นักบินเสนอการควบคุมที่แม่นยำและความจุสูงสำหรับก๊าซ/ไอน้ำ แต่มีความซับซ้อนและมีราคาสูงกว่า. สำหรับหน้าที่เล็กหรือง่ายๆ, วาล์วสปริงโดยตรงอาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า.
