背压对常规式弹簧安全阀动作性能的影响

《背压对常规式弹簧安全阀动作性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、石油化工设计配管技术PetrochemicalDesign2015，32(4)43～45背压对常规式弹簧安全阀动作性能的影响郑鲜，易坷，郑艳，马巧梅(中国寰球工程公司，北京100012)摘要:以采用FLAＲENET软件模拟的某泄放系统为例，阐述了常规式弹簧安全阀内部结构及受力分析、安全阀泄放的特性以及安全阀背压会受到其他安全阀泄放时的作用，分别讨论了叠加背压对安全阀开启压力及动作特性、总背压和积聚背压对安全阀排量及运行稳定性的影响;并对安全阀背压的确定和计算提出了建议。关键词:FLAＲENET安全阀叠加背压积聚背压开启压力超压目前，化

2、工生产装置中应用最为广泛的是弹2)积聚背压是压力泄放装置开启后由流动引［2］簧安全阀，该阀的操作基于压力平衡，当安全阀进起的阀后压力的增加值。口压力超过设定压力时，阀盘上升，安全阀开启;当进口压力低于回座压力时，安全阀即会关闭。1背压对常规式弹簧安全阀泄放性能的影响其设定压力由弹簧控制，动作特性受背压的影1．1叠加背压对开启压力的影响［1］响。背压是压力泄放装置出口处的压力，是叠叠加背压对常规式弹簧安全阀泄放性能的影加背压和积聚背压的总和。响主要体现在对开启压力的影响上。安全阀起跳1)叠加背压是压力泄放装置开启前出口的静前，阀门内部结

3、构和力的相互作用见图1。［2］压，分为恒定的叠加背压和变化的叠加背压。图1叠加背压对常规式弹簧安全阀(不封闭式和封闭式)开启压力的影响注:物理量定义同于文中注释对于不封闭弹簧式安全阀［如图1(a)］，弹簧通常，安全阀出厂前做冷态实验，厂家会根据盖向大气放空，背压PB与容器压力PV一起作用而提供的背压值调整弹簧的预紧力，来补偿叠加背克服弹簧压力FS，即PVAN=FS－PB(AD－AN)，其压，使安全阀在实际投入使用时，阀前压力达到设中，AD为阀盘面积，AN为阀嘴座面积，AD≥AN，此时定压力时开启。即如果叠加背压值不变，安全阀叠加背压的

4、存在使安全阀开启压力减小。对于封收稿日期:2015－03－20。闭弹簧式安全阀［如图1(b)］，弹簧阀盖向阀排出作者简介:郑鲜，女，2006年毕业于中国地质大学应用口排放，背压PB与弹簧压力FS一起作用使其与容化学专业，硕士，工程师，主要从事化工工艺系统设计［3］器压力平衡PV，此时，PVAN=FS+PBAN。此时工作。联系电话:010－61918544;E－mail:zhengxian叠加背压的存在使安全阀开启压力增加。@hqcec．com·44·石油化工设计2015年第4期(第32卷)的开启并不会受到影响。但如果安全阀的叠加背1．

5、3积聚背压对运行稳定性的影响压受其他泄放源排放的影响而升高，安全阀的开安全阀起跳后，其背压会升高，如果背压的增启便会受到影响。量也就是积聚背压超过其超压，流体流动的稳定对于不封闭弹簧式安全阀，叠加背压的升高性会受到影响，使该阀不能正常工作。这是因为:使安全阀在容器压力还未达到设定压力的时候便普通安装的常规式弹簧安全阀，当所保护的设备可能开启，尤其在压力波动较大的系统中，很容易达到设定压力即将开启时，作用于阀盘上的力互造成安全阀频跳;而对于封闭弹簧式安全阀，如果相平衡，超压使阀门开启，超压越大。阀门开度越叠加背压升高，容器压力必须超过设

6、定压力才可大，阀门开启后，流体的流动形成积聚背压作用于能会使安全阀开启，即安全阀不能及时起跳，增加阀后，只要增加的背压小于阀开启后的超压，阀就了不安全因素。会在流动状态下保持开启状态并正常动作，流体大多数情况下装置内火炬总管上都接有多个的特性和理论上阀嘴的流体特性类似。如果背压压力泄放源，叠加背压升高的情况会时有发生，如的增量比超压增加的多，力的平衡将趋使阀门关果叠加背压的变化过大，应优化火炬管网，减小由闭，这样将引起流体不稳定流动，并且流量迅速减于其他泄放源的泄放造成的影响，或者考虑改用少。这种不稳定由于不平衡的静压力或谐波共振平衡

7、式安全阀。所引起，有可能会导致阀门开始振颤。1．2总背压对泄放流量的影响图3为阀门在任一给定积聚背压下的通过能安全阀起跳后，因流体流动会产生积聚背压，力的比率与积聚背压和设定压力的比率的关系。其阀后总背压会升高，当总背压小于临界流动压很明显，当积聚背压大于超压时，安全阀运行进入［3］力时，流体的流动特性为临界流动，通过阀嘴的理震颤区。为此，国内外有关手册或标准针对背论流量由阀前绝对压力所决定，而与阀后压力无压增量做了限制，API520规定，若阀门的超压为关，当背压超过临界流动压力时，流量会减小。安10%的设定压力，那么阀门的积聚背压不

8、能超过［3］全阀阀嘴理论特性见图2。此值。如果阀门的超压大于10%的设定压力，那么积聚背压也可以大于10%的设定压力，前提是［2］积聚背压不能大于超压。另外还应指出，若多个安全阀同时排放到同一管网中，作用在阀上的叠加背压