Sikkerhetsventilen er en sikkerhetsanordning som brukes for å forhindre at trykket i trykkutstyret overstiger den tillatte verdien. Sikkerhetsventilens funksjon oppnås ved følgende handlingsprosess: Når systemet når maksimalt tillatt trykk, kan sikkerhetsventilen åpne nøyaktig, og raskt nå den nominelle åpningshøyden, og avgi den nominelle mengden arbeidsmedium; sikkerhetsventilen er i åpen tilstand. Avgivelsen skal være stabil; når systemtrykket faller til en viss verdi, skal sikkerhetsventilen lukkes i tide, og i lukket tilstand må den holdes i en forseglet type. Følgende beskriver de grunnleggende ytelseskravene til sikkerhetsventiler.
1. Åpne nøyaktig
Sikkerhetsventilen skal åpne seg pålitelig til den angitte åpningshøyden under det forhåndsbestemte trykket og nå den angitte utløpskapasiteten. Dette er det grunnleggende kravet til sikkerhetsventilen. Det vil si at når innløpstrykket til sikkerhetsventilen når det forhåndsbestemte innstilte trykket, skal sikkerhetsventilen åpne seg nøyaktig og raskt nå den angitte åpningshøyden.
Når trykket i systemet når maksimalt tillatt trykk, vil sikkerhetsventilens ufølsomme reaksjon på trykkøkningen føre til farlige situasjoner som brudd og skade på kjeler, trykkbeholdere og rørledninger. Spesielt for kompressible gassmedier er faren høyere.
Det innstilte trykket på sikkerhetsventilen skal ikke være større enn det designerte trykkverdien for kjelen, trykkbeholderen og rørledningen.
Avviket fra sikkerhetsventilens positive trykk er tydelig angitt i relevante forskrifter og standarder. Når sikkerhetsventilen justeres for innstillingstrykket, bør avviket kontrolleres strengt innenfor det angitte området.
2. Stabile utslipp
Etter at sikkerhetsventilen når den angitte åpningshøyden, opprettholder den en stabil utløpstilstand og kan utløse en nominell mengde arbeidsmedium. Den bør ha gode mekaniske egenskaper (ingen frekvenshopp, vibrasjoner osv.) under mediets utløpsprosess. Dette kravet er svært viktig.
Sikkerhetsventilen bør ha en rimelig struktur og en fjær med rimelig stivhet for å opprettholde gode mekaniske egenskaper og stabil utløpskapasitet. Størrelsen på sikkerhetsventilens strømningskanal bør oppfylle de nødvendige parameterkravene for beregningen. Hvis tverrsnittsarealet av strømningskanalen er for lite, kan ikke overtrykksdelen av mediet tømmes ut i tide etter at sikkerhetsventilen er åpnet, og systemtrykket fortsetter å stige, noe som er svært farlig. Tvert imot, hvis tverrsnittsarealet av strømningskanalen er for stort, vil trykket falle kraftig under arbeidstrykket etter at sikkerhetsventilen er åpnet, og sikkerhetsventilskiven vil lukkes og forårsake et voldsomt støt på ventilsetet. Men fordi systemtrykkstigningsfaktoren ikke er eliminert, vil skiven åpne seg igjen og danne et frekvenshopp, og som et resultat vil ventilsetet og tetningsflaten på skiven bli skadet på grunn av gjentatte støt. Når sikkerhetsventiler brukes til inkompressible væsker, kan frekvenshopp også forårsake vannslag i systemet.
Innløpstrykket til sikkerhetsventilen når den når den nominelle åpningshøyden kalles utløpstrykket. Den brukes i forskjellige medier eller samme medier under forskjellige arbeidsforhold, og det nominelle utløpstrykket er forskjellig, noe som er tydelig angitt i relevante forskrifter og standarder. Det uttrykkes vanligvis som prosentandelen av det innstilte trykket som overstiger verdien. Sikkerhetsventilens strukturelle utforming bør sikre at det nominelle utløpstrykket kontrolleres strengt innenfor det spesifiserte området.
3. Nær i tid
Når sikkerhetsventilens utløp reduserer medietrykket til en viss verdi, kommer ventilklaffen i kontakt med tetningsflaten på ventilsetet og går tilbake til lukket tilstand. Sikkerhetsventilen kan lukkes og lukkes i tide og effektivt, noe som er en viktig indikator på god ytelse.
Sikkerhetsventilens funksjon krever ikke nødvendigvis at utstyret eller systemet stopper eller repareres. Noen ganger er sikkerhetsventilens funksjon forårsaket av tilfeldige faktorer, som for eksempel feilfunksjon i systemet. I dette tilfellet er det ikke ønskelig at returtrykket til sikkerhetsventilen er for mye lavere enn arbeidstrykket. For lavt returtrykk betyr for stort tap av energi og medium, og forstyrrer den normale driften av hele systemet. Tvert imot er ikke ryggtrykket for høyt. Hvis returtrykket er nær åpningstrykket, er det lett å få sikkerhetsventilen til å åpne seg igjen, noe som fører til at sikkerhetsventilen hopper ofte, og det bidrar ikke til å gjenopprette tetningen etter lukking. I tillegg, hvis sikkerhetsventilen ikke kan lukkes pålitelig, siden mediet mellom tetningsflatene ikke er fullstendig avskåret, er det umulig å gjenopprette tetningsytelsen under systemets normale arbeidstrykk.
Sikkerhetsventilens design bør sikre at den kan lukkes raskt og effektivt. Rask og kraftig seteretur er mer gunstig for etablering av tetningsevne enn gradvis og langsom seteretur.
Sikkerhetsventilens seteretureringsevne måles relativt av åpningstrykkverdien, som vanligvis bestemmes av trykkforskjellen mellom åpning og lukking. Sikkerhetsventiler som brukes for forskjellige medier har forskjellige trykkforskjeller mellom åpning og lukking, som er tydelig angitt i relevante forskrifter og standarder.
4. Pålitelig tetting
Når det beskyttede systemet har normalt driftstrykk, har den lukkede sikkerhetsventilen god og pålitelig tetningsevne. Fordi sikkerhetsventilen lekker, vil arbeidsmediet (noen ganger veldig dyrt eller farlig medium) gå tapt, energiforbruket vil øke, og det omkringliggende miljøet og atmosfæren vil bli forurenset av arbeidsmediet. Overdreven lekkasje vil til og med påvirke normal drift av utstyret eller systemet, og til og med tvinge enheten til å stoppe. Kontinuerlig lekkasje vil også korrodere tetningsflaten til sikkerhetsventilen, noe som resulterer i fullstendig svikt i sikkerhetsventilen.
Det er vanskeligere å gjenopprette tetningen etter at sikkerhetsventilen er betjent enn å opprettholde den opprinnelige tetningstilstanden. Fordi sikkerhetsventilen er lukket, virker mellomtrykket på et større område av ventilskiven, men før den åpnes, virker det bare på det mindre området som er begrenset av tetningsflaten. Derfor vil sikkerhetsventilens tetningsevne sannsynligvis reduseres etter drift, og dermed gå tapt. Spesielt er det vanskeligere å løse baksetetetningen til den direkte lastvirkende sikkerhetsventilen. I sikkerhetsventiler med hjelpemekanismer løses dette problemet ved hjelp av tvungen tetting.
Det er vanskeligere å kreve at sikkerhetsventiler opprettholder tetthet enn ventiler som vanligvis brukes til avstengningsventiler. Fordi det ikke påføres stor kraft mellom tetningene, klamrer sikkerhetsventilskiven seg til ventilsetet og danner et tetningstrykk med et lite tetningsspesifikt trykk. Tetningstrykket bestemmes av forskjellen mellom sikkerhetsventilens innstillingstrykk og utstyrets driftstrykk, vanligvis en liten verdi (vanligvis 10 % av innstillingstrykket), så størrelsen og overflateruheten på sikkerhetsventilens tetningsflate er svært strenge.
Kravene til sikkerhetsventilens tetthet varierer avhengig av mediet eller arbeidsforholdene. Generelt sett er det vanskelig å oppnå en sikkerhetsventil med en metall-metall-tetningsflate uten lekkasje. Sikkerhetsventiler med en myk tetningsstruktur av metall-ikke-metall har mye bedre tetningsytelse.
Publisert: 02.09.2021