안전밸브 설치지침 및 주의사항 분석 안전밸브 임계압력비 연구 - 레코밸브

안전밸브 설치지침 및 주의사항 분석 안전밸브 임계압력비 연구 - 레코밸브

안전 밸브 설치 지침
석유화학 플랜트 설계에 있어서 관련 장비 및 배관의 중·고압 수준이 증가함에 따라 그에 따른 안전 밸브의 사용도 증가하고 있습니다. 따라서 안전 밸브의 정확하고 합리적인 레이아웃이 특히 중요합니다.
1. 장비 또는 파이프라인의 안전 밸브는 수직으로 설치되어야 하며 보호되는 장비 또는 파이프라인에 최대한 가깝게 설치되어야 합니다. 그러나 액체 배관, 열교환기 또는 용기의 안전 밸브는 밸브가 닫혀 있을 때 열팽창으로 인해 압력이 상승할 수 있으므로 수평으로 설치할 수 있습니다.
2, 안전 밸브는 일반적으로 수리 및 조정이 용이한 곳에 설치해야 하며 주변에 충분한 작업 공간이 있어야 합니다. 예: 수직 컨테이너 안전 밸브(아래 DN80)는 플랫폼 외부에 설치할 수 있습니다. DN100은 플랫폼 근처의 플랫폼 외부에 설치되며 플랫폼의 도움으로 밸브를 수리하고 점검하는 데 사용할 수 있습니다. 그리고 고체나 액체가 쌓이는 것을 방지하기 위해 긴 수평 파이프의 막다른 곳에 설치해서는 안 됩니다.
3. 배관에 설치된 안전밸브는 압력이 상대적으로 안정되고 변동원으로부터 일정한 거리를 둔 곳에 위치하여야 한다.
4, 대기에 대한 안전 밸브, 일반 무해한 매체(예: 공기 등) 배출 파이프 입구는 작동 플랫폼, 장비 또는 지상 2.5m 위의 반경 715m 중심으로 배출 포트보다 높습니다. 부식성, 가연성 또는 독성 매체의 경우 배출구는 반경 15m 이내의 작동 플랫폼, 장비 또는지면보다 3m 이상 높아야 합니다.
5, 안전 밸브 출구는 압력 완화 파이프에 연결되어 위쪽에서 45 각도까지 파이프에 삽입되어 응축수를 분지 파이프에 붓지 않고 안전 배압을 줄일 수 있습니다 판막. 안전 밸브의 정압이 710MPa보다 큰 경우 인서트 45를 사용해야 합니다.
6. 습식 가스 압력 방출 시스템의 토출관에는 주머니 모양의 액체가 있어서는 안 되며, 안전 밸브의 설치 높이는 압력 방출 시스템의 높이보다 높아야 합니다. 릴리프 밸브의 출구가 압력 릴리프 메인 라인보다 낮거나 메인 라인에 접근하기 위해 토출 파이프를 올려야 하는 경우 액체 저장 탱크와 레벨 게이지 또는 수동 액체 토출 밸브를 낮고 쉽게 설정해야 합니다. 백 모양의 파이프 부분에 액체가 쌓이는 것을 방지하기 위해 정기적으로 폐쇄 시스템으로 배출해야 합니다. 또한 추운 지역에서는 백파이프 부분에 동결을 방지하기 위해 증기열이 필요합니다. 스팀 트레이싱 튜브는 백 튜브의 응축수를 기화시켜 액체가 쌓이는 것을 방지할 수도 있습니다. 그러나 히트 트레이싱 튜브를 사용하더라도 수동 배수 밸브는 여전히 필요합니다.
7, 안전 밸브 출구 파이프 설계는 배압이 안전 밸브의 일정한 압력의 특정 값을 초과하지 않는 것을 고려해야 합니다. 스프링형 안전밸브의 경우 일반형은 배압이 밸브 정격압력의 10%를 초과하지 않아야 하며, 벨로우즈형(밸런스형)은 배압이 안전밸브 압력의 30%를 초과하지 않아야 하며, 파일럿의 경우 안전 밸브 유형의 경우 배압은 안전 밸브의 일정 압력의 60%를 초과하지 않습니다. 특정 값은 제조업체의 샘플을 참조해야 하며 프로세스 계산에 의해 결정되어야 합니다.
도 8에 도시된 바와 같이, 가스나 증기는 안전밸브 출구에 의해 대기중으로 배출되기 때문에 출구관의 중심선에 반대의 힘이 발생하는데, 이를 안전밸브의 반력이라 한다. 릴리프 밸브의 출구 라인 설계 시 이 힘의 영향을 고려해야 합니다. 예: 안전 밸브 출구 파이프에는 고정 지지대가 제공되어야 합니다. 릴리프 밸브의 입구 파이프 부분이 긴 경우 압력 용기 벽을 강화해야 합니다.
안전 밸브 작동 주의 사항
1. 안전 밸브 사용 부서는 공정 및 사후 작동 규칙에 안전 밸브에 대한 다음과 같은 안전 작동 요구 사항을 명확하게 제시해야 합니다.
1. 작동 프로세스 지표(작동 압력, 작동 온도 또는 낮은 작동 온도, 설정 압력 포함)
2. 안전밸브의 주의사항 및 조작방법(렌치가 있는 안전밸브의 경우)
3. 안전밸브의 작동상태, 발생할 수 있는 이상현상 및 예방조치, 긴급처분 및 보고절차에 있어서 점검하여야 할 사항
2. 안전밸브 작동 중에는 정기적인 점검을 실시하여야 한다. 검사 기간은 특정 상황에 따라 각 사용자가 정하며, 기간은 한 달에 한 번을 초과할 수 없습니다. 특히 다음 항목을 검사해야 합니다.
1. 명판의 완성 여부
2. 안전 밸브 씰이 손상되지 않았습니다.
3. 안전 밸브와 함께 사용되는 차단 밸브가 완전히 열려 있고 씰이 손상되지 않았는지 여부
4. 운전 중 예외가 발생하는지 확인하세요.
5. 작동 중 설정 압력을 초과할 때 유연하게 이륙할 수 있는지 여부.
세 번째, 사용 과정에서 안전 밸브에 다음과 같은 문제가 발생할 경우 운영자는 규정된 절차에 따라 적시에 관련 부서에 보고해야 합니다.
1. 과압이 이륙하지 않습니다.
2. 이륙 후 좌석으로 돌아가지 마십시오.
3. 누출이 발생합니다.
4. 안전 밸브 차단 밸브와 안전 밸브 씰이 떨어지기 전에.
넷째, 작동 중인 압력 용기, 차단 밸브 앞의 안전 밸브는 완전히 열린 위치에 있어야 하며 밀봉되어야 합니다. 안전 밸브를 잭으로 당겨서 죽이거나 차단 밸브를 취소하거나 닫는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 안전 밸브 작동에 대한 모든 변경은 감독자의 승인을 받아야 합니다.
다섯째, 압력 작업이 있는 안전 밸브는 수리 및 고정 작업을 수행하는 것이 엄격히 금지됩니다. 수리 및 기타 작업을 수행해야 하는 경우 사용자 단위는 효과적인 작동 요구 사항 및 보호 조치를 수립해야 하며, 문의 실제 작동 시 계약을 담당하는 기술 담당자는 현장을 감독할 사람을 파견해야 합니다.
여섯째, 작업자는 리드 씰을 열고 제거하거나 안전 밸브 설정 나사를 조정하는 것이 금지됩니다.
7. 예비 안전밸브는 적절히 보관 및 관리되어야 한다.
안전밸브의 임계압력비에 관한 연구 - 안전밸브의 임계압력비에 관한 연구 - 라이코밸브 초록: 안전밸브의 임계압력비를 계산하는 공식을 제시한다.
테스트 결과, 안전밸브의 임계압력비는 주로 노즐의 임계압력비와 디스크 유동저항계수에 의해 영향을 받는 것으로 나타났으며, 디스크 유동저항계수가 너무 크기 때문에 안전밸브는 일반적으로 아임계 상태에 있는 것으로 나타났다. 흐름 상태.
Gb50-89 "강철 압력 용기"는 안전 밸브의 흐름 상태가 다르므로 두 종류의 변위 계산 공식을 제시하여 안전 밸브가 임계 흐름 상태인지 또는 아임계 흐름 상태인지 판단합니다. 변위 계산 공식의 올바른 선택을 전제로 합니다.
현재 안전밸브의 임계압력비 값에 대해서는 두 가지 견해가 있다. ① 각국의 규격에서는 안전밸브의 임계압력비가 노즐의 임계압력비와 동일하다고 본다. 이고 그 값은 0.528[1,2]입니다.
② 많은 전문가 및 연구자들은 안전밸브의 임계압력비가 노즐의 임계압력비보다 작은 것으로 보고 있으며, 그 값은 약 0.2~0.3이다. [3] 현재까지 임계압력의 엄격하고 정확한 이론적 계산 방법은 없다. 안전 밸브의 압력 비율이 허용되었습니다.
따라서 안전밸브의 임계압력비를 결정하고 안전유동상태를 정확하게 판단하는 것은 아직까지 문헌에 보고되지 않은 공학계에서 해결해야 할 시급한 문제이다.
저자는 이론적 분석과 실험적 연구를 통해 안전밸브의 유동상태를 논의하고 안전밸브의 임계압력비에 대한 이론적 계산식을 제시한다.
1 안전밸브 임계압력비 임계압력비 RCR은 작은 유로구간에서 공기유속이 국부적인 음속에 도달할 때의 입구압력과 출구압력의 비율을 말한다.
노즐의 임계압력비는 이론상 공식으로 계산할 수 있습니다.
노즐 입구 압력비가 노즐의 임계 압력비보다 낮거나 같을 때 출구 단면의 음파 흐름으로 인해 출구 입구 압력비의 교란이 음속 평면을 초과할 수 없으므로 교란이 흐름에 영향을 줄 수 없습니다. 노즐에서.
출구 섹션의 공기 흐름 압력은 P2 / P1 = Cr에서 변하지 않고 유지되고 출구 섹션의 공기 흐름은 여전히 ​​음파 흐름이며 상대 변위는 변하지 않고 유지됩니다(W/Wmax=1). 이때 노즐은 임계 또는 초임계 유동 상태에 있다[4].
노즐 외에 다른 구조물의 임계압력비는 시험으로 결정해야 하는 경우가 많으며, 시험으로 결정된 임계압력비를 구별하기 위해 제2임계압력비라고 한다.
안전밸브 구조의 복잡성으로 인해 안전밸브의 작은 유로 단면적에서는 유속을 결정하기 어려우며, 이에 따라 안전밸브의 임계압력비를 정확하게 결정하는 것이 불가능하다. 작은 흐름 통로 폐쇄 영역은 음속에 도달합니다.
현재 안전밸브가 임계유량상태에 도달했는지 판단하는 방법은 안전밸브의 변위계수를 측정하는 것이다. 변위 계수가 압력비에 따라 변하지 않는 한 안전 밸브는 임계 흐름 상태에 도달할 것으로 믿어집니다[3].
측정결과 안전밸브의 변위는 압력비의 변화에 ​​따라 항상 변하는 것으로 나타났으나, 안전밸브의 압력비가 0.2~0.3보다 낮을 경우에는 압력비에 따른 안전밸브의 변위의 변화가 나타난다. 는 작으며, 사람들은 이 작은 변화가 측정오차에 의한 것이라고 생각하므로, 완전 개방 안전밸브의 임계압력비는 0.2~0.3 정도라고 판단된다.
릴리프 밸브의 임계 압력비를 결정하기 위한 이 테스트 방법의 이론적 근거는 임계 및 초임계 흐름 상태에서 압력비 교란이 음파 평면을 초과할 수 없으므로 노즐의 상대 토출 속도가 변하지 않는다는 것입니다.
그러나 임계 또는 초임계 흐름 상태에서는 노즐 출구 부분의 흐름이 음속 흐름이 되어 상대 변위가 발생합니다.
안전 밸브의 입구 압력 P1이 증가함에 따라 디스크 저항 압력 강하 P가 증가하고 밸브 내 노즐의 출구 압력 P2도 증가합니다. 그 결과, P2와 P1이 단계적으로 증가하여 밸브 내 노즐의 압력비 r=P2/P1이 점차 고정값으로 될 수 있다.
노즐 변위 계산식에서 알 수 있듯이, 노즐 변위는 점차적으로 고정된 값이 되며, 안전 밸브의 변위는 압력비에 따라 거의 변하지 않거나 변하지 않습니다.
그러나 이는 안전 밸브의 작은 유로 부분의 유속이 국지적인 음속에 도달한다는 것을 의미하지는 않습니다. 물론 이때의 압력비는 반드시 완전개방 안전밸브의 임계압력비일 필요는 없다.
또한 디스크의 개방 높이가 작은 경우 압력비가 0.67에 도달하더라도 안전 밸브의 변위 계수는 압력비에 따라 변하지 않습니다. 물론, 이 압력비는 안전밸브의 임계압력비로 간주될 수 없으며, 이론적으로 안전밸브의 임계압력비는 노즐의 임계압력비보다 클 수 없기 때문이다.
그림 1의 안전밸브 구조도와 그림 1b의 이론적 계산 모델은 릴리프 밸브와 이상적인 등가 노즐이 디스크 저항 압력 강하 p의 차이에 반영됨을 보여줍니다. 전통적인 변위 계산 방법의 다양한 사양 때문에 이상적인 등가를 채택합니다. 노즐 모델 계산을 수행하고 릴리프 밸브와 노즐을 쉽게 혼동하게 만드는 디스크 저항 압력 강하의 영향을 무시합니다. 이로 인해 사람들은 릴리프 밸브의 임계 압력 비율이 노즐의 임계 압력 비율인 0.528과 동일하다고 믿게 될 수 있습니다. 실제로 릴리프 밸브와 노즐은 분명히 다릅니다.
안전 밸브와 이상적인 등가 노즐 사이의 주요 차이점은 디스크 저항 압력 강하에 반영되는 반면, 기존 계산 모델은 디스크 저항 압력 강하 P의 역할을 고려하지 않으므로 이는 불합리합니다.
정적 매개변수로 표현되는 이론적인 노즐 속도는 다음과 같습니다. [5]: 3) 여기서 K는 단열 지수입니다. A1A2는 유로 섹션의 밸브 노즐 입구 및 출구가 아닙니다. R0 가스 상수; T1은 입구 온도입니다. R은 밸브 노즐 입구의 압력비이고, r=2/P1입니다. 이제 식 (1)의 양변을 P1으로 나누고 식 (2)와 (3)을 단순화된 식으로 대입하면 안전밸브의 압력비와 밸브 내 노즐의 압력비 사이의 관계를 도출할 수 있다. 식 (4)에서 안전밸브 B의 압력비, RBB /1 완전개방 안전밸브의 임계유량 통로 구간은 노즐 목에 있으므로 안전밸브의 임계유량상태*는 다음과 같다. 노즐 목.
식(7)에 따르면 안전밸브의 임계압력비(RBCR)는 주로 노즐의 임계압력비(RCR)와 디스크 유동저항계수(F)의 영향을 받는다.
DISC 유동저항계수 F가 증가하면 노즐의 임계압력비는 일정하므로 안전밸브의 임계압력비는 감소하게 된다.
디스크 유동저항계수가 증가함에 따라 안전밸브의 임계압력비가 감소하는 것을 볼 수 있다.
유동 저항 계수가 특정 임계 값으로 증가하면 안전 밸브의 임계 압력 비율이 0으로 감소합니다.
디스크 저항 계수가 이 임계 값을 초과하면 디스크 흐름 저항 계수가 너무 크고 안전 밸브가 완전히 아임계 흐름 상태에 있기 때문에 밸브가 임계 흐름 상태에 도달할 수 없습니다.
따라서 안전 밸브에 임계 흐름 상태가 있는 경우 안전 밸브의 임계 압력 비율은 0보다 작아서는 안 됩니다. 즉, RBCR ≥0일 때 디스크 흐름 저항 계수는 F ≥2/K를 충족해야 합니다.
공기의 경우 k=1.4이고 F ≤1.43입니다.
따라서 안전 밸브가 임계 흐름 상태에 있는 경우 디스크 흐름 저항 계수 F는 1.43을 초과할 수 없습니다.
안전밸브가 임계유동상태인지 아임계유동상태인지를 판단하기 위해 저자는 두 종류의 안전밸브 A42Y-1.6CN40과 A42Y-1.6CN50의 디스크 유동저항계수에 대한 시험을 실시하였다. 무화과. 2는 디스크 흐름 저항 계수와 안전 밸브의 압력비 사이의 테스트 관계 곡선을 보여 주며, 여기서 H는 완전 개방 높이이고 Y는 테스트 개방 높이입니다.
테스트 결과는 완전 개방형 안전 밸브의 디스크 흐름 저항 계수가 1.43 이상임을 보여줍니다.
따라서 안전밸브의 입구압력이 커도 밸브디스크 저항의 압력강하가 너무 커서 안전밸브가 임계유량상태에 도달하지 못하므로 일반적으로 안전밸브는 아임계유량상태에 있다고 결론을 내릴 수 있다. 상태.
이러한 추론의 신뢰성을 입증하기 위해 저자는 두 개의 안전밸브의 압력비와 밸브 내 노즐의 압력비를 테스트하였고, 안전밸브의 압력비와 밸브의 압력비에 대한 테스트 결과를 제시하였다. 밸브의 노즐
테스트 결과에 따르면 릴리프 밸브의 입구 압력이 0.6Pa 게이지 압력에 도달하면 두 밸브 내부 노즐의 압력비가 0.7 이상인 것으로 나타났습니다.
밸브의 노즐은 아임계 유동 상태에 있어야 함을 알 수 있습니다.
완전 개방형 안전 밸브의 임계 흐름 통로 부분은 노즐 목에 있으며, 안전 밸브*의 임계 흐름 상태는 노즐 목에 도달할 수 있습니다.
따라서 안전밸브 내부의 노즐이 임계유량상태에 도달하면 안전밸브는 임계유량상태에 있게 된다.