Instrukcje montażu zaworu bezpieczeństwa i analiza środków ostrożności Badanie współczynnika ciśnienia krytycznego zaworu bezpieczeństwa – zawory Lecco
Instrukcja montażu zaworu bezpieczeństwa
W projektowaniu zakładów petrochemicznych, wraz ze wzrostem liczby urządzeń i rurociągów średniego i wysokiego ciśnienia, w związku ze wzrostem zastosowania zaworów bezpieczeństwa, odpowiednio wzrosło. Dlatego szczególnie ważne jest prawidłowe i rozsądne rozmieszczenie zaworu bezpieczeństwa.
1. Zawór bezpieczeństwa na urządzeniu lub rurociągu należy montować pionowo i jak najbliżej chronionego urządzenia lub rurociągu. Jednakże zawór bezpieczeństwa rurociągu cieczy, wymiennika ciepła lub zbiornika, gdy zawór jest zamknięty, a ciśnienie może wzrosnąć z powodu rozszerzalności cieplnej, można zainstalować poziomo.
2, zawór bezpieczeństwa powinien być zasadniczo montowany w miejscu, w którym można go łatwo naprawić i wyregulować, a wokół niego powinna być wystarczająca przestrzeń robocza. Takie jak: pionowy zawór bezpieczeństwa zbiornika, DN80 poniżej, można zainstalować na zewnątrz platformy; DN100 instaluje się na zewnątrz platformy w pobliżu platformy, przy pomocy platformy można ją wykorzystać do naprawy i remontu zaworu. Nie należy go instalować na ślepym końcu długich poziomych rur, aby uniknąć gromadzenia się ciał stałych lub cieczy.
3. Zawór bezpieczeństwa instalowany na rurociągu powinien być umiejscowiony w miejscu, w którym ciśnienie jest w miarę stabilne i istnieje pewna odległość od źródła wahań.
4, zawór bezpieczeństwa do atmosfery, dla ogólnie nieszkodliwego medium (takiego jak powietrze itp.) wylot rury wylotowej znajduje się wyżej niż króciec wylotowy, jako środek promienia 715 m platformy roboczej, sprzętu lub podłoża 2,5 m powyżej. W przypadku mediów korozyjnych, łatwopalnych lub toksycznych wylot wylotowy powinien znajdować się o ponad 3 m powyżej platformy roboczej, sprzętu lub podłoża w promieniu 15 m.
5, wylot zaworu bezpieczeństwa jest podłączony do ciśnieniowej rury nadmiarowej, którą należy włożyć do rury od góry w dół pod kątem 45, aby nie wlać kondensatu do rury odgałęzionej i zmniejszyć przeciwciśnienie zabezpieczenia zawór. Jeżeli stałe ciśnienie zaworu bezpieczeństwa jest większe niż 710 MPa należy zastosować wkładkę 45.
6. W rurze tłocznej układu nadmiaru ciśnienia mokrego gazu nie powinna znajdować się ciecz w kształcie worka, a wysokość montażu zaworu bezpieczeństwa powinna być wyższa niż wysokość montażu układu nadmiaru ciśnienia. Jeżeli wylot zaworu nadmiarowego znajduje się niżej niż główny przewód nadmiarowy ciśnienia lub konieczne jest podniesienie rury tłocznej, aby uzyskać dostęp do przewodu głównego, zbiornik magazynujący ciecz i wskaźnik poziomu lub ręczny zawór spustowy cieczy powinny być ustawione na niskim i łatwym dostępnym miejscu i być regularnie odprowadzane do układu zamkniętego, aby uniknąć gromadzenia się cieczy w workowatym odcinku rury. Ponadto w zimnych obszarach odcinek rury worka wymaga ogrzewania parą, aby zapobiec zamarznięciu. Rurka parowa może również odparować kondensat w rurze worka, aby uniknąć gromadzenia się cieczy. Jednak nawet w przypadku zastosowania rury grzewczej ręczny zawór spustowy jest nadal konieczny.
7, projekt rury wylotowej zaworu bezpieczeństwa powinien uwzględniać, że przeciwciśnienie nie przekracza pewnej wartości stałego ciśnienia zaworu bezpieczeństwa. W przypadku sprężynowego zaworu bezpieczeństwa ogólny typ przeciwciśnienia nie powinien przekraczać 10% ciśnienia znamionowego zaworu, w przypadku typu mieszkowego (odciążonego) przeciwciśnienie nie powinno przekraczać 30% ciśnienia zaworu bezpieczeństwa, dla pilota typu zawór bezpieczeństwa, przeciwciśnienie nie przekracza 60% stałego ciśnienia zaworu bezpieczeństwa. Konkretna wartość powinna odnosić się do próbki producenta i być określona na podstawie obliczeń procesowych.
8, ponieważ gaz lub para są odprowadzane do atmosfery przez wylot zaworu bezpieczeństwa, na linii środkowej rury wylotowej generowana jest przeciwna siła, zwana siłą reakcji zaworu bezpieczeństwa. Wpływ tej siły należy uwzględnić przy projektowaniu przewodu wylotowego zaworu nadmiarowego. Takie jak: rura wylotowa zaworu bezpieczeństwa powinna być wyposażona w stałą podporę; Jeżeli odcinek rury wlotowej zaworu nadmiarowego jest długi, należy wzmocnić ściankę zbiornika ciśnieniowego.
Środki ostrożności dotyczące obsługi zaworu bezpieczeństwa
1. Dział zajmujący się użytkowaniem zaworów bezpieczeństwa powinien jasno określić następujące wymagania dotyczące bezpieczeństwa działania zaworu bezpieczeństwa w zasadach procesu i post-eksploatacji:
1. Wskaźniki procesu pracy (m.in. ciśnienie robocze, temperatura pracy lub niska temperatura pracy, ciśnienie zadane);
2. Środki ostrożności i metody obsługi zaworów bezpieczeństwa (w przypadku zaworu bezpieczeństwa z kluczem);
3. Elementy, które należy sprawdzić w zakresie działania zaworu bezpieczeństwa, możliwe zjawiska nietypowe i środki zapobiegawcze, a także procedury awaryjnej utylizacji i raportowania.
2. Podczas pracy zaworu bezpieczeństwa należy przeprowadzać regularne kontrole. Okres kontroli ustalany jest przez każdego użytkownika w zależności od konkretnej sytuacji i nie powinien przekraczać raz w miesiącu. W szczególności należy sprawdzić następujące elementy:
1. Czy tabliczka znamionowa jest kompletna;
2. Uszczelka zaworu bezpieczeństwa jest nienaruszona;
3. Czy zawór odcinający stosowany z zaworem bezpieczeństwa jest całkowicie otwarty i czy uszczelka jest nienaruszona;
4. Sprawdź, czy podczas pracy nie wystąpił jakiś wyjątek.
5. Czy może elastycznie wystartować, gdy podczas pracy zostanie przekroczone ustawione ciśnienie.
Po trzecie, zawór bezpieczeństwa w trakcie użytkowania, gdy wystąpią następujące problemy, operator powinien zgłosić się do odpowiednich działów na czas, zgodnie z zalecanymi procedurami:
1. Nadciśnienie nie ustępuje;
2. Po starcie nie wracaj na siedzenie;
3. Następuje wyciek;
4. Zanim zawór bezpieczeństwa odetnie zawór i odpadnie uszczelka zaworu bezpieczeństwa.
Po czwarte, naczynie ciśnieniowe w trakcie pracy, zawór bezpieczeństwa przed zaworem odcinającym powinien znajdować się w pozycji całkowicie otwartej i uszczelniony. Surowo zabrania się podważania zaworu bezpieczeństwa, kasowania lub zamykania zaworu odcinającego. Wszelkie zmiany w działaniu zaworu bezpieczeństwa muszą zostać zatwierdzone przez przełożonego.
Po piąte, przy zaworze bezpieczeństwa pracującym pod ciśnieniem surowo zabrania się wykonywania jakichkolwiek prac naprawczych i mocujących. Konieczność przeprowadzenia napraw i innych prac, jednostka użytkownika powinna sformułować skuteczne wymagania eksploatacyjne i środki ochronne, a osoba techniczna odpowiedzialna za umowę, w ramach faktycznej eksploatacji drzwi musi wysłać ludzi do nadzorowania budowy.
Po szóste, operatorowi nie wolno otwierać i zdejmować plomby ani regulować śruby regulacyjnej zaworu bezpieczeństwa.
7. Zapasowy zawór bezpieczeństwa powinien być właściwie konserwowany i konserwowany.
Badanie krytycznego stosunku ciśnień zaworu bezpieczeństwa – Badanie krytycznego stosunku ciśnień zaworu bezpieczeństwa – zawór Lyco Streszczenie: W artykule przedstawiono wzór na obliczenie krytycznego współczynnika ciśnień zaworu bezpieczeństwa.
WYNIKI TESTU WSKAZUJĄ, ŻE NA KRYTYCZNY STOSUNEK CIŚNIENIA ZAWORU BEZPIECZEŃSTWA WPŁYWA GŁÓWNIE STOSUNEK CIŚNIENIA KRYTYCZNEGO dyszy i współczynnik oporu przepływu TARCZY, a ponieważ współczynnik oporu przepływu dysku jest zbyt duży, zawór bezpieczeństwa znajduje się zazwyczaj w położeniu PODkrytycznym stan przepływu.
Gb50-89 „Stalowy zbiornik ciśnieniowy”, w zależności od stanu przepływu zaworu bezpieczeństwa, przedstawia dwa rodzaje wzorów obliczania przemieszczenia, dlatego aby ocenić, czy zawór bezpieczeństwa znajduje się w stanie przepływu krytycznego, czy podkrytycznego, jest przesłanka prawidłowego doboru wzoru obliczania przemieszczenia.
Obecnie istnieją dwa poglądy na temat wartości krytycznego stosunku ciśnień zaworu bezpieczeństwa: ① uważa się, że krytyczny stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa jest taki sam jak krytyczny stosunek ciśnień dyszy w specyfikacjach różnych krajów , a jego wartość wynosi 0,528 [1,2].
② Wielu ekspertów i badaczy uważa, że krytyczny współczynnik ciśnień zaworu bezpieczeństwa jest mniejszy niż krytyczny współczynnik ciśnień dyszy, a jego wartość wynosi około 0,2 ~ 0,3 [3] Jak dotąd nie ma rygorystycznej i dokładnej teoretycznej metody obliczania krytycznego przyjęto stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa.
Dlatego określenie krytycznego stosunku ciśnień zaworu bezpieczeństwa i poprawna ocena stanu bezpiecznego przepływu jest w dalszym ciągu pilnym problemem inżynierskim do rozwiązania, nieopisywanym dotychczas w literaturze.
Autor, poprzez analizę teoretyczną i badania eksperymentalne, omawia stan przepływu zaworu bezpieczeństwa i podaje teoretyczny wzór obliczeniowy krytycznego stosunku ciśnień zaworu bezpieczeństwa.
1 Stosunek ciśnienia krytycznego zaworu bezpieczeństwa Współczynnik ciśnienia krytycznego RCR odnosi się do stosunku ciśnienia wlotowego i wylotowego, gdy prędkość przepływu powietrza osiąga lokalną prędkość dźwięku w małym przekroju przepływu.
Krytyczny stosunek ciśnień dyszy można obliczyć teoretycznie ze wzoru.
Gdy stosunek ciśnień na wlocie dyszy jest niższy lub równy krytycznemu współczynnikowi ciśnień w dyszy, zaburzenie stosunku ciśnień na wlocie na wylocie nie może przekroczyć płaszczyzny dźwięku ze względu na przepływ dźwięku w sekcji wylotu, więc zaburzenie nie może mieć wpływu na przepływ w dyszy.
Ciśnienie przepływu powietrza w sekcji wylotowej pozostaje niezmienione przy P2 / P1 = Cr, przepływ powietrza w sekcji wylotowej jest nadal przepływem dźwiękowym, a przemieszczenie względne pozostaje niezmienione, mianowicie W/Wmax=1. W tym czasie dysza znajduje się w stanie przepływu krytycznego lub nadkrytycznego [4].
Oprócz dyszy często konieczne jest określenie krytycznego stosunku ciśnień innych konstrukcji w drodze testu, a krytyczny stosunek ciśnień określony w teście nazywany jest dla rozróżnienia drugim krytycznym stosunkiem ciśnień.
Ze względu na złożoność konstrukcji zaworu bezpieczeństwa trudno jest określić prędkość przepływu przy małym przekroju poprzecznym zaworu bezpieczeństwa, dlatego niemożliwe jest dokładne określenie krytycznego stosunku ciśnień zaworu bezpieczeństwa w zależności od tego, czy obszar zamknięcia małego kanału przepływowego osiąga prędkość dźwięku.
Obecnie metodą określenia, czy zawór bezpieczeństwa osiągnął krytyczny stan przepływu, jest pomiar współczynnika wyporu zaworu bezpieczeństwa. Uważa się, że zawór bezpieczeństwa osiągnie krytyczny stan przepływu, o ile współczynnik wyporności nie zmieni się wraz ze stosunkiem ciśnień [3].
Zmierzone wyniki pokazują, że przemieszczenie zaworu bezpieczeństwa zawsze zmienia się wraz ze zmianą stosunku ciśnień, natomiast gdy stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa jest mniejszy niż 0,2 ~ 0,3, zmiana przemieszczenia zaworu bezpieczeństwa wraz ze stosunkiem ciśnień jest niewielka i ludzie myślą, że ta niewielka zmiana jest spowodowana błędem pomiaru, dlatego ocenia się, że krytyczny stosunek ciśnień całkowicie otwartego zaworu bezpieczeństwa wynosi około 0,2 ~ 0,3.
Teoretyczną podstawą tej metody badawczej do określenia krytycznego stosunku ciśnień zaworu nadmiarowego jest to, że zaburzenie stosunku ciśnień nie może przekroczyć płaszczyzny dźwięku w stanie przepływu krytycznego i nadkrytycznego, tak że względna prędkość wypływu dyszy pozostaje niezmieniona
Jednakże w stanie przepływu krytycznego lub nadkrytycznego przepływ w sekcji wylotowej dyszy jest przepływem dźwiękowym, co powoduje względne przemieszczenie
Wraz ze wzrostem ciśnienia wlotowego P1 zaworu bezpieczeństwa wzrasta spadek ciśnienia P oporu tarczy, wzrasta także ciśnienie wylotowe P2 dyszy w zaworze. W rezultacie P2 i P1 mogą stopniowo rosnąć, w wyniku czego stosunek ciśnień dyszy w zaworze r= P2 / P1 stopniowo osiąga ustaloną wartość.
Jak widać ze wzoru obliczeniowego przemieszczenia dyszy, przemieszczenie dyszy stopniowo staje się wartością stałą, a przemieszczenie zaworu bezpieczeństwa zmienia się nieznacznie lub nie zmienia się wraz ze stosunkiem ciśnień.
Nie oznacza to jednak, że prędkość przepływu w odcinku małego przepływu zaworu bezpieczeństwa osiąga lokalną prędkość dźwięku. Oczywiście stosunek ciśnień w tym momencie niekoniecznie jest krytycznym stosunkiem ciśnień całkowicie otwartego zaworu bezpieczeństwa.
Co więcej, gdy wysokość otwarcia dysku jest mała, współczynnik wyporności zaworu bezpieczeństwa nie zmienia się wraz ze stosunkiem ciśnień, nawet gdy stosunek ciśnień osiągnie 0,67. Oczywiście tego stosunku ciśnień nie można uważać za krytyczny stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa, gdyż teoretycznie rzecz biorąc, krytyczny stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa nie może być większy niż krytyczny stosunek ciśnień dyszy.
Rysunek 1 schemat konstrukcji zaworu bezpieczeństwa i teoretyczny model obliczeniowy na rysunku 1b pokazują, że zawór nadmiarowy i jego idealna równoważna dysza znajdują odzwierciedlenie w różnicy pomiędzy spadkiem ciśnienia p na oporze dysku, ze względu na różne specyfikacje tradycyjnej metody obliczania przemieszczenia, przyjmują idealny równoważnik obliczenie modelu dyszy i zignorowanie efektu spadku ciśnienia na oporze dysku, co łatwo pomyli zawór nadmiarowy z dyszą. Może to prowadzić do przekonania, że współczynnik ciśnienia krytycznego zaworu nadmiarowego jest taki sam jak w dyszy, wynoszący 0,528, KIEDY W FAKCIE ZAWÓR NADMIAROWY I dysza wyraźnie się różnią.
Główna różnica pomiędzy zaworem bezpieczeństwa a jego idealną równoważną dyszą znajduje odzwierciedlenie w spadku ciśnienia na oporze dysku, podczas gdy tradycyjny model obliczeniowy nie uwzględnia roli spadku ciśnienia P na oporze dysku, co jest nieuzasadnione.
Teoretyczna prędkość dyszy wyrażona parametrami statycznymi wynosi [5] : 3) Gdzie, K jest indeksem adiabatycznym; A1A2 nie jest wlotem i wylotem dyszy zaworu sekcji kanału przepływowego; stała gazowa R0; T1 to temperatura na wlocie; R jest stosunkiem ciśnień na wlocie dyszy do zaworu, a r=2/P1. Teraz podziel obie strony równania (1) przez P1 i podstaw równania (2) i (3) do uproszczonego wzoru, a otrzymasz zależność pomiędzy stosunkiem ciśnień zaworu bezpieczeństwa a stosunkiem ciśnień dyszy w zaworze w następujący sposób: We wzorze (4) stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa B, RBB /1 Ponieważ krytyczny odcinek przepływu całkowicie otwartego zaworu bezpieczeństwa znajduje się na gardzieli dyszy, krytyczny stan przepływu * zaworu bezpieczeństwa można osiągnąć przy gardło dyszy.
Zgodnie z równaniem (7) na krytyczny stosunek ciśnień RBCR zaworu bezpieczeństwa wpływa głównie krytyczny stosunek ciśnień RCR dyszy i współczynnik oporu przepływu tarczy F.
Gdy współczynnik oporu przepływu DYSKU F wzrasta, współczynnik CIŚNIENIA krytycznego zaworu bezpieczeństwa będzie się zmniejszał, ponieważ współczynnik ciśnienia krytycznego dyszy jest stały.
Można zauważyć, że krytyczny stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa maleje wraz ze wzrostem współczynnika oporu przepływu dysku.
Gdy współczynnik oporu przepływu wzrośnie do określonej wartości krytycznej, krytyczny stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa zostanie zredukowany do zera.
Jeżeli WSPÓŁCZYNNIK OPORÓW TARCZY PRZEKRACZA TĘ WARTOŚĆ KRYTYCZNĄ, ZAWÓR NIE MOŻE OSIĄGNĄĆ KRYTYCZNEGO STANU PRZEPŁYWU, PONIEWAŻ współczynnik OPORÓW PRZEPŁYWU TARCZY JEST ZBYT DUŻY, a zawór bezpieczeństwa znajduje się całkowicie w stanie przepływu podkrytycznego.
Dlatego też, jeżeli w zaworze bezpieczeństwa występuje krytyczny stan przepływu, krytyczny stosunek ciśnień zaworu bezpieczeństwa nie powinien być mniejszy od zera, czyli gdy RBCR ≥0, współczynnik oporu przepływu przez tarczę powinien spełniać F ≥2/K.
Dla powietrza k=1,4 i F ≤1,43.
Zatem, jeśli zawór bezpieczeństwa znajduje się w krytycznym stanie przepływu, jego współczynnik oporu przepływu przez tarczę F nie może przekroczyć 1,43.
W celu określenia, czy zawór bezpieczeństwa znajduje się w stanie przepływu krytycznego, czy podkrytycznego, autor przeprowadził badania współczynnika oporu przepływu dysku dwóch rodzajów zaworów bezpieczeństwa A42Y-1.6CN40 i A42Y-1.6CN50. FIGA. Na rys. 2 przedstawiono krzywą zależności testowej pomiędzy współczynnikiem oporu przepływu dysku a stosunkiem ciśnień zaworu bezpieczeństwa, gdzie H jest wysokością pełnego otwarcia, a Y jest wysokością testową otwarcia.
Wyniki badań wykazały, że współczynnik oporu przepływu tarczy całkowicie otwartego zaworu bezpieczeństwa wynosi powyżej 1,43.
Dlatego można stwierdzić, że nawet jeśli ciśnienie wlotowe zaworu bezpieczeństwa jest duże, zawór bezpieczeństwa nie może osiągnąć krytycznego stanu przepływu ze względu na zbyt duży spadek ciśnienia na oporze tarczy zaworu, więc zawór bezpieczeństwa zazwyczaj znajduje się w przepływie podkrytycznym państwo.
Aby wykazać rzetelność tego wnioskowania, autor zbadał stosunek ciśnień obu zaworów bezpieczeństwa i stosunek ciśnień dyszy w zaworze, a także wyniki badań stosunku ciśnień zaworu bezpieczeństwa i stosunku ciśnień dysza w zaworze
Wyniki testu pokazują, że gdy ciśnienie wlotowe zaworu nadmiarowego osiąga wartość nadciśnienia 0,6 Pa), stosunek ciśnień w dyszy wewnątrz obu zaworów jest większy niż 0,7.
Można zauważyć, że dysza w zaworze powinna znajdować się w stanie przepływu podkrytycznego.
Sekcja przepływu krytycznego całkowicie otwartego zaworu bezpieczeństwa znajduje się w gardzieli dyszy, a krytyczny stan przepływu zaworu bezpieczeństwa * można osiągnąć w gardzieli dyszy.
Dlatego też, gdy dysza wewnątrz zaworu bezpieczeństwa osiąga krytyczny stan przepływu, zawór bezpieczeństwa znajduje się w krytycznym stanie przepływu.
Czas publikacji: 03 września 2022 r
