Hướng dẫn lắp đặt van an toàn và phân tích biện pháp phòng ngừa Nghiên cứu tỷ lệ áp suất tới hạn của van an toàn – Van Lecco

Hướng dẫn lắp đặt van an toàn và phân tích biện pháp phòng ngừa Nghiên cứu tỷ lệ áp suất tới hạn của van an toàn – Van Lecco

Hướng dẫn lắp đặt van an toàn
Trong thiết kế nhà máy hóa dầu, do số lượng thiết bị và đường ống có mức áp suất trung bình và cao liên quan đến sự gia tăng nên việc sử dụng van an toàn cũng tăng theo. Vì vậy, việc bố trí van an toàn đúng cách, hợp lý là đặc biệt quan trọng.
1. Van an toàn trên thiết bị hoặc đường ống phải được lắp đặt theo chiều dọc và càng gần thiết bị hoặc đường ống được bảo vệ càng tốt. Tuy nhiên, van an toàn của đường ống chất lỏng, bộ trao đổi nhiệt hoặc thùng chứa, khi đóng van, áp suất có thể tăng do giãn nở nhiệt, có thể lắp đặt theo chiều ngang.
2, van an toàn thường phải được lắp đặt ở nơi dễ sửa chữa và điều chỉnh, xung quanh nó phải có đủ không gian làm việc. Chẳng hạn như: van an toàn thùng chứa dọc, DN80 bên dưới, có thể được lắp đặt ở bên ngoài bệ; DN100 được lắp đặt bên ngoài bệ gần bệ, với sự trợ giúp của bệ có thể được sử dụng để sửa chữa và đại tu van. Và không nên lắp đặt ở đầu cụt của các ống nằm ngang dài để tránh tích tụ chất rắn hoặc chất lỏng.
3. Van an toàn lắp đặt trên đường ống phải được đặt ở nơi có áp suất tương đối ổn định và cách nguồn dao động một khoảng nhất định.
4, van an toàn với khí quyển, đối với môi trường vô hại chung (chẳng hạn như không khí, v.v.), miệng ống xả cao hơn cổng xả là tâm của bán kính 715m của bệ vận hành, thiết bị hoặc mặt đất cao 2,5m. Đối với môi trường có tính ăn mòn, dễ cháy hoặc độc hại, cửa xả phải cao hơn 3m so với bệ vận hành, thiết bị hoặc mặt đất trong bán kính 15m.
5, đầu ra của van an toàn được nối với ống giảm áp, được đưa vào đường ống từ phía trên xuống Góc 45, để không đổ nước ngưng vào ống nhánh và có thể giảm áp suất ngược của sự an toàn van. Khi áp suất không đổi của van an toàn lớn hơn 710MPa thì phải sử dụng miếng chèn 45.
6. Không được có chất lỏng dạng túi trong ống xả của hệ thống giảm áp khí ướt và chiều cao lắp đặt của van an toàn phải cao hơn chiều cao của hệ thống giảm áp. Nếu đầu ra của van giảm áp thấp hơn đường chính giảm áp hoặc ống xả cần được nâng lên để tiếp cận đường chính, thì phải đặt bể chứa chất lỏng và đồng hồ đo mức hoặc van xả chất lỏng bằng tay ở mức thấp và dễ dàng. nơi dễ tiếp cận và được xả thường xuyên vào hệ thống kín để tránh tích tụ chất lỏng trong đoạn ống dạng túi. Ngoài ra, ở những vùng lạnh, phần ống túi cần gia nhiệt bằng hơi nước để chống đóng băng. Ống dò hơi cũng có thể làm bay hơi chất ngưng tụ trong ống túi để tránh tích tụ chất lỏng. Nhưng ngay cả khi sử dụng ống dò nhiệt thì van xả bằng tay vẫn cần thiết.
7, thiết kế đường ống thoát của van an toàn nên xem xét áp suất ngược không vượt quá một giá trị nhất định của áp suất không đổi của van an toàn. Đối với van an toàn loại lò xo, loại áp suất ngược chung không được vượt quá 10% áp suất định mức của van, loại ống thổi (loại cân bằng) áp suất ngược không được vượt quá 30% áp suất của van an toàn, đối với van an toàn kiểu lò xo. loại van an toàn, áp suất ngược không vượt quá 60% áp suất không đổi của van an toàn. Giá trị cụ thể phải tham khảo mẫu của nhà sản xuất và được xác định bằng quá trình tính toán.
8, do khí hoặc hơi nước được thải vào khí quyển qua đầu ra của van an toàn nên lực ngược lại được tạo ra trên đường tâm của ống thoát ra, được gọi là lực phản ứng của van an toàn. Ảnh hưởng của lực này cần được xem xét khi thiết kế đường ra của van xả. Chẳng hạn như: ống thoát van an toàn phải được cung cấp một giá đỡ cố định; Khi phần ống dẫn vào của van giảm áp dài thì thành bình chịu áp phải được gia cố.
Biện pháp phòng ngừa vận hành van an toàn
1. Bộ phận sử dụng van an toàn cần đưa ra rõ ràng các yêu cầu vận hành an toàn sau đây đối với van an toàn trong quy trình và quy tắc vận hành sau:
1. Các chỉ số quá trình vận hành (bao gồm áp suất làm việc, nhiệt độ làm việc hoặc nhiệt độ làm việc thấp, áp suất cài đặt);
2. Biện pháp phòng ngừa và vận hành van an toàn (đối với van an toàn có cờ lê);
3. Các hạng mục cần được kiểm tra trong quá trình vận hành van an toàn, các hiện tượng bất thường có thể xảy ra và các biện pháp phòng ngừa cũng như quy trình báo cáo và xử lý khẩn cấp.
2. Cần tiến hành kiểm tra thường xuyên trong quá trình vận hành van an toàn. Thời gian kiểm tra do mỗi người dùng xây dựng tùy theo tình huống cụ thể và thời lượng không quá một lần mỗi tháng. Các mục sau đây cần được kiểm tra đặc biệt:
1. Bảng tên đã đầy đủ chưa;
2. Phớt van an toàn còn nguyên vẹn;
3. Van ngắt được sử dụng với van an toàn có mở hoàn toàn và con dấu còn nguyên vẹn hay không;
4. Kiểm tra xem có ngoại lệ nào xảy ra trong quá trình hoạt động hay không.
5. Liệu nó có thể cất cánh linh hoạt khi vượt quá áp suất cài đặt khi vận hành hay không.
Thứ ba, van an toàn trong quá trình sử dụng, khi xảy ra các sự cố sau, người vận hành phải báo cáo kịp thời cho các bộ phận liên quan theo quy trình quy định:
1. Quá áp không giảm;
2. Không quay lại ghế sau khi cất cánh;
3. Xảy ra rò rỉ;
4. Trước khi van cắt van an toàn và phớt van an toàn rơi ra.
Thứ tư, bình chịu áp lực trong quá trình vận hành, van an toàn trước van cắt phải ở vị trí mở hoàn toàn và bịt kín. Nghiêm cấm kích chết van an toàn, hủy hoặc đóng van ngắt. Mọi thay đổi trong hoạt động của van an toàn phải được người giám sát chấp thuận.
Thứ năm, van an toàn chịu áp lực, bị nghiêm cấm thực hiện bất kỳ công việc sửa chữa và buộc chặt nào. Cần tiến hành sửa chữa và các công việc khác, đơn vị sử dụng phải xây dựng các yêu cầu vận hành và biện pháp bảo vệ hiệu quả, đồng thời người kỹ thuật phụ trách thỏa thuận trong quá trình vận hành thực tế của cửa phải cử người đến giám sát hiện trường.
Thứ sáu, người vận hành bị cấm mở và tháo phớt chì hoặc điều chỉnh vít cài đặt van an toàn.
7. Van an toàn dự phòng phải được bảo quản và bảo dưỡng đúng cách.
Nghiên cứu tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn – Nghiên cứu tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn – Van Lyco Tóm tắt: Trình bày công thức tính tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn.
KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM CHO RẰNG TỶ LỆ ÁP SUẤT TIÊU CHUẨN CỦA VAN AN TOÀN BỊ ẢNH HƯỞNG CHỦ YẾU BỞI TỶ LỆ ÁP SUẤT TIÊU CHUẨN CỦA vòi phun và hệ số cản dòng chảy ĐĨA, và do hệ số cản dòng chảy của đĩa quá lớn nên van an toàn nói chung ở mức cận tới hạn. trạng thái dòng chảy.
Gb50-89 “Bình áp lực bằng thép”, tùy theo trạng thái dòng chảy của van an toàn là khác nhau, đưa ra hai loại công thức tính toán chuyển vị, do đó, để đánh giá xem van an toàn đang ở trạng thái dòng chảy quan trọng hay trạng thái dòng chảy cận tới hạn, là tiền đề lựa chọn đúng công thức tính chuyển vị.
Hiện tại, có hai quan điểm về giá trị của tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn: ① người ta cho rằng tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn giống với tỷ số áp suất tới hạn của vòi phun trong thông số kỹ thuật của nhiều quốc gia khác nhau và giá trị của nó là 0,528 [1,2].
② Nhiều chuyên gia và nhà nghiên cứu cho rằng tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn nhỏ hơn tỷ số áp suất tới hạn của vòi phun và giá trị của nó là khoảng 0,2 ~ 0,3 [3] Cho đến nay, không có phương pháp tính toán lý thuyết nghiêm ngặt và chính xác nào về mức tới hạn tỷ lệ áp suất của van an toàn đã được chấp nhận.
Do đó, việc xác định tỷ lệ áp suất tới hạn của van an toàn và đánh giá chính xác trạng thái dòng chảy an toàn vẫn là một vấn đề cấp bách cần giải quyết trong kỹ thuật, điều này cho đến nay vẫn chưa được đề cập trong tài liệu.
Thông qua phân tích lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm, tác giả bàn luận về trạng thái dòng chảy của van an toàn và đưa ra công thức tính lý thuyết tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn.
1 Tỷ lệ áp suất tới hạn của van an toàn Tỷ lệ áp suất tới hạn RCR đề cập đến tỷ lệ áp suất đầu vào và đầu ra khi tốc độ dòng khí đạt đến tốc độ âm thanh cục bộ tại một đoạn dòng chảy nhỏ.
Tỷ số áp suất tới hạn của vòi phun có thể được tính bằng công thức trên lý thuyết.
Khi tỷ lệ áp suất đầu vào của vòi phun thấp hơn hoặc bằng tỷ lệ áp suất tới hạn của vòi phun, thì sự nhiễu loạn của tỷ lệ áp suất đầu vào của đầu ra không thể vượt quá mặt phẳng âm thanh do dòng âm trên phần đầu ra, do đó sự nhiễu loạn không thể ảnh hưởng đến dòng chảy. trong vòi phun.
Áp suất luồng khí trên phần đầu ra không đổi ở mức P2 / P1 = Cr, luồng khí trên phần đầu ra vẫn là dòng âm và độ dịch chuyển tương đối không thay đổi, cụ thể là W/Wmax=1. Tại thời điểm này, vòi phun ở trạng thái dòng tới hạn hoặc siêu tới hạn [4].
Ngoài vòi phun, tỷ lệ áp suất tới hạn của các kết cấu khác thường cần được xác định bằng thử nghiệm và tỷ lệ áp suất tới hạn được xác định bằng thử nghiệm được gọi là tỷ lệ áp suất tới hạn thứ hai để phân biệt.
Do kết cấu van an toàn phức tạp nên khó xác định vận tốc dòng chảy tại tiết diện dòng chảy nhỏ của van an toàn nên không thể xác định chính xác tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn theo khu vực đóng cửa dòng chảy nhỏ đạt tốc độ âm thanh.
Hiện nay, phương pháp xác định xem van an toàn đã đạt đến trạng thái dòng chảy tới hạn hay chưa là đo hệ số dịch chuyển của van an toàn. Người ta tin rằng van an toàn sẽ đạt đến trạng thái dòng chảy tới hạn miễn là hệ số dịch chuyển không thay đổi theo tỷ số áp suất [3].
Kết quả đo cho thấy độ dịch chuyển của van an toàn luôn thay đổi theo sự thay đổi của tỷ số áp suất, nhưng khi tỷ số áp suất của van an toàn thấp hơn 0,2 ~ 0,3 thì độ dịch chuyển của van an toàn với tỷ số áp suất thay đổi là nhỏ và mọi người cho rằng sự thay đổi nhỏ này là do lỗi đo lường gây ra, do đó người ta đánh giá rằng tỷ lệ áp suất tới hạn của van an toàn mở hoàn toàn là khoảng 0,2 ~ 0,3.
Cơ sở lý thuyết của phương pháp thử nghiệm này để xác định tỷ lệ áp suất tới hạn của van giảm áp là sự xáo trộn tỷ lệ áp suất không thể vượt quá mặt phẳng âm thanh ở trạng thái dòng tới hạn và siêu tới hạn, do đó tốc độ xả tương đối của vòi phun không thay đổi.
Tuy nhiên, ở trạng thái dòng tới hạn hoặc siêu tới hạn, dòng chảy ở phần đầu ra của vòi phun là dòng siêu âm, dẫn đến độ dịch chuyển tương đối.
Khi áp suất đầu vào P1 của van an toàn tăng lên, độ giảm áp suất của đĩa P tăng lên và áp suất đầu ra P2 của vòi trong van cũng tăng lên. Kết quả là P2 và P1 có thể tăng dần lên, dẫn đến tỷ số áp suất của vòi phun trong van r=P2/P1 dần dần về một giá trị cố định.
Có thể thấy từ công thức tính toán độ dịch chuyển của vòi phun, độ dịch chuyển của vòi phun dần dần trở thành một giá trị cố định và độ dịch chuyển của van an toàn thay đổi rất ít hoặc không thay đổi theo tỷ số áp suất.
Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là tốc độ dòng chảy ở đoạn dòng chảy nhỏ của van an toàn đạt đến tốc độ âm thanh cục bộ. Rõ ràng, tỷ số áp suất tại thời điểm này không nhất thiết phải là tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn mở hoàn toàn.
Hơn nữa, khi chiều cao mở của đĩa nhỏ, hệ số dịch chuyển của van an toàn không thay đổi theo tỷ số áp suất ngay cả khi tỷ số áp suất đạt 0,67. Tất nhiên, tỷ số áp suất này không thể được coi là tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn, vì về mặt lý thuyết, tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn không thể lớn hơn tỷ số áp suất tới hạn của vòi phun.
Sơ đồ cấu trúc van an toàn Hình 1 và mô hình tính toán lý thuyết theo hình 1 b cho thấy van giảm áp và vòi phun tương đương lý tưởng của nó được phản ánh qua sự chênh lệch giữa độ giảm áp suất kháng đĩa p do các thông số kỹ thuật khác nhau của phương pháp tính chuyển vị truyền thống áp dụng tương đương lý tưởng tính toán mô hình vòi phun và bỏ qua ảnh hưởng của việc giảm áp suất điện trở đĩa, điều này sẽ dễ nhầm lẫn giữa van xả và vòi phun. Điều này có thể khiến MỌI NGƯỜI TIN RẰNG TỶ LỆ ÁP SUẤT TIÊU CHUẨN CỦA VAN GIẢM ÁP LÀ GIỐNG NHƯ CỦA VÒI PHUN, 0,528, KHI THỰC TẾ VAN CỨU TRỢ VÀ vòi phun rõ ràng là khác nhau.
Sự khác biệt chính giữa van an toàn và vòi phun tương đương lý tưởng của nó được phản ánh ở sự giảm áp suất của điện trở đĩa, trong khi mô hình tính toán truyền thống không xem xét vai trò của việc giảm áp suất của điện trở đĩa P, điều này là không hợp lý.
Vận tốc lý thuyết của vòi phun biểu thị bằng thông số tĩnh là [5] : 3) Trong đó K là chỉ số đoạn nhiệt; A1A2 không phải là van đầu vào và đầu ra của phần kênh dòng chảy; Hằng số khí R0; T1 là nhiệt độ đầu vào; R là tỷ số áp suất tại đầu vào của vòi trong van và r=2/P1. Bây giờ chia cả hai vế của phương trình (1) cho P1 và thay phương trình (2) và (3) thành công thức đơn giản hóa, có thể rút ra mối quan hệ giữa tỷ số áp suất của van an toàn và tỷ số áp suất của vòi phun trong van như sau: Trong Công thức (4), tỷ số áp suất của van an toàn B, RBB /1 Do phần đường dẫn dòng tới hạn của van an toàn mở hoàn toàn nằm ở cổ họng nên có thể đạt được trạng thái dòng tới hạn * của van an toàn tại họng vòi phun.
Theo phương trình (7), tỷ số áp suất tới hạn RBCR của van an toàn bị ảnh hưởng chủ yếu bởi tỷ số áp suất tới hạn RCR của vòi phun và hệ số cản dòng chảy của đĩa F.
Khi hệ số cản dòng DISC F tăng thì tỷ số ÁP SUẤT tới hạn của van an toàn sẽ giảm do tỷ số áp suất tới hạn của vòi phun không đổi.
Có thể thấy, tỷ số áp suất tới hạn của van an toàn giảm khi hệ số cản dòng chảy của đĩa tăng.
Khi hệ số cản dòng chảy tăng đến một giá trị tới hạn nhất định, tỷ lệ áp suất tới hạn của van an toàn sẽ giảm về 0.
Nếu HỆ SỐ TRỞ LẠI ĐĨA VƯỢT QUÁ GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN NÀY, VAN KHÔNG THỂ ĐẠT ĐƯỢC TRẠNG THÁI LƯU LƯỢNG TIÊU CHUẨN VÌ hệ số TRỞ LẠI DÒNG ĐĨA QUÁ LỚN và van an toàn hoàn toàn ở trạng thái dòng chảy cận tới hạn.
Do đó, nếu có trạng thái dòng chảy tới hạn trong van an toàn, tỷ lệ áp suất tới hạn của van an toàn không được nhỏ hơn 0, nghĩa là khi RBCR ≥0, hệ số cản dòng chảy của đĩa phải đáp ứng F ≥2/ K.
Đối với không khí, k=1,4 và F 1,43.
Do đó, nếu van an toàn ở trạng thái dòng chảy tới hạn thì hệ số cản dòng chảy đĩa F của nó không thể vượt quá 1,43.
Để xác định van an toàn đang ở trạng thái dòng tới hạn hay trạng thái dòng dưới tới hạn, tác giả đã tiến hành thử nghiệm hệ số cản dòng dạng đĩa của hai loại van an toàn là A42Y-1.6CN40 và A42Y-1.6CN50. QUẢ SUNG. 2 thể hiện đường cong quan hệ thử nghiệm giữa hệ số cản dòng chảy của đĩa và tỷ số áp suất của van an toàn, trong đó H là chiều cao mở tối đa và Y là chiều cao mở thử nghiệm.
Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ số cản dòng của van an toàn mở hoàn toàn lớn hơn 1,43.
Do đó, có thể kết luận rằng ngay cả khi áp suất đầu vào của van an toàn lớn, van an toàn không thể đạt đến trạng thái dòng chảy tới hạn do độ sụt áp của đĩa van quá lớn, do đó van an toàn thường ở dòng dưới tới hạn. tình trạng.
Để chứng minh độ tin cậy của suy luận này, tác giả đã thử nghiệm tỷ số áp suất của hai van an toàn và tỷ số áp suất của vòi phun trong van, đồng thời kết quả thử nghiệm tỷ số áp suất của van an toàn và tỷ số áp suất của van an toàn. vòi phun trong van
Kết quả thử nghiệm cho thấy khi áp suất đầu vào của van xả đạt áp suất đo 0,6Pa thì tỷ số áp suất của vòi phun bên trong hai van lớn hơn 0,7.
Có thể thấy rằng vòi trong van phải ở trạng thái dòng chảy cận tới hạn.
Phần đi qua dòng chảy tới hạn của van an toàn mở hoàn toàn nằm ở họng vòi phun và trạng thái dòng chảy tới hạn của van an toàn * có thể đạt được ở họng vòi phun.
Do đó, khi vòi bên trong van an toàn đạt đến trạng thái dòng chảy tới hạn thì van an toàn ở trạng thái dòng chảy tới hạn.