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安全阀技术问题分析

发布时间：2020/2/26 信息审核：四川成都锐通机械设备有限公司
安全阀技术问题分析


安全阀是压力系统中广泛使用的安全装置。当压力系统中的介质压力超过规定值时，安全阀会自动打开。当介质压力下降到一定值时，安全阀将返回其阀座并自动关闭。直接作用安全阀基本上分为弹簧式和重锤式。目前，使用最广泛的是弹簧式安全阀。运行时，通过弹簧提供密封力，确保设备正常运行。当压力上升时，中压克服弹簧力打开阀门，系统压力下降。当压力下降到一定值时，阀门在弹簧力的作用下回到其阀座。在试验台的氢气和氧气系统中，由于氢气和氧气都是低温介质，为了减少介质的损失，保证更好的隔热和冷却，采用全开安全阀(包括先导安全阀)来减小开口尺寸，减少热泄漏。
安全阀设计的关键是弹簧设计和密封面设计。弹簧不仅影响密封，还影响阀门的灵敏度。密封面的结构形式和材料设计将直接影响阀门的密封。
弹簧
弹簧是在高压力下工作的元件。材料的表面承受最大的力。弹簧的综合力学性能和材料的表面质量对弹簧有很大的影响。弹簧钢是最常用的弹簧材料，其次是镍合金、高弹性合金和不锈钢。在试验台测试系统中，大多数弹簧材料是50CrVA、60Si2MnA、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9和QBe2等。因为它们大多处于低温环境中。其中，1Cr18Ni9Ti(材料标准号DGB09-1989)
当弹簧与安全阀不兼容时，安全阀就不能正常工作。因为如果弹簧太强，当阀门打开时，系统压力会上升得太高，使设备无法安全运行。如果弹簧太软，阀门的回压将大大降低，导致设备浪费大量介质。在工业生产中，为了获得所需的排放和阀座压力，通常采用设计上下调节环的方法，但氢氧测试系统中的阀门不能采用这种方法，因为这种介质的危险性决定了其排放应在指定的地方进行，而调节环的存在使阀门在排放时向大气泄漏。
密封副
安全阀关闭件的材料应具有耐腐蚀性、耐腐蚀性、耐压性、良好的可加工性和良好的弹性变形能力，在选择材料时应首先考虑耐腐蚀性，腐蚀是机械磨损和介质对金属表面腐蚀共同作用的结果。试验台系统中材料的耐低温性也是主要考虑因素，因此采用不锈钢(0Cr18Ni9)作为阀门的主要材料。密封辅助材料主要有不锈钢(0cr 18 Ni9)-黄铜、不锈钢(0cr 18 Ni9)-铝、不锈钢(0cr 18 Ni9)-聚四氟乙烯、不锈钢(0cr 18 Ni9)-增强聚四氟乙烯和不锈钢(0cr 18 Ni9)-聚酰亚胺等。
在设计阀门时，增加密封面上的比压是一种常见的方法。然而，根据国家标准的要求，安全阀的开启压力PS=(1105 ~ 111)p，这使得作用在密封面上的力为固定值，当选择密封面的宽度时，密封面上的比压变为固定值，通常密封机构不能保持可靠的密封。因此，安全阀的密封性在很大程度上取决于阀门的结构及其制造和装配的精度。安全阀在工作状态下的泄漏不仅与密封面上的比压有关，还与密封面的机械损伤、阀瓣的中性、环境介质温度变化引起的密封面变形以及介质中的杂质对密封面的污染有关。为了减少阀门的泄漏，有必要提高结构、制造和装配的要求，特别是要注意密封面的表面质量和形位公差要求。西方
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