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DA22F不銹鋼低溫深冷安全閥操作應(yīng)用案例
低溫安全閥工作原理：
低溫安全閥是指用于低溫液氮系統(tǒng)上，啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài)，當(dāng)?shù)蜏卦O(shè)備或管道內(nèi)的低溫液氮介質(zhì)壓力升高超過規(guī)定值時(shí)，通過向系統(tǒng)外排放液氮來防止低溫管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值的閥門。控制低溫液氮不超過規(guī)定值，對(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù)作用。低溫液氮安全閥主要產(chǎn)品有低溫液氮安全閥，低溫泄壓閥，低溫不銹鋼安全閥，低溫液氮安全閥，液氮全啟式安全閥，液氮微啟式安全閥，液氮法蘭安全閥，液氮螺紋安全閥，低溫液氮小口徑安全閥等。
低溫安全閥是用于防止低溫系統(tǒng)(如液氧、液氮、液氬等)內(nèi)部壓力過高而設(shè)計(jì)的重要安全裝置。在低溫系統(tǒng)中，液體逐漸蒸發(fā)為氣體，壓力逐漸升高，當(dāng)達(dá)到一定壓力時(shí)，就需要安全閥將多余的氣體排出，以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
二、DA22F不銹鋼低溫深冷安全閥操作應(yīng)用案例低溫安全閥標(biāo)準(zhǔn)概述
在全球范圍內(nèi)，低溫安全閥的標(biāo)準(zhǔn)可以分為國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兩類。
1. 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)
國內(nèi)低溫安全閥標(biāo)準(zhǔn)主要包括GB國家標(biāo)準(zhǔn)、HG化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。其中，GB/T 12243-2014《安全閥》是我國低溫安全閥的*國家標(biāo)準(zhǔn)，施行于2015年1月1日。
歐美國家的標(biāo)準(zhǔn)則以ASME標(biāo)準(zhǔn)為主。ASME標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不同類型的低溫安全閥，制定了不同的標(biāo)準(zhǔn)。以ASME標(biāo)準(zhǔn)Section VIII為例，它規(guī)定了低溫安全閥的設(shè)計(jì)和制造、選型和應(yīng)用、檢驗(yàn)和試驗(yàn)等方面的要求。
2. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
低溫安全閥的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要是指液態(tài)氧、液空氣、液氫、液氮、液甲烷、液乙烷等不同類型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要是根據(jù)使用環(huán)境、安全要求等方面的特殊需求而制定的。
三、DA22F不銹鋼低溫深冷安全閥操作應(yīng)用案例ASME標(biāo)準(zhǔn)詳述
ASME標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于低溫安全閥的要求十分嚴(yán)格：要求低溫安全閥必須具有高度的密封性、抗腐蝕性、低溫性能等特點(diǎn)；還要求低溫安全閥必須能夠經(jīng)受長時(shí)間低溫的沖擊和振動(dòng)，依靠固定支架來緩解振動(dòng)和沖擊的影響。此外，低溫安全閥還必須滿足以下技術(shù)參數(shù)和安全性標(biāo)準(zhǔn)：
1. 技術(shù)參數(shù)
ASME標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于低溫安全閥的技術(shù)參數(shù)主要包括：
(1) 額定壓力
根據(jù)不同類型和型號(hào)的低溫安全閥，其額定壓力范圍從0.1MPa到35MPa不等。
(2) 破裂壓力
破裂壓力是指低溫安全閥在開啟后，排放多余氣體所需的壓力值。ASME標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了低溫安全閥的最小破裂壓力為1.1倍的設(shè)置壓力。
(3) 溫度范圍
根據(jù)不同類型和型號(hào)的低溫安全閥，其工作溫度范圍可以從-196℃到+425℃不等，尤其是對(duì)于液氧、液氮等極低溫介質(zhì)的使用，溫度范圍的控制更加重要。
2. 安全性標(biāo)準(zhǔn)
ASME標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低溫安全閥的安全性標(biāo)準(zhǔn)主要包括：
(1) 精度驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
低溫安全閥的精度驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同類型和型號(hào)的低溫安全閥，也有所不同，但是均要求低溫安全閥在經(jīng)過一定的負(fù)載試驗(yàn)后，其破裂壓力和泄漏量都必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2) 限制耗散標(biāo)準(zhǔn)
限制耗散標(biāo)準(zhǔn)是指低溫安全閥在泄漏過程中所消耗的能量必須控制在一定范圍內(nèi)，以避免環(huán)境污染和能源浪費(fèi)。
(3) 閥座泄漏率標(biāo)準(zhǔn)
閥座泄漏率標(biāo)準(zhǔn)是指低溫安全閥在關(guān)閉后，其閥座泄漏率必須控制在一定范圍內(nèi)，以保證安全性。
四、DA22F不銹鋼低溫深冷安全閥操作應(yīng)用案例總結(jié)
低溫安全閥的標(biāo)準(zhǔn)是保障其安全性和可靠性的關(guān)鍵。ASME標(biāo)準(zhǔn)作為低溫安全閥國際標(biāo)準(zhǔn)的代表，吸收了許多歐美國家的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)低溫安全閥的設(shè)計(jì)、制造、選型、使用等方面有著詳盡的規(guī)定。在低溫安全閥的選型和應(yīng)用過程中，必須充分考慮其所處的環(huán)境、工況、溫度范圍等因素，以確保其安全性和可靠性。
序號(hào) | 品 名 | 型 號(hào) 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 安全閥 | 低溫全啟式安全閥DA22F PN40 DN10*15 介質(zhì)：低溫介質(zhì) 整定壓力 1.76 MPA 配套檢測(cè)報(bào)告 | 件 | 1 |
產(chǎn)品型號(hào) | 公稱壓力(MPa) | 整定壓力 (MPa) | 排放壓力(MPa) | 適用介質(zhì) | 適用溫度 |
DA22F-40P | 4 | 0.22 | 0.198 | 氧、氮、 氬、氫、 天然氣、 二氧化碳 、丙烷等 | -196℃ ～ +80℃ |
DA22F-40P | 4 | 0.88 | 0.792 | ||
DA22F-40P | 4 | 1.76 | 1.584 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.22 | 0.198 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.88 | 0.792 | ||
DA22F-40P | 4 | 1.76 | 1.584 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.22 | 0.198 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.88 | 0.792 | ||
DA22F-40P | 4 | 1.76 | 1.584 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.22 | 0.198 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.88 | 0.792 | ||
DA22F-40P | 4 | 1.76 | 1.584 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.22 | 0.198 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.88 | 0.792 | ||
DA22F-40P | 4 | 1.76 | 1.584 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.22 | 0.198 | ||
DA22F-40P | 4 | 0.88 | 0.792 | ||
DA22F-40P | 4 | 1.76 | 1.584 |
低溫安全閥零件材料：
閥體 | 不銹鋼 |
閥桿 | 不銹鋼 |
閥座 | 不銹鋼 |
閥頂 | 不銹鋼 |
低溫安全閥外形結(jié)構(gòu)圖：
低溫安全閥連接尺寸：
公稱通徑 DN(mm) | DA22F 低溫安全閥 | 重量 (kg) | |||||
尺 寸(mm) | |||||||
L | L1 | L2 | L3 | M1 | M2 | ||
10 | 138 | 35 | 46 | 15 | M30×1.5 | M24×1.5 | 0.95 |
15 | 157 | 45 | 50 | 15 | M30×1.5 | M33×1.5 | 1.12 |
20 | 167 | 48 | 60 | 18 | M30×1.5 | M42×2 | 1.23 |
25 | 182 | 50 | 62 | 20 | M36×2 | M45×2 | 1.68 |
40 | 340 | 75 | 90 | 26 | M56×2 | M64×2 | 8.3 |
50 | 378 | 85 | 97 | 26 | M64×2 | M80×2 | 9.5 |
超低溫安全閥是用于管路或容器上的保護(hù)裝置，當(dāng)管路或容器內(nèi)部介質(zhì)產(chǎn)生的力逐漸接近彈簧力時(shí)，密封就會(huì)失去平衡，開始細(xì)微外泄；內(nèi)部介質(zhì)產(chǎn)生的力逐漸升高，閥瓣達(dá)到開啟高度進(jìn)行排放；隨著流體的排出，內(nèi)部壓力逐漸降低.當(dāng)彈簧力超過內(nèi)部介質(zhì)產(chǎn)的力時(shí)，閥瓣又被彈簧壓回到閥座上。
一、DA22F不銹鋼低溫深冷安全閥操作應(yīng)用案例安全
嚴(yán)禁用于超過公稱壓力，否則有可能發(fā)生破損事故。
嚴(yán)禁隨意更換未經(jīng)認(rèn)可的密封裝置。
二、DA22F不銹鋼低溫深冷安全閥操作應(yīng)用案例安裝
a)安全閥的安裝位置
安全閥應(yīng)安裝在易維護(hù)、易檢修的位置。
當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)的壓力源是一種具有脈動(dòng)的裝置，且與安全閥的開啟壓力十分接近時(shí)，則安全閥前應(yīng)設(shè)緩沖裝置，防止安全閥產(chǎn)生不正常的頻跳現(xiàn)象。
安全閥應(yīng)垂直安裝在被保護(hù)管路或容器中對(duì)壓力反應(yīng)最敏感的部位。
b)安全閥的進(jìn)口管安裝
安全閥應(yīng)直接垂直安裝在被保護(hù)系統(tǒng)的容器或管道的接頭上，不應(yīng)另設(shè)進(jìn)口接管。在必須裝進(jìn)口接管的場(chǎng)合，其內(nèi)徑應(yīng)不小于安全閥的進(jìn)口內(nèi)徑，而且要盡可能短，以減少管道阻力和安全閥排放時(shí)對(duì)容器接頭反作用力。
一般情況下進(jìn)口管的流阻應(yīng)小于安全閥整定壓力的3%，或不超過啟閉壓差的50%。
安裝前應(yīng)注意管道吹掃干凈。
嚴(yán)禁在壓力容器上的安全閥進(jìn)口管上裝設(shè)截止閥。特殊情況應(yīng)經(jīng)使用單位主管壓力容器安全的技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，設(shè)計(jì)部門同意并制定可靠的防范措施，方可安裝；設(shè)備在正常運(yùn)行期間截止閥必須加鉛封或鎖定以保證全開，截止閥的結(jié)構(gòu)和通徑應(yīng)不影響安全閥的正常排放。
c)安全閥的排放管安裝
安全閥排放管內(nèi)徑應(yīng)大于安全閥出口通徑。
排放管的流動(dòng)阻力應(yīng)小于安全閥整定壓力的10%，以免造成過高的背壓，影響安全閥排放性能。
排放管應(yīng)裝適當(dāng)?shù)闹危苑乐构艿缿?yīng)力附加到安全閥上。
原則上一只安全閥應(yīng)單獨(dú)使用一根排放管，兩只以上安全閥共用一根排放管時(shí)，排放管應(yīng)有足夠的排放面積，且每個(gè)分支排放管與總排放管的結(jié)合處，流向的轉(zhuǎn)折應(yīng)盡可能小。
對(duì)易燃介質(zhì)或毒性程度為極度、高度或中度危害介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)在安全閥的排放管出口裝設(shè)導(dǎo)管，將排放介質(zhì)引至安全地點(diǎn)，并妥善處理，不應(yīng)直接排入大氣。
d)為安裝穩(wěn)定加支撐
為保證閥門整體的抗振性，安裝時(shí)有必要加上一定支撐補(bǔ)強(qiáng)。
三、DA22F不銹鋼低溫深冷安全閥操作應(yīng)用案例故障分析與排除
安全閥安裝后，由于使用不當(dāng)，往往會(huì)造成許多故障。這些故障如果得不到及時(shí)地排除，就會(huì)影響安全閥的作用和使用壽命。常見故障主要有：
a)安全閥泄漏
設(shè)備在工作壓力下運(yùn)行，閥瓣與閥座密封面發(fā)生超過允許范圍的滲漏.其原因可能是:
①有雜物在密封面上；安裝前未對(duì)管路清掃，或介質(zhì)中含有雜質(zhì)，均可能使得雜物進(jìn)入閥座與閥芯之間造成泄漏。此時(shí)如通過吹掃仍有泄漏，則可能是閥座與閥芯的密封面已經(jīng)損傷，需要返廠修理。
②安全閥的整定壓力與設(shè)備正常工作壓力太接近，以致密封面上的密封比壓過低，當(dāng)安全閥受震動(dòng)或介質(zhì)壓力波動(dòng)時(shí)更容易發(fā)生泄漏。應(yīng)在滿足強(qiáng)度的條件下，應(yīng)適當(dāng)提高安全閥的整定壓力。
③彈簧松弛使整定壓力降低，引起安全閥泄漏。造成彈簧松弛的主要原因可能為校驗(yàn)安全閥完畢后，安全閥的調(diào)整螺桿未鎖緊，在設(shè)備運(yùn)行中松動(dòng)，造成安全閥提前開啟。此種情況，應(yīng)重新校驗(yàn)安全閥。
b)安全閥啟閉不靈活
其原因可能是:
(1)安全閥的排放管阻力過大，排放時(shí)有較大的背壓，使安全閥排量不足.應(yīng)調(diào)整安全閥的排氣管，改為直管。
c)安全閥頻跳或震頗
其原因可能是:
(1)安全閥的排放量過大。應(yīng)選用安全閥的額定排量盡可能接近設(shè)備的必須排放量。
(2)進(jìn)口管道口徑太小或阻力太大。
(3)排放管道阻力過大，造成排放時(shí)過大的背壓。應(yīng)降低排放管道阻力。
