Van áp suất là an toàn thiết yếu Các thiết bị kiểm soát, điều chỉnh và giảm áp lực trong các hệ thống chất lỏng. Cái này Hướng dẫn toàn diện bao gồm các van giảm áp, van giảm áp, bộ điều chỉnh áp lực và các thiết bị kiểm soát áp lực trên khắp công nghiệp ứng dụng.
Kiểm soát áp suất là rất quan trọng trong bất kỳ hệ thống nào Xử lý chất lỏng hoặc khí dưới áp lực. Cho dù bạn đang đối phó với hơi nước nồi hơi, hệ thống thủy lực hoặc mạng lưới phân phối nước,van áp suấtphục vụ như là cơ chế an toàn chính ngăn chặn những thất bại thảm họa và Tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
A Van áp suấtlà một tự động Thiết bị điều khiển lưu lượng được thiết kế để điều chỉnh áp lực hệ thống bằng cách mở để phát hành áp lực dư thừa hoặc đóng cửa để duy trì điều kiện hoạt động ổn định. Những cái nàyáp lực Van điều khiểnhoạt động như cả thiết bị an toàn và tối ưu hóa hiệu suất.
Các chức năng chính:
Định nghĩa kỹ thuật:
Theo ASME BPVC Phần I, Aáp lực thiết bị cứu trợlà "một thiết bị được kích hoạt bởi áp suất tĩnh đầu vào và được thiết kế để mở trong các điều kiện khẩn cấp hoặc bất thường để ngăn chặn sự gia tăng của Áp suất chất lỏng bên trong vượt quá giá trị cụ thể. "
Cơ chế vận hành cơ bản
Van giảm ápHoạt động theo nguyên tắc cân bằng lực:
Phương trình cân bằng lực: F₁(Áp lực đầu vào lực) = f₂(Lực lượng mùa xuân) + F₃(Lực lượng backpressure)
Ở đâu:
Trình tự hoạt động:
Các thông số kỹ thuật chính:
Tham số |
Sự định nghĩa |
Phạm vi điển hình |
Đặt áp lực |
Áp suất mà van bắt đầu mở |
10-6000 psig |
Áp lực |
Áp suất trên đặt áp suất trong thời gian phóng điện |
3-10% áp lực đã đặt |
Thổi xuống |
Sự khác biệt giữa tập hợp và resat áp lực |
5-15% áp lực đặt |
Áp lực trở lại |
Áp suất hạ nguồn ảnh hưởng đến van hiệu suất |
<10% áp suất đặt (thông thường) |
Hệ số dòng chảy (CV) |
Hệ số dung lượng van |
Thay đổi theo kích thước/thiết kế |
1. Van an toàn áp suất (PSV) và Van cứu trợ an toàn (SRV)
Tiêu chuẩn kỹ thuật: ASME BPVC Hành động I & VIII, API 520/526
Van an toàn lò xo
Tính toán công suất (dịch vụ khí): W = CKDP₁KSHKV√(M/T)
Ở đâu:
Van cứu trợ an toàn vận hành phi công (POSRV)
2. Van giảm áp (áp suất Cơ quan quản lý)
Tiêu chuẩn kỹ thuật: ANSI/ISA 75,01, IEC 60534
Bộ điều chỉnh áp lực tác dụng trực tiếp
Định cỡ công thức: Cv = q√ (g/(p))
Ở đâu:
Van giảm áp suất vận hành phi công
3. Bộ điều chỉnh áp lực trở lại và kiểm soát Van
Chức năng: Duy trì áp lực ngược dòng liên tục bằng cách kiểm soát dòng chảy xuôi dòng
Thông số kỹ thuật:
Van an toàn nồi hơi (phần ASME TÔI)
Trường hợp nghiên cứu: Nhà máy điện 600 MW
Hệ thống an toàn áp suất đường ống (API 521)
Trường hợp nghiên cứu: Trạm đường ống khí đốt tự nhiên
Các trạm van giảm áp suất
Ví dụ tính toán thủy lực: Cho PRV 6 "giảm 200 psig xuống 75 psig ở 2.000 gpm:
Hệ thống bảo vệ lò phản ứng
Tham số hiệu suất
Xếp hạng áp lực (ASME B16.5):
Nhiệt độ Derating:
Xếp hạng áp lực phải được đặt ra cho Nhiệt độ tăng cao theo bảng áp suất nhiệt độ ASME B16.5.
Hướng dẫn lựa chọn vật liệu
Dịch vụ |
Vật liệu cơ thể |
Cắt vật liệu |
Vật liệu mùa xuân |
Nước |
Thép carbon, đồng |
316 ss |
Dây âm nhạc |
Hơi nước |
Thép carbon, 316 ss |
316 ss, sao |
Inconel X-750 |
Hơi chua |
316 ss, song công SS |
Stellite, vô thức |
Inconel X-750 |
Đông lạnh |
316 ss, 304 SS |
316 ss |
316 ss |
Temp cao |
Thép carbon, thép hợp kim |
Stellite, vô thức |
Inconel X-750 |
Đối với dịch vụ lỏng (API 520):
Khu vực cần thiết: A = (gpm × g) / (38,0 × kd × kw × kc × p)
Ở đâu:
Cho dịch vụ khí/hơi (API 520):
Dòng chảy quan trọng: A = w/(ckdp₁Kb)
Dòng chảy quan trọng: A = 17,9w√ (TZ / MKDP₁(P₁-P₂) Kb)
Yêu cầu cài đặt (ASME BPVC)
Lắp đặt van an toàn:
Lắp đặt van giảm áp:
Lịch bảo trì và thủ tục
Yêu cầu kiểm tra API 510:
Quy trình kiểm tra:
Công nghệ bảo trì dự đoán
Thử nghiệm phát thải âm:
Phân tích rung:
Phần I (nồi hơi năng lượng):
Phần VIII (tàu áp suất):
API 520 (kích thước thiết bị cứu trợ):
API 526 (Van cứu trợ thép mặt bích):
API 527 (độ kín của ghế thương mại):
IEC 61511 (Hệ thống thiết bị an toàn):
Mở sớm (Simmer):
Nguyên nhân:
Giải pháp:
Không mở:
Nguyên nhân:
Giải pháp:
Rò rỉ quá mức:
Nguyên nhân:
Giải pháp:
Kiểm tra dòng chảy:
Phân tích luyện kim:
Tổng chi phí sở hữu
Đầu tư ban đầu:
Chi phí hoạt động:
Chi phí thất bại:
Ví dụ: Đầu tư PRV hệ thống hơi nước
Kiểm soát áp lực kỹ thuật số
Các tính năng của van thông minh:
Tích hợp IIoT:
Hợp kim hiệu suất cao:
Van áp suấtlà các thành phần an toàn quan trọng đòi hỏi phải lựa chọn cẩn thận, Cài đặt thích hợp, và bảo trì thường xuyên. Cho dù bạn cần mộtáp lực Van cứu trợđể bảo vệ an toàn, mộtVan giảm ápvì Quy định hệ thống, hoặcVan điều khiển áp suấtĐể tối ưu hóa quy trình, Hiểu các yêu cầu kỹ thuật là điều cần thiết để thành công thực hiện.
Key Takeaways:
Thực tiễn tốt nhất cho các kỹ sư:
Để hỗ trợ kỹ thuật trênVan áp suấtLựa chọn và ứng dụng, tham khảo ý kiến các kỹ sư van được chứng nhận và theo dõi thành lập tiêu chuẩn ngành. Thực hiện đúngKiểm soát áp lực hệ thốngĐảm bảo hoạt động an toàn, hiệu quả và đáng tin cậy trên tất cả Ứng dụng công nghiệp.
Câu hỏi kỹ thuật
Q: Làm thế nào để bạn tính toán các yêu cầu Khả năng cho một van an toàn áp suất?A: Sử dụng API 520 công thức. Cho khí: a = w/(ckdp₁Kb) trong đó A là khu vực hiệu quả, w là tốc độ dòng chảy, c là phóng điện hệ số, kd là hiệu chỉnh hệ số, p₁được đặt áp lực cộng với áp lực và KB là hệ số áp suất ngược. Cho chất lỏng: a = (gpm× √G)/(38.0×KD×KW×KC× √ΔP).
Q: Sự khác biệt giữa một Van giảm áp và van an toàn áp suất?A: mỗi định nghĩa ASME, AVan giảm ápđược thiết kế cho chất lỏng dịch vụ với mở tỷ lệ. MỘTVan an toàn áp suấtlà cho Dịch vụ khí/hơi với mở pop-hành động đầy đủ. MỘTVan cứu trợ an toànCó thể xử lý cả dịch vụ chất lỏng và khí.
Q: Áp lực tập hợp điển hình cho Một van giảm áp?MỘT:Giảm áp lực Vanthường được đặt 10-25% dưới mức làm việc tối đa cho phép Áp lực của thiết bị hạ nguồn. Ví dụ: nếu thiết bị hạ nguồn được xếp hạng Đối với 150 psig, đặt PRV ở 125-135 psig.
Q: Tần suất kiểm soát áp lực Van được kiểm tra?A: Per ASME BPVC: Van an toàn trên nồi hơi yêu cầu kiểm tra nâng thủ công cứ sau 6 tháng (áp suất cao) hoặc hàng quý (áp suất thấp).Thiết bị giảm áptrên các tàu áp lực Nên được kiểm tra hàng năm hoặc cho mỗi yêu cầu API 510.
Q: Áp lực trở lại được chấp nhận cho Van cứu trợ an toàn thông thường?A: Thông thườngáp lực Van cứu trợNên có áp suất trở lại tích tụ ít hơn 10% của bộ áp lực. Đối với áp suất lưng cao hơn, hãy sử dụng ống thổi cân bằng hoặc điều hành phi công thiết kế.
Q: Van áp suất có thể được sửa chữa Trường?A: Bảo trì nhỏ như làm sạch và Thay thế con dấu có thể được thực hiện trong lĩnh vực. Tuy nhiên, thiết lập điều chỉnh áp lực và Sửa chữa lớn nên được thực hiện bởi các cơ sở sửa chữa được chứng nhận cho mỗi API 576 tiêu chuẩn.
Câu hỏi ứng dụng
Q: Loại van áp suất nào là tốt nhất cho dịch vụ hơi nước?A: Đối với các ứng dụng Steam, sử dụngáp lực Van an toànđáp ứng yêu cầu của ASME Phần I. Thiết kế lò xo Với trang trí bằng thép không gỉ và vật liệu lò xo nhiệt độ cao (Inconel X-750) được đề nghị.
Q: Làm cách nào để chọn vật liệu cho Dịch vụ ăn mòn?A: Lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào Ăn mòn cụ thể. Đối với dịch vụ ăn mòn chung, hãy sử dụng thép không gỉ 316 Cơ thể với thép không gỉ cứng hoặc trang trí sao. Cho dịch vụ nghiêm trọng, Hãy xem xét Hastelloy C-276 hoặc Inconel 625.
Q: Sự khác biệt giữa Các bộ điều chỉnh áp lực hoạt động trực tiếp và điều hành phi công?MỘT:Bộ điều chỉnh áp lực tác dụng trực tiếpSử dụng áp lực đầu vào trực tiếp chống lại lò xo/cơ hoành. Chúng đơn giản và tiết kiệm chi phí cho dòng chảy nhỏ hơn.Cơ quan quản lý điều hành thí điểmsử dụng một van thí điểm nhỏ để Kiểm soát một van chính lớn hơn, cung cấp độ chính xác tốt hơn và khả năng dòng chảy cao hơn.
Q: Một van giảm áp có thể bảo vệ không Nhiều thiết bị?A: Có, nhưng mỗi Vật phẩm được bảo vệ phải có cùng yêu cầu áp suất đã đặt và van phải có đủ năng lực cho tải giảm kết hợp. Bảo vệ cá nhân là Nói chung được ưa thích cho các thiết bị quan trọng.