Supapa de siguranță este un dispozitiv de siguranță utilizat pentru a preveni depășirea valorii admisibile a presiunii din echipamentul sub presiune. Funcția supapei de siguranță este realizată prin următorul proces de acțiune: Când sistemul atinge presiunea maximă admisibilă, supapa de siguranță se poate deschide cu precizie și poate atinge rapid înălțimea nominală de deschidere și poate descărca cantitatea nominală de mediu de lucru; supapa de siguranță este în stare deschisă. Debitul trebuie să fie stabil; când presiunea sistemului scade la o anumită valoare, supapa de siguranță trebuie închisă la timp, iar în stare închisă, trebuie menținută etanșă. Următoarele descriu cerințele de performanță de bază ale supapelor de siguranță.
1. Deschideți cu precizie
Supapa de siguranță trebuie să se deschidă în mod fiabil până la înălțimea de deschidere specificată sub presiunea predeterminată și să atingă capacitatea de descărcare specificată. Aceasta este cerința de bază pentru supapa de siguranță. Adică, atunci când presiunea de intrare a supapei de siguranță atinge presiunea setată predeterminată, supapa de siguranță trebuie să se deschidă cu precizie și să atingă rapid înălțimea de deschidere specificată.
Când presiunea din sistem atinge presiunea maximă admisă, răspunsul insensibil al supapei de siguranță la creșterea presiunii va duce la situații periculoase, cum ar fi ruperea și deteriorarea cazanelor, recipientelor sub presiune și conductelor. Pericolul este mai mare în special pentru mediile gazoase compresibile.
Presiunea de reglare a supapei de siguranță nu trebuie să fie mai mare decât presiunea de proiectare a cazanului, vasului sub presiune și conductei.
Abaterea presiunii pozitive a supapei de siguranță este clar stipulată în reglementările și standardele relevante. Când supapa de siguranță este reglată pentru presiunea de setare, abaterea acesteia trebuie controlată strict în intervalul specificat.
2. Emisii stabile
După ce supapa de siguranță atinge înălțimea de deschidere specificată, aceasta menține o stare de descărcare stabilă și poate descărca o cantitate nominală de mediu de lucru. În timpul procesului de descărcare a mediului trebuie să existe proprietăți mecanice bune (fără salturi de frecvență, vibrații etc.). Această cerință este foarte importantă.
Supapa de siguranță trebuie să aibă o structură rezonabilă și un arc cu o rigiditate rezonabilă pentru a menține caracteristici mecanice bune și o capacitate de descărcare stabilă. Dimensiunea canalului de curgere al supapei de siguranță trebuie să îndeplinească cerințele parametrilor necesari pentru calcul. Dacă aria secțiunii transversale a canalului de curgere este prea mică, după deschiderea supapei de siguranță, partea suprapresiune a mediului nu poate fi descărcată la timp, iar presiunea sistemului continuă să crească, ceea ce este foarte periculos. Dimpotrivă, dacă aria secțiunii transversale a canalului de curgere este prea mare, după deschiderea supapei de siguranță, presiunea va scădea brusc sub presiunea de lucru, iar discul supapei de siguranță se va închide și va provoca un impact violent asupra scaunului supapei; cu toate acestea, deoarece factorul de creștere a presiunii sistemului nu a fost eliminat, discul se va deschide din nou pentru a forma un salt de frecvență și, ca urmare, scaunul supapei și suprafața de etanșare a discului vor fi deteriorate din cauza impacturilor repetate. Când supapele de siguranță sunt utilizate pentru lichide incompresibile, salturile de frecvență pot provoca, de asemenea, lovituri de berbec în sistem.
Presiunea de intrare a supapei de siguranță atunci când atinge înălțimea nominală de deschidere se numește presiune de refulare. Este utilizată în medii diferite sau în același mediu în condiții de lucru diferite, iar presiunea nominală de refulare este diferită, ceea ce este clar stipulat în reglementările și standardele relevante. De obicei, se exprimă ca procent din presiunea setată care depășește valoarea specificată. Proiectarea structurală a supapei de siguranță trebuie să asigure că presiunea nominală de refulare este strict controlată în intervalul specificat.
3. Închideți la timp
Când presiunea mediului este redusă la o anumită valoare prin descărcarea supapei de siguranță, clapeta supapei intră în contact cu suprafața de etanșare a scaunului supapei și revine la starea închisă. Supapa de siguranță poate fi așezată și închisă la timp și eficient, ceea ce reprezintă un indicator important al unei bune performanțe.
Acțiunea supapei de siguranță nu necesită neapărat oprirea sau repararea echipamentului sau a sistemului. Uneori, acțiunea supapei de siguranță este cauzată de factori accidentali, cum ar fi funcționarea defectuoasă a sistemului. În acest caz, nu este de dorit ca presiunea de retur a supapei de siguranță să fie mult mai mică decât presiunea de lucru. O presiune de retur prea mică înseamnă o pierdere excesivă de energie și mediu și perturbă funcționarea normală a întregului sistem. Dimpotrivă, presiunea din spate a scaunului nu este prea mare. Dacă presiunea de retur este apropiată de presiunea de deschidere, este ușor să se redeschidă supapa de siguranță, provocând salturi frecvente ale supapei de siguranță și nefavorabil restabilirii etanșării după închidere. În plus, în cazul în care supapa de siguranță nu poate fi închisă în mod fiabil, deoarece mediul dintre suprafețele de etanșare nu este complet întrerupt, este imposibil să se restabilească performanța de etanșare la presiunea normală de lucru a sistemului.
Proiectarea supapei de siguranță trebuie să asigure închiderea rapidă și eficientă a acesteia. O revenire rapidă și puternică a scaunului este mai favorabilă stabilirii etanșării decât o revenire graduală și lentă a scaunului.
Performanța de revenire a scaunului supapei de siguranță este măsurată relativ prin valoarea presiunii de deschidere, care este în general determinată de diferența de presiune de deschidere și închidere. Supapele de siguranță utilizate pentru diferite medii au diferențe diferite de presiune de deschidere și închidere, care sunt clar stipulate în reglementările și standardele relevante.
4. Etanșare fiabilă
Când sistemul protejat funcționează la presiune normală de funcționare, supapa de siguranță închisă are o performanță de etanșare bună și fiabilă. Din cauza scurgerilor supapei de siguranță, mediul de lucru (uneori foarte scump sau periculos) se va pierde, consumul de energie va crește, iar mediul înconjurător și atmosfera vor fi poluate de mediul de lucru. Scurgerile excesive vor afecta chiar și funcționarea normală a echipamentului sau sistemului și chiar vor forța dispozitivul să se oprească. Scurgerile continue vor coroda, de asemenea, suprafața de etanșare a supapei de siguranță, rezultând defectarea completă a acesteia.
Restabilirea etanșării după acționarea supapei de siguranță este mai dificilă decât menținerea stării inițiale de etanșare. Deoarece supapa de siguranță este închisă, presiunea medie acționează asupra suprafeței mai mari a discului supapei, dar înainte de deschidere, acționează doar asupra suprafeței mai mici restricționate de suprafața de etanșare. Prin urmare, performanța de etanșare a supapei de siguranță este probabil să fie redusă după acționare și, prin urmare, se pierde. În special, este mai dificil să se rezolve problema etanșării scaunului posterior al supapei de siguranță cu acțiune directă în sarcină. În cazul supapelor de siguranță cu mecanisme auxiliare de acționare, această problemă este rezolvată prin etanșare forțată.
Este mai dificil să se solicite menținerea etanșeității supapelor de siguranță decât în cazul supapelor utilizate în general pentru închidere. Deoarece nu se aplică o forță mare între etanșări, discul supapei de siguranță se fixează pe scaunul supapei doar pentru a forma o presiune de etanșare cu o presiune specifică de etanșare mică. Presiunea de etanșare este determinată de diferența dintre presiunea de reglare a supapei de siguranță și presiunea de funcționare a echipamentului, de obicei o valoare mică (de obicei 10% din presiunea de reglare), astfel încât dimensiunea și rugozitatea suprafeței de etanșare a supapei de siguranță sunt impuse cu strictețe.
Cerințele privind etanșeitatea supapei de siguranță variază în funcție de mediu sau de condițiile de lucru. În general, este dificil să se obțină o supapă de siguranță cu o suprafață de etanșare metal-metal care să nu permită scurgeri. Supapa de siguranță cu o structură de etanșare moale metal-nemetal are o performanță de etanșare mult mai bună.
Data publicării: 02 septembrie 2021