Η βαλβίδα ασφαλείας είναι μια συσκευή ασφαλείας που χρησιμοποιείται για να αποτρέψει την υπέρβαση της επιτρεπόμενης τιμής της πίεσης στον εξοπλισμό πίεσης. Η λειτουργία της βαλβίδας ασφαλείας πραγματοποιείται με την ακόλουθη διαδικασία δράσης: Όταν το σύστημα φτάσει στη μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση, η βαλβίδα ασφαλείας μπορεί να ανοίξει με ακρίβεια και να φτάσει γρήγορα στο ονομαστικό ύψος ανοίγματος και να εκκενώσει την ονομαστική ποσότητα του μέσου εργασίας. Η βαλβίδα ασφαλείας είναι σε ανοιχτή κατάσταση. Η εκκένωση πρέπει να είναι σταθερή. Όταν η πίεση του συστήματος πέσει σε μια ορισμένη τιμή, η βαλβίδα ασφαλείας πρέπει να κλείσει εγκαίρως και στην κλειστή κατάσταση πρέπει να διατηρείται σε σφραγισμένο τύπο. Τα παρακάτω περιγράφουν τις βασικές απαιτήσεις απόδοσης των βαλβίδων ασφαλείας.
1. Ανοίξτε με ακρίβεια
Η βαλβίδα ασφαλείας πρέπει να ανοίγει αξιόπιστα στο καθορισμένο ύψος ανοίγματος υπό την προκαθορισμένη πίεση και να φτάνει στην καθορισμένη χωρητικότητα εκκένωσης. Αυτή είναι η βασική απαίτηση για τη βαλβίδα ασφαλείας. Δηλαδή, όταν η πίεση εισόδου της βαλβίδας ασφαλείας φτάσει την προκαθορισμένη καθορισμένη πίεση, η βαλβίδα ασφαλείας πρέπει να ανοίγει με ακρίβεια και να φτάνει γρήγορα στο καθορισμένο ύψος ανοίγματος.
Όταν η πίεση στο σύστημα φτάσει τη μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση, η μη ευαίσθητη απόκριση της βαλβίδας ασφαλείας στην αύξηση της πίεσης θα οδηγήσει σε επικίνδυνες καταστάσεις όπως ρήξη και ζημιά σε λέβητες, δοχεία πίεσης και αγωγούς. Ειδικά για τα συμπιέσιμα αέρια μέσα, ο κίνδυνος είναι υψηλότερος.
Η ρυθμισμένη πίεση της βαλβίδας ασφαλείας δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την τιμή πίεσης σχεδιασμού του λέβητα, του δοχείου πίεσης και του αγωγού.
Η απόκλιση της θετικής πίεσης της βαλβίδας ασφαλείας ορίζεται σαφώς στους σχετικούς κανονισμούς και πρότυπα. Όταν η βαλβίδα ασφαλείας ρυθμίζεται για την καθορισμένη πίεση, η απόκλισή της θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά εντός του καθορισμένου εύρους.
2. Σταθερές εκπομπές
Αφού η βαλβίδα ασφαλείας φτάσει στο καθορισμένο ύψος ανοίγματος, διατηρεί μια σταθερή κατάσταση εκκένωσης και μπορεί να εκκενώσει μια ονομαστική ποσότητα λειτουργικού μέσου. Θα πρέπει να υπάρχουν καλές μηχανικές ιδιότητες (χωρίς άλμα συχνότητας, κυματισμούς κ.λπ.) κατά τη διαδικασία εκκένωσης του μέσου. Αυτή η απαίτηση είναι πολύ σημαντική.
Η βαλβίδα ασφαλείας θα πρέπει να έχει λογική δομή και ελατήριο με λογική ακαμψία για να διατηρεί καλά μηχανικά χαρακτηριστικά και σταθερή ικανότητα εκκένωσης. Το μέγεθος του περάσματος ροής της βαλβίδας ασφαλείας θα πρέπει να πληροί τις απαιτούμενες παραμέτρους για τον υπολογισμό. Εάν η διατομή του περάσματος ροής είναι πολύ μικρή, μετά το άνοιγμα της βαλβίδας ασφαλείας, το τμήμα υπερπίεσης του μέσου δεν μπορεί να εκκενωθεί εγκαίρως και η πίεση του συστήματος συνεχίζει να αυξάνεται, κάτι που είναι πολύ επικίνδυνο. Αντίθετα, εάν η διατομή του περάσματος ροής είναι πολύ μεγάλη, μετά το άνοιγμα της βαλβίδας ασφαλείας, η πίεση θα πέσει απότομα κάτω από την πίεση λειτουργίας και ο δίσκος της βαλβίδας ασφαλείας θα κλείσει και θα προκαλέσει βίαιη πρόσκρουση στην έδρα της βαλβίδας. Ωστόσο, επειδή ο συντελεστής αύξησης της πίεσης του συστήματος δεν έχει εξαλειφθεί, ο δίσκος θα ανοίξει ξανά για να σχηματίσει ένα άλμα συχνότητας και ως αποτέλεσμα, η έδρα της βαλβίδας και η επιφάνεια στεγανοποίησης του δίσκου θα υποστούν ζημιά λόγω επαναλαμβανόμενων προσκρούσεων. Όταν χρησιμοποιούνται βαλβίδες ασφαλείας για ασυμπίεστα υγρά, τα άλματα συχνότητας μπορεί επίσης να προκαλέσουν υδραυλικό πλήγμα στο σύστημα.
Η πίεση εισόδου της βαλβίδας ασφαλείας όταν φτάσει στο ονομαστικό ύψος ανοίγματος ονομάζεται πίεση εκκένωσης. Χρησιμοποιείται σε διαφορετικά μέσα ή στο ίδιο μέσο υπό διαφορετικές συνθήκες εργασίας και η ονομαστική πίεση εκκένωσής της είναι διαφορετική, κάτι που ορίζεται σαφώς στους σχετικούς κανονισμούς και πρότυπα. Συνήθως εκφράζεται ως το ποσοστό της καθορισμένης πίεσης που υπερβαίνει την τιμή. Ο δομικός σχεδιασμός της βαλβίδας ασφαλείας πρέπει να διασφαλίζει ότι η ονομαστική πίεση εκκένωσης ελέγχεται αυστηρά εντός του καθορισμένου εύρους.
3. Κλείσιμο χρόνου
Όταν η εκκένωση της βαλβίδας ασφαλείας μειώνει την πίεση του μέσου σε μια ορισμένη τιμή, το πτερύγιο της βαλβίδας έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια στεγανοποίησης της έδρας της βαλβίδας και επιστρέφει στην κλειστή κατάσταση. Η βαλβίδα ασφαλείας μπορεί να τοποθετηθεί και να κλείσει έγκαιρα και αποτελεσματικά, γεγονός που αποτελεί σημαντικό δείκτη καλής απόδοσης.
Η λειτουργία της βαλβίδας ασφαλείας δεν απαιτεί απαραίτητα τη διακοπή λειτουργίας ή την επισκευή του εξοπλισμού ή του συστήματος. Μερικές φορές, η λειτουργία της βαλβίδας ασφαλείας προκαλείται από τυχαίους παράγοντες, όπως η κακή λειτουργία του συστήματος. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν είναι επιθυμητό η πίεση επιστροφής της βαλβίδας ασφαλείας να είναι πολύ χαμηλότερη από την πίεση λειτουργίας. Η πολύ χαμηλή πίεση επιστροφής σημαίνει υπερβολική απώλεια ενέργειας και μέσου και διαταράσσει την κανονική λειτουργία ολόκληρου του συστήματος. Αντίθετα, η πίεση στην πλάτη του καθίσματος δεν είναι πολύ υψηλή. Εάν η πίεση επιστροφής είναι κοντά στην πίεση ανοίγματος, είναι εύκολο να προκληθεί ξανά η βαλβίδα ασφαλείας, με αποτέλεσμα η βαλβίδα ασφαλείας να πηδάει συχνά και δεν ευνοεί την επαναφορά της στεγανοποίησης μετά το κλείσιμο. Επιπλέον, σε περίπτωση που η βαλβίδα ασφαλείας δεν μπορεί να κλείσει αξιόπιστα, επειδή το μέσο μεταξύ των επιφανειών στεγανοποίησης δεν έχει αποκοπεί πλήρως, είναι αδύνατο να αποκατασταθεί η απόδοση στεγανοποίησης υπό την κανονική πίεση λειτουργίας του συστήματος.
Ο σχεδιασμός της βαλβίδας ασφαλείας θα πρέπει να διασφαλίζει ότι μπορεί να κλείσει γρήγορα και αποτελεσματικά. Η γρήγορη και ισχυρή επαναφορά της έδρας ευνοεί περισσότερο την επίτευξη στεγανότητας από την σταδιακή και αργή επαναφορά της έδρας.
Η απόδοση επιστροφής της έδρας της βαλβίδας ασφαλείας μετριέται σχετικά με την τιμή της πίεσης ανοίγματος, η οποία γενικά καθορίζεται από τη διαφορά πίεσης ανοίγματος και κλεισίματος. Οι βαλβίδες ασφαλείας που χρησιμοποιούνται για διαφορετικά μέσα έχουν διαφορετικές διαφορές πίεσης ανοίγματος και κλεισίματος, οι οποίες ορίζονται σαφώς στους σχετικούς κανονισμούς και πρότυπα.
4. Αξιόπιστη σφράγιση
Όταν το προστατευμένο σύστημα βρίσκεται σε κανονική πίεση λειτουργίας, η κλειστή βαλβίδα ασφαλείας έχει καλή και αξιόπιστη απόδοση στεγανοποίησης. Επειδή η βαλβίδα ασφαλείας παρουσιάζει διαρροές, το μέσο εργασίας (μερικές φορές πολύ ακριβό ή επικίνδυνο) θα χαθεί, η κατανάλωση ενέργειας θα αυξηθεί και το περιβάλλον και η ατμόσφαιρα θα μολυνθούν από το μέσο εργασίας. Η υπερβολική διαρροή θα επηρεάσει ακόμη και την κανονική λειτουργία του εξοπλισμού ή του συστήματος, και μάλιστα θα αναγκάσει τη συσκευή να σταματήσει να λειτουργεί. Η συνεχής διαρροή θα διαβρώσει επίσης την επιφάνεια στεγανοποίησης της βαλβίδας ασφαλείας, με αποτέλεσμα την πλήρη αστοχία της βαλβίδας ασφαλείας.
Η επαναφορά της στεγανοποίησης μετά τη λειτουργία της βαλβίδας ασφαλείας είναι πιο δύσκολη από τη διατήρηση της αρχικής κατάστασης στεγανοποίησης. Επειδή η βαλβίδα ασφαλείας είναι κλειστή, η μέση πίεση ασκείται στη μεγαλύτερη περιοχή του δίσκου της βαλβίδας, αλλά πριν από το άνοιγμα, ασκείται μόνο στη μικρότερη περιοχή που περιορίζεται από την επιφάνεια στεγανοποίησης. Επομένως, η απόδοση στεγανοποίησης της βαλβίδας ασφαλείας είναι πιθανό να μειωθεί μετά τη λειτουργία και, ως εκ τούτου, να χαθεί. Συγκεκριμένα, είναι πιο δύσκολο να λυθεί το πρόβλημα στεγανοποίησης στο πίσω κάθισμα της βαλβίδας ασφαλείας άμεσης λειτουργίας φορτίου. Στις βαλβίδες ασφαλείας με βοηθητικούς μηχανισμούς λειτουργίας, αυτό το πρόβλημα επιλύεται μέσω αναγκαστικής στεγανοποίησης.
Είναι πιο δύσκολο να απαιτηθεί η διατήρηση της στεγανότητας από τις βαλβίδες ασφαλείας σε σχέση με τις βαλβίδες που χρησιμοποιούνται γενικά για βαλβίδες διακοπής. Επειδή δεν ασκείται μεγάλη δύναμη μεταξύ των στεγανοποιήσεων, ο δίσκος της βαλβίδας ασφαλείας προσκολλάται στην έδρα της βαλβίδας μόνο για να σχηματίσει μια πίεση στεγανοποίησης με μια μικρή ειδική πίεση στεγανοποίησης. Η πίεση στεγανοποίησης καθορίζεται από τη διαφορά μεταξύ της πίεσης ρύθμισης της βαλβίδας ασφαλείας και της πίεσης λειτουργίας του εξοπλισμού, συνήθως μια μικρή τιμή (συνήθως 10% της πίεσης ρύθμισης), επομένως το μέγεθος και η τραχύτητα της επιφάνειας στεγανοποίησης της βαλβίδας ασφαλείας απαιτούνται πολύ αυστηρά.
Οι απαιτήσεις για τη στεγανότητα της βαλβίδας ασφαλείας ποικίλλουν ανάλογα με το μέσο ή τις συνθήκες εργασίας. Γενικά, είναι δύσκολο να επιτευχθεί μια βαλβίδα ασφαλείας με επιφάνεια στεγανοποίησης μετάλλου-μετάλλου για να μην επιτυγχάνεται διαρροή. Η βαλβίδα ασφαλείας με μαλακή δομή στεγανοποίησης μετάλλου-μη μετάλλου έχει πολύ καλύτερη απόδοση στεγανοποίησης.
Ώρα δημοσίευσης: 02 Σεπτεμβρίου 2021