Zawory ciśnieniowe są niezbędnym bezpieczeństwem Urządzenia, które kontrolują, regulują i łagodzą ciśnienie w układach płynów. Ten Kompleksowy przewodnik obejmuje zawory zwolnienia, zawory zmniejszające ciśnienie, regulatory ciśnieniowe i urządzenia do kontroli ciśnienia przez przemysłowe Zastosowania.
Kontrola ciśnienia ma kluczowe znaczenie w każdym systemie Obsługa cieczy lub gazów pod ciśnieniem. Czy masz do czynienia z Steam Kotły, systemy hydrauliczne lub sieci dystrybucji wody,zawory ciśnieniowesłużyć jako podstawowy mechanizm bezpieczeństwa zapobiegający katastrofalnym awarie i Optymalizacja wydajności systemu.
A Zawór ciśnieniowyjest automatycznym Urządzenie kontroli przepływu zaprojektowane do regulacji ciśnienia systemu poprzez otwarcie do uwalniania Nadmierne ciśnienie lub zamknięcie w celu utrzymania stabilnych warunków pracy. Teciśnienie zawory kontrolneDziałaj zarówno jako urządzenia bezpieczeństwa, jak i optymalizatorów wydajności.
Funkcje podstawowe:
Definicja techniczna:
Według ASME BPVC SEKCJA I, Aciśnienie urządzenie pomocyto „urządzenie uruchamiane przez ciśnienie statyczne wlotowe i zaprojektowany w celu otwarcia się w awaryjne lub nieprawidłowe warunki, aby zapobiec wzrostowi Wewnętrzne ciśnienie płynu przekraczające określoną wartość. ”
Podstawowy mechanizm pracy
Zawory zwolnienia ciśnieniowegodziałać na zasadzie równowagi siły:
Równanie równowagi siły: F₁(Ciśnienie wlotowe siła) = f₂(siła sprężyna) + F₃(siła ciśnienia)
Gdzie:
Sekwencja operacyjna:
Kluczowe parametry techniczne:
Parametr |
Definicja |
Typowy zakres |
Ustaw nacisk |
Ciśnienie, na którym zawór zaczyna się otwierać |
10-6000 psig |
Nadciśnienie |
Ciśnienie powyżej wyznaczania ciśnienia w trakcie wypisać |
3-10% ustalonego ciśnienia |
Bubdown |
Różnica między zestawem a remontem ciśnienie |
5-15% ustalonego ciśnienia |
Presja wsteczna |
Wpływ na zawór wpływający na dalszy sposób wydajność |
<10% ustalonego ciśnienia (konwencjonalne) |
Współczynnik przepływu (CV) |
Współczynnik pojemności zastawki |
Różni się w zależności od wielkości/designu |
1. Zawory bezpieczeństwa ciśnienia (PSV) i Zawory bezpieczeństwa (SRV)
Standardy techniczne: ASME BPVC Action I & VIII, API 520/526
Sprężynowe zawory bezpieczeństwa
Obliczanie pojemności (usługa gazowa): W = CKdP₁Kshkv√(M/t)
Gdzie:
Pilot obsługiwane zastawki bezpieczeństwa (Posrv)
2. Zawory zmniejszające ciśnienie (ciśnienie Organy regulacyjne)
Standardy techniczne: ANSI/ISA 75.01, IEC 60534
Organy ciśnienia bezpośrednie
Formuła wielkości: Cv = q√ (g/(δp))
Gdzie:
Pilotowe zawory zmniejszające ciśnienie
3. Regulatory ciśnienia tylnego i kontrola Zawory
Funkcjonować: Utrzymuj stałe ciśnienie w górę, kontrolując przepływ niższy
Specyfikacje techniczne:
Zawory bezpieczeństwa kotła parowego (sekcja ASME I)
Studium przypadku: Elektrownia o mocy 600 MW
Systemy bezpieczeństwa ciśnienia rurociągu (API 521)
Studium przypadku: Stacja gazu ziemnego
Stacje zaworów zmniejszające ciśnienie
Przykład obliczeń hydraulicznych: Dla 6 -calowego PRV woda zmniejszającej 200 psig do 75 psig przy 2000 gpm:
Systemy ochrony reaktora
Parametry wydajności
Oceny ciśnienia (ASME B16.5):
Obłączenie temperatury:
Oceny ciśnienia muszą być uznane za Podwyższone temperatury zgodnie z tabelami ciśnienia temperatury ASME B16.5.
Przewodnik po wyborze materiałów
Praca |
Materiał ciała |
Wykończ materiał |
Materiał wiosenny |
Woda |
Stal węglowa, brąz |
316 SS |
Drut muzyczny |
Para |
Stal węglowa, 316 SS |
316 SS, Stellite |
Inconel X-750 |
Gaz kwaśny |
316 SS, Duplex SS |
Stellite, nieprzytomny |
Inconel X-750 |
Kriogeniczne |
316 SS, 304 SS |
316 SS |
316 SS |
Wysoka temperatura |
Stal węglowa, stal stopowa |
Stellite, nieprzytomny |
Inconel X-750 |
Dla serwisu płynnego (API 520):
Wymagany obszar: A = (gpm × √g) / (38,0 × kD × kW × kc × √δp)
Gdzie:
W przypadku usługi gazowej/pary (API 520):
Krytyczny przepływ: A = W/(CKdP₁KB)
Przepływ podkrytyczny: A = 17,9W√ (tz / mkdp₁(P₁-P₂) KB)
Wymagania instalacyjne (ASME BPVC)
Instalacja zaworu bezpieczeństwa:
Instalacja zaworu zmniejszająca ciśnienie:
Harmonogramy i procedury konserwacji
Wymagania dotyczące kontroli API 510:
Procedury testowe:
Technologie konserwacji predykcyjnej
Test emisji akustycznej:
Analiza wibracji:
SEKCJA I (Kotły mocy):
Sekcja VIII (naczynia ciśnieniowe):
API 520 (rozmiar urządzenia pomocy):
API 526 (kołnierzowe stalowe zawory pomocy):
API 527 (ciasność handlowa):
IEC 61511 (systemy instrumentów bezpieczeństwa):
Przedwczesne otwarcie (na wolnym powietrzu):
Powoduje:
Rozwiązania:
Brak otwarcia:
Powoduje:
Rozwiązania:
Nadmierny wyciek:
Powoduje:
Rozwiązania:
Testowanie przepływu:
Analiza metalurgiczna:
Całkowity koszt własności
Inwestycja początkowa:
Koszty operacyjne:
Koszty awarii:
Przykład: Inwestycja PRV systemu parowego
Cyfrowa kontrola ciśnienia
Funkcje inteligentnego zaworu:
Integracja IIOT:
Stopy o wysokiej wydajności:
Zawory ciśnieniowesą krytycznymi elementami bezpieczeństwa, które wymagają starannego wyboru, właściwa instalacja i regularna konserwacja. Czy potrzebujeszciśnienie Zawór pomocyW celu ochrony bezpieczeństwa AZawór zmniejszający ciśnienieDo regulacja systemu lub aZawór kontroli ciśnieniaDo optymalizacji procesu, Zrozumienie wymagań technicznych jest niezbędne do udanego realizacja.
Kluczowe wyniki:
Najlepsze praktyki dla inżynierów:
W celu wsparcia technicznego naZawór ciśnieniowyWybór i zastosowanie, skonsultuj się z certyfikowanymi inżynierami zaworów i śledź ustalone standardy branżowe. Właściwe wdrożeniekontrola ciśnienia systemyzapewnia bezpieczne, wydajne i niezawodne działanie we wszystkich Zastosowania przemysłowe.
Pytania techniczne
P: Jak obliczyć wymagane pojemność zaworu bezpieczeństwa ciśnieniowego?Odp.: Użyj interfejsu API 520 formuł. Dla gazu: a = w/(ckdp₁KB) Gdy A jest obszarem efektywnym, W to masowy natężenie przepływu, C to rozładowanie współczynnik, KD to korekta współczynnika, p₁Czy ciśnienie jest ustawione i nadciśnienie, a KB jest współczynnikiem ciśnienia wstecznego. Dla cieczy: a = (gpm× √G)/(38.0×Kd×KW×Kc× √δP).
P: Jaka jest różnica między Zawór zwolnienia ciśnienia i zawór bezpieczeństwa ciśnienia?Odp.: Na definicje ASME, aZawór zwolnienia ciśnieniajest przeznaczony do płynu Obsługa z proporcjonalnym otwarciem. AZawór bezpieczeństwa ciśnieniajest dla Usługa gazu/pary z pełnym otwarciem pop-akcji. AZawór bezpieczeństwamoże obsłużyć zarówno obsługę płynną, jak i gazową.
P: Jaka jest typowa presja ustawiona Zawór zmniejszający ciśnienie?A:Zmniejszanie ciśnienia zaworysą zazwyczaj ustawione 10-25% poniżej maksymalnej dopuszczalnej pracy ciśnienie sprzętu na niższym szczeblu. Na przykład, jeśli wyposażenie jest oceniane Na 150 psig ustaw PRV na 125-135 PSIG.
P: Jak często powinna kontrola ciśnienia zawory są testowane?Odp.: Według ASME BPVC: Zawory bezpieczeństwa na kotłach wymagają ręcznych testów podnoszenia co 6 miesięcy (wysokie ciśnienie) lub kwartalnik (niskie ciśnienie).Urządzenia do złagodzenia ciśnieniana naczyniach ciśnieniowych powinny być testowane co roku lub na wymagania API 510.
P: Do jakiego presji pleców jest dopuszczalna Konwencjonalne zawory bezpieczeństwa?Odp.: Konwencjonalnyciśnienie zawory pomocypowinien mieć nacisk na tylne ciśnienie mniej niż 10% zestawu ciśnienie. Aby uzyskać ciśnienie wyższego tyłu, użyj zrównoważonych mieszków lub pilotażu projekty.
P: Czy zawory ciśnieniowe można naprawić w pole?Odp.: Drobna konserwacja, takie jak czyszczenie i Wymienę uszczelnienia można wykonać w polu. Ustawiaj jednak korekty ciśnienia i Główne naprawy powinny być wykonywane przez certyfikowane obiekty naprawcze na API 576 standardy.
Pytania dotyczące aplikacji
P: Jaki rodzaj zaworu ciśnieniowego jest najlepszy Do usługi Steam?Odp.: W przypadku aplikacji Steam użyjciśnienie zawory bezpieczeństwaspełnianie wymagań Sekcji I ASME. Projekt obciążony sprężynami z wykończeniem ze stali nierdzewnej i materiałami sprężynowymi o wysokiej temperaturze (Inconel X-750) są zalecane.
P: Jak wybrać materiały Usługa korozyjna?Odp.: Wybór materiału zależy określone korozji. Do ogólnej służby korozyjnej użyj 316 stali nierdzewnej Ciało z zahartowaną stalą nierdzewną lub steellity. Do ciężkiej służby, Rozważ Hastelloy C-276 lub Inconel 625.
P: Jaka jest różnica między Regulatory ciśnieniowe w bezpośrednim działaniu i pilotażu?A:Organy ciśnienia bezpośrednieUżyj ciśnienia wlotowego bezpośrednio przeciwko sprężynie/membranowi. Są proste i opłacalne dla mniejsze przepływy.Regulatory obsługiwane przez pilotażużyj małego zaworu pilotażowego Kontroluj większy zawór główny, oferując lepszą dokładność i wyższą pojemność przepływu.
P: może chronić jeden zawór zwolnienia Wiele urządzeń?Odp.: Tak, ale każdy Przedmiot chroniony musi mieć ten sam wymóg ustalonego ciśnienia, a zawór musi mają wystarczającą pojemność do połączonego obciążenia zwolnienia. Indywidualna ochrona jest ogólnie preferowane dla krytycznych urządzeń.