彈簧直接載荷式安全閥的設計

                     彈簧直接載荷式安全閥的設計    

                      上海申弘閥門有限公司

1之前介紹水過濾器在恒通環保應用，現在介紹彈簧直接載荷式安全閥的設計范圍
  本標準規定了彈簧直接載荷式安全閥的設計、材料和結構、性能、試驗和檢驗、標志和鉛封、供貨等要求。本標準適用于整定壓力為0. lMPa—42．OMPa.流道直徑大于或等于8mm的蒸汽鍋爐、壓力容器和管道用安全閥。
2規范性引用文件
    下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標準。
    GB/T 1239.2冷卷圓柱螺旋壓縮彈簧技術條件
    GB/T 1239.4熱卷圓柱螺旋彈簧技術條件
    GB/T 1239.6圓柱螺旋彈簧沒計汁算
    GB/T 9440可鍛鑄鐵件
    GB/T 12220通用閥門IS0 5209: 1977)
    GB/T 12224鋼制閥門
    GBjT 12225通用閥門
    GB/T12227通用閥門
    GB/T 12228通用閥門
    GB/T12229通用閥門
標志 (GB/T 12220-1989, idt


一般要求
銅合金鑄件技術條件
球墨鑄鐵件技術條件
碳素鋼鍛件技術條件
碳素鋼鑄件技術條件
    GB/T 12230通用閥門奧氏體鋼鑄件技術條件
    GB/T 12241  安全閥  一般要求(GB/T 12241-2000
  IS0 4126--1：1991，MOD)
  GB/T 12242壓力釋放裝置性能試驗規范
  JB/T 7928通用閥門供貨要求
  3術語和定義
    GB/T 12241確立的術語和定義適用于本標準。


    4設計、材料和結構
    上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥安全閥的設計、材料和結構應滿足GB/T 12 241的一般要求
    4.1總則
    4.1.1整定壓力大于3．OMPa的蒸汽用安全閥或介質溫度大于235℃的空氣或其他氣體用安全閥，應能防止排出的介質直接沖蝕彈簧。   

4.1·2設計應保證安全閥即使有部分損壞仍能達到額定排量。當彈簧破損時，閥瓣等零件不會飛出閥體外。
    4.1.3為防止調整彈簧壓縮量的機構松動，必須設有防松裝置。
    4.1.4全啟式和中啟式安全閥應設有限制開啟高度的機構。
    4.1.5蒸汽用安全閥應帶有扳手。當介質壓力達到整定壓力的75%以上時，能利用扳手將閥瓣提升。該扳手對閥門動作不應造成阻礙。
    4.1．為有毒或可燃性介質用安全閥應為封閉式安全閥。
    4.1·7對有附加背壓力的安全閥，應根據其背壓力的大小和變動情況，考慮設置背壓平衡機構。
    4.2端部連接
    安全閥的端部連接按GB/T12241的規定。
    4.3  結構長度和垂直度的極限偏差
    安全閥的結構長度及進出口法蘭端面垂直度極限偏差按
    4.4閥體
    4. 4.1閥體設計應保證安全閥在強度試驗及工作條件下不發生任何有害變形，且便于制造維修。
    4.4.2液體用和蒸汽用安全閥須在低于閥座密封面的部位設置排泄螺孔。
    4.4.3法蘭應與閥體整體鑄成或鍛成，電可采用焊接或螺紋連接法蘭。焊接連接的法蘭應是對焊型式，其焊接要求按GB/T 12224的規定。
    4.5閥座和閥瓣
    4.5.1閥座和閥瓣的密封面一般為平面或錐面，當采用錐形密封面時，密封面對閥桿軸線的斜角以45。為宜。密封面材料可為本體材料，也呵為堆焊的另一種材料或鑲嵌的非金屬彈性材料。
  4.5.2堆焊的閥座或閥瓣密封面經加工后的硬化層厚度應發生接觸。
  4.6.7彈簧應按設計要求進行強壓處理或加溫強壓處理，并對所有彈簧進行*變形試驗。即將彈簧用試驗負荷壓縮至少3次后，測量其原始自由高度；然后再將彈簧用試驗負荷壓縮3次，再次測量其終自由高度=兩次測量的自由高度的差值即*變形量應不超過原始自由高度的o．5%。
    4.6.8彈簧剛度的極限偏差為±101（根據需要，設計可規定不對稱分布的極限偏差值）。對同一熱處理爐同規格的彈簧取1。%（但不少于2根）在設計規定的工作負荷（或變形量）范圍內測定彈簧的剛度。
    4.6.9彈簧表面應進行防銹處理。
    4.6. 10  彈簧的計算以及彈簧的試驗負荷按GB/T
 12 39.6的規定。
    4.6. 11彈簧小工作負荷下的變形量按下式計算：
    p  丌D- Ps,    (1)
    F．一—面廠
式中：
F．——彈簧小工作負荷下變形量，mm,
D，——密封面平均直徑，mm;
p/Z——設計的小整定壓力，MPa;
Pt-彈簧剛度，N／mm。
4.6. 12彈簧大工作負荷下的變形量按下式計算：
    F2一  (2)
式中：
F：    彈簧大工作負荷下變形量．mm
p——設計的大整定壓力，MPa;
^——設計的開啟高度，mm。    

4.6. 13彈簧大工作負荷下變形量應小于或等于彈簧試
驗負荷下變形量的80%。
    4.6. 14彈簧大工作負荷下變形量應小于或等于彈簧圈并緊時變形量的80%。


  4.7材料要求
  4. 7.1閥體
  鋼制閥體的材料應按GB/T 12228、GB/T 12229、GB／T12230的規定；鐵制閥體的材料應按GB/T 9440、GB/T12227的規定；銅合金閥體的材料應按GB/T 12225的規定。其中，鑄鐵閥體限用于公稱壓力1. 6MPa及以下，球墨鑄鐵和銅合金閥體限用于公稱壓力2. 5MPa及以下。
    4.7.2閥座和閥瓣
    閥座和閥瓣本體材料的抗腐蝕性能應不低于閥體材料。
    4.7.3導向套
    導向套的材料應具有良好的耐磨與抗腐蝕性能。
    4.7.4彈簧
    彈簧的材料應按GB/T 1239.6選用，并符合相應標準的要求。


5性能
    5.1整定壓力偏差
    5.1.1壓力容器和管道用安全閥的整定壓力極限偏差按表4的規定。
    表4壓力容器和管道用安全閥的整定壓力極限偏差MPa
    5.1.2基汽鍋爐用安全閥的整定壓力極限偏差按表5的規定。排放壓力按表6的規定。
5. 3.1蒸汽用安全閻的啟閉壓差按表7的規定。
  5.6.3密封性要求
  5.6. 3.1進行蒸汽用安全閥密封試驗時，用目視或聽音的方法檢查閥的出口端，如未發現泄漏現象，則認為密封性合格。
  5.6.3.2進行空氣或其他氣體用安全閥密封試驗時，檢查以每分鐘泄漏氣泡數表示的泄漏率，對于金屬密封面的閥門，應不超過表12所列的數值；對于非金屬彈性材料密封面的閥門，應無泄漏現象（每分鐘0氣泡）。
    表12空氣或其他氣體用安全閥密封試驗的泄漏率  



5.6.3.3進行水或其他液體用安全閥密封試驗時，對于金屬密封面的閥門，其泄漏率應不超過表13所列的數值；對于非金屬彈性材料密封而的閥門，應無泄漏現象。表13水或其他液體用安全闊密封試驗的泄漏率
5.7排量
安全閥的排量計算按GB/T 12241的規定。
6試驗和檢驗
  6.1試驗項目
  安全閥型式試驗及出J‘試驗的試驗項目按表14的規定。新設計的或改變設計的產品定型時應進行型式試驗，每臺產品出廠前均應進行出廠試驗。
表l4安全閥型式試驗及出廠試驗的試驗項目

6.2 -般要求
6. 2.1出廠試驗應在涂漆之前進行。
6.2.2試驗設備、儀表和試驗程序應按GB／、12241及GB,/T 12242的規定。進行殼體強度試驗時壓力表的精度應不低于1.5級。
    6.2.3試驗時的安全要求應按GBjT12241的規定。
    6.2.4出廠前的整定壓力試驗應按訂貨合同規定的整定壓力進行，試驗次數不少于2次，并調整到此整定壓力出廠。若訂貨合同僅規定整定壓力范圍時，則應按整定壓力范圍的下限調整出廠。
  6.3試驗方法
  6.3.1殼體強度試驗按GB/T 12241的規定。試驗時不允許有滲漏及結構損傷。
  6.3.2密封性試驗。
  6.3. 2.1蒸汽用安全閥的密封性試驗，在進行密封試驗前應先證實整定壓力。在降低進口壓力后用適當的方法（如用空氣吹干等）*排去體腔內可能存在的冷凝液。將進口壓力升高到密封試驗壓力并至少保持3min。在黑色背景下目視查閥門的密封性并至少持續Imin。
    6.3.2.2空氣或其他氣體用安全閥的密封性試驗，試驗布置如圖2所示。除漏氣引出管外，安全閥的其他部位應同外界處于*密閉狀態。漏氣引出管的內徑為6mm，其出口端應平行于水面并低于水面13mm。應采取適當的措施以便當發生閥門意外開啟時釋放閥體中的壓力。
  6.3.2.3在進行密封試驗前應先證實整定壓力。在降低進口壓力后裝上出口封試驗壓力，在對泄漏氣泡開始計數前試驗壓力的短持續時間按表l5的規定。然后在試驗壓力下觀察并統計泄漏的氣泡數并至少持續Imin。
  6.3.2.4水或其他液體用安全閥的密封性試驗，在進行密封試驗前應先證實整定壓力。在降低進口壓力后向閥體出口側體腔內充水，直到有水自然溢出然后停止溢出為止。將進口壓力升高到密封試驗壓力。在試驗壓力下收集、計量溢出的水量即泄漏量并至少持續Imin。
  6.3.2.5蒸汽用、水或其他液體用安全閥出廠前密封性試驗允許用空氣或氮氣試驗來代替。表I5試驗壓力的短持續時間

  6.3.3整定壓力、排放壓力或超過壓力、回座壓力或啟閉壓差、開啟高度、機械特性等動作性能試驗以及排量或排量系數試驗按GB/T I2241和GB/T 12242的規定。
  7標志和鉛封
  7.1安全閥標志和鉛封的要求按GB／T 12220及GB/T12241的規定。
  7.2銘牌上至少應標志下列內容：
  ——制造廠名（或商標）和出廠日期；
  一一產品名稱、型號和制造編號；
  ——公稱通徑和流道直徑（或流道面積）；
  ——公稱壓力和整定壓力；
  ——超過壓力（或排放壓力）；
  ——開啟高度；
  ——極限工作溫度；
  ——標明基準流體（空氣用G.蒸汽用S，水用L表示）的額定捧量系數或額定排量；
  ——背壓力（當適用時）。


  8供貨
  8.1安全閥的供貨應符合JB/T 7928的規定。
  8.2每臺產品均應有產品合格證，合格證應包括下列內容：
  ——制造廠名、商標和出廠日期；
  ——產品名稱、型號和制造編號；
  ——公稱通徑和流道直徑（或流道面積）；
  ——公稱壓力和整定壓力；
  ——排放壓力（或超過壓力）；
  ——開啟高度；
  ——適用介質和溫度；
  ——標明基準流體（空氣用G，蒸汽用S，水用I．表示）的額定排量系數或額定排量；
    ——依據的標準；
    ——檢驗結論及檢驗日期；
    ——檢驗人員和檢驗負責人簽章及制造廠檢驗部門公章。與本產品相關論文：美標球閥維護