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一、防爆閥的核心工作原理 防爆閥的設計基于壓力平衡和機械失效安全機制,主要分為以下兩種類型: 1. 泄壓型防爆閥(常見類型)工作原理:
當設備內(nèi)部壓力超過防爆閥的設定值時,閥瓣(或膜片)在壓力作用下自動開啟,釋放內(nèi)部氣體或液體,降低壓力至安全范圍;當壓力恢復正常后,閥瓣自動關(guān)閉或需手動復位。
關(guān)鍵結(jié)構(gòu): - 閥體:承受內(nèi)部壓力的主體結(jié)構(gòu),通常采用高強度材料(如不銹鋼、碳鋼)。
- 閥瓣/膜片:感應壓力并控制通斷的核心部件,材質(zhì)需與介質(zhì)兼容(如橡膠、金屬)。
- 彈簧/重錘:提供預緊力,設定防爆閥的開啟壓力(通過調(diào)整彈簧壓縮量或重錘位置)。
- 密封結(jié)構(gòu):確保正常工況下無泄漏(如O型圈、金屬密封面)。
示例: - 彈簧式安全閥:廣泛應用于鍋爐、壓力容器,通過彈簧預緊力設定開啟壓力。
- 爆破片(Burst Disk):一次性使用的膜片,壓力達到閾值時破裂泄壓,需更換新膜片。
2. 隔離型防爆閥(阻斷型)工作原理:
通過機械結(jié)構(gòu)(如閘板、球閥)在檢測到異常時快速阻斷介質(zhì)流動,防止壓力或火焰?zhèn)鞑ァ3S糜谝兹家妆瑲怏w管道系統(tǒng)。
關(guān)鍵結(jié)構(gòu): - 傳感器:監(jiān)測壓力、溫度或火焰信號(如壓電傳感器、熱電偶)。
- 執(zhí)行機構(gòu):接收傳感器信號后驅(qū)動閥瓣動作(如氣動、電動或液壓驅(qū)動)。
- 閥體:高強度設計,確保在阻斷時承受沖擊力。
示例: - 防火閥:安裝在通風管道中,溫度達到70℃時熔斷關(guān)閉,阻斷火焰蔓延。
- 緊急切斷閥(ESDV):用于油氣管道,接收SCADA系統(tǒng)信號后快速關(guān)閉。
二、防爆閥的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)- 開啟壓力(Set Pressure):
- 防爆閥開始動作的設定壓力,需根據(jù)設備設計壓力和安全系數(shù)確定(通常為設計壓力的1.05-1.1倍)。
- 示例:鍋爐安全閥開啟壓力一般為工作壓力的1.02-1.05倍。
- 泄放能力(Flow Capacity):
- 單位時間內(nèi)防爆閥能釋放的介質(zhì)流量(通常以標準狀態(tài)下氣體體積或液體質(zhì)量表示),需滿足設備最大可能超壓時的泄放需求。
- 計算依據(jù):API 520《煉油廠壓力容器泄壓裝置計算》或ASME Boiler and Pressure Vessel Code。
- 響應時間:
- 從檢測到異常到閥瓣完全開啟的時間,隔離型防爆閥需≤1秒(如防火閥)。
- 密封性:
- 正常工況下泄漏率需符合標準(如API 527《安全閥密封性測試》),通常≤0.1%額定流量。
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