抗硫安全閥

抗硫安全閥KA41Y概述：

     KA41Y/KA42Y抗硫彈簧式安全閥是受壓設(shè)備，容器或管路上的超壓保護(hù)裝置，當(dāng)設(shè)備壓力升高超過允許值時，安全閥自動開啟，繼而全量排放，防止設(shè)備壓力繼續(xù)升高，當(dāng)壓力降低到規(guī)定值時，安全閥及時自動關(guān)閉。抗硫閥不僅選材廣泛且內(nèi)件材料均采用表面鍍鎳或316材質(zhì)、密封圈采用特制的聚合物材料。使閥門不僅防腐蝕，抗硫化能力強(qiáng)，防火、防靜電、密封性能好，適用壓力與溫度范圍廣.抗硫閥滿足了在硫化環(huán)境下的抗硫應(yīng)力裂化要求,內(nèi)件材料采用耐酸性材質(zhì),適應(yīng)較寬的溫度及壓力范圍.在設(shè)計選材及試驗嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行,耐腐蝕抗硫化能力強(qiáng).密封性能穩(wěn)定.抗硫止回閥是化工煉油.油氣開采等流程系統(tǒng)的理想閥門.
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(diào)式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥不僅選材廣泛且內(nèi)件材料均采用表面鍍鎳或316材質(zhì).密封圈采用特制的聚合物材料.使閥門不僅防腐蝕.抗硫化能力強(qiáng).防火.防靜電.密封性能好.適用壓力與溫度范圍廣.全通徑與縮經(jīng)齊備.并可配多種驅(qū)動裝置.是化工.石油煉制.油氣開采與輸送系統(tǒng)理想的用閥選擇.
抗硫安全閥、鑄鋼不銹鋼抗硫閥門是根據(jù)壓力系統(tǒng)的工作壓力自動啟閉，一般安裝于封閉系統(tǒng)的設(shè)備或管路上保護(hù)系統(tǒng)安全。當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)壓力超過安全閥設(shè)定壓力時，自動開啟泄壓，保證設(shè)備和管道內(nèi)介質(zhì)壓力在設(shè)定壓力之下，保護(hù)設(shè)備和管道正常工作，防止發(fā)生意外，減少損失。
作用：安全閥在系統(tǒng)中起安全保護(hù)作用。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過規(guī)定值時，安全閥打開，將系統(tǒng)中的一部分氣體排入大氣，使系統(tǒng)壓力不超過允許值，從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。安全閥又稱溢流閥。圖示為安全閥的幾種典型結(jié)構(gòu)形式。圖a為活塞式安全閥，閥芯是一平板。氣源壓力作用在活塞A上，當(dāng)壓力超過由彈簧力確定的安全值時，活塞A被頂開，一部分壓縮空氣即從閥口排入大氣；當(dāng)氣源壓力低于安全值時，彈簧驅(qū)動活塞下移，關(guān)閉閥口。 此閥密封面要干凈。 
其他技術(shù)參數(shù)備注： 
（1）安全閥價格由口徑、材質(zhì)、壓力的不同而異，
（2）連接形式：法蘭、內(nèi)螺紋、外螺紋 
（3）傳動方式：自動 
（4）口徑從DN6-DN600；壓力從1.0MPA-6.4MPA；溫度-100℃-600℃ 
（5）材質(zhì)有：鑄鐵、碳鋼、不銹鋼、球墨鑄鐵及其他特殊鋼； 抗硫閥產(chǎn)品特點:
1.抗硫化應(yīng)力裂化:閥門接觸介質(zhì)的材料都是按美國腐蝕工程師協(xié)會NACE01-75的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇.且按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行表面鍍鎳.能滿足硫化環(huán)境工況的需求.
2.用聚合物或金屬作密封材料.在高溫.高壓工況具有優(yōu)良的密封性能.
3.設(shè)置填料箱.防止閥門內(nèi)腔壓力異常升高而使閥桿飛出.增置倒密封結(jié)構(gòu).能確保填料可靠密封.
4.廣泛適用于化工.煉油.油氣.天然氣.鋼鐵等介質(zhì)管路.對材料類別沒什么特別要求，一般來說，把內(nèi)件材料硬度控制在HRC22以內(nèi)，大部分材料可以符合抗硫要求。
 

抗硫安全閥KA41Y彈簧剛度計算 

彈簧直接載荷式安全閥的動作性能主要是通過彈簧來控制的，確切的說彈簧的剛度影響大，如果彈簧剛度選擇不當(dāng)，可能造成安全閥不能正常地工作。由于這種特殊性，在安全閥彈簧設(shè)計時，首先就要確定彈簧的剛度，并力求接近于實際的排放工況。

目前主要是采用以下幾種方法來初步計算彈簧的剛度，終還要通過試驗確定彈簧的理想剛度值。另外安全閥用的彈簧基本都是圓柱螺旋壓縮彈簧，所以在這一節(jié)里只介紹圓柱螺旋壓縮彈簧，除非有說明外，這里所說的彈簧均指圓柱螺旋壓縮彈簧。若想采用其他形式的彈簧，請查閱相關(guān)的彈簧設(shè)計手冊。

彈簧式安全閥閥瓣升力來計算彈簧剛度

彈簧式安全閥的動作特性，即排放壓力、開啟高度、回座壓力等性能，取決于閥門開啟和關(guān)閉（回座）過程中流體對閥瓣作用的升力與彈簧載荷力的共同作用結(jié)果，上述兩力在閥門動作過程中都是變化的。

閥瓣升力的變化情況可用升力系數(shù)  來表述。升力系數(shù)  是閥瓣升力F與介質(zhì)靜壓力作用在等于流道面積的閥瓣面積上產(chǎn)生的作用力的比值。即：）

式中：ρ——升力系數(shù)；

      F——閥瓣升力，即流體作用在閥瓣上總的向上合力，N；

      P——閥進(jìn)口介質(zhì)靜壓力，MPa;

      D——流道直徑，mm;

升力系數(shù)  取決于閥門結(jié)構(gòu)以及影響介質(zhì)流動的各零件的形狀和尺寸，并隨開啟高度、調(diào)節(jié)閥位置和介質(zhì)的不同而變化，通常只能借助試驗來確定。圖示-14為安全閥瓣升力系數(shù)曲線的一些。彈簧載荷力的變化決定于彈簧剛度，為了獲得要求的動作性能，應(yīng)根據(jù)升力系數(shù)來確定彈簧剛度。為達(dá)到規(guī)定的開啟高度h，在開高h(yuǎn)下的閥瓣升力應(yīng)大于或等于此時的彈簧力，據(jù)此確定彈簧剛度的大值為：

式中：F——彈簧計算剛度，N/mm；

      h——閥瓣開啟高度，mm；

      d0——流道直徑，mm；

      Dm——關(guān)閉件密封面平均直徑，mm；

      Pdr——額定排放壓力，MPa；

      Ps——整定壓力（開啟壓力），MPa；

      ρh——開啟高度為h時的閥瓣升力系數(shù)。

這種計算法的缺點是沒有考慮開啟的全過程，僅僅考慮了達(dá)到規(guī)定升高，而且也沒有考慮回座過程，所以計算的彈簧剛度常常偏小。

抗硫彈簧式安全閥用動作性能參數(shù)來計算剛度

為保證安全閥在不高于額定排放壓力時達(dá)到規(guī)定開啟高度，并在壓力不低于規(guī)定回座壓力時回座，在開啟高度為零到規(guī)定升高范圍內(nèi)的彈簧力曲線，應(yīng)位于額定排放壓力和回座壓力下的閥瓣升力曲線之間。下面介紹的圖算法就是利用這個原理。以縱坐標(biāo)軸上數(shù)值為Dm2/do2（πd02Ps /4＝πDm2Ps /4）的點（相當(dāng)于h＝0時的彈簧預(yù)壓縮力）為起點作彈簧特性線，使這位于曲線Ⅱ和Ⅲ之間，并度量其傾角。

圖2-15  作圖法確定彈簧剛度

以圖2-15為例，圖中橫坐標(biāo)軸h上每格表示升高（即彈簧壓縮量）為1mm，縱坐標(biāo)軸上同樣長度表示的彈簧力為0.1×πd02ps /4，彈簧剛度為：λ＝0.1×πd02pstanβ/4。

以不同的ps值代入，即可求得不同整定壓力下的彈簧剛度。

彈簧式安全閥彈簧的基本數(shù)據(jù)

1．圓柱螺旋壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)計算

（1） 彈簧的端部結(jié)構(gòu)

彈簧的端部結(jié)構(gòu)形式很多，表2-8為圓截面材料壓力彈簧常用的端部結(jié)構(gòu)形式。彈簧材料直徑大時，支承圈數(shù)nz取小值，反之取大值。兩端圈并緊的結(jié)構(gòu)形式，端圈與彈簧軸線的垂直性好，而且與支承座的接觸好，具有較高的工作穩(wěn)定性。用于安全閥的彈簧通常是兩端并緊磨平的結(jié)構(gòu)，能保證彈簧與彈簧座之間良好接觸，從面具有穩(wěn)定的彈簧力傳遞。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定彈簧兩端應(yīng)各有大于或等于3/4圈的支承平面，支承端面應(yīng)與工作圈并緊，彈簧軸線對兩端支承平面的垂直度每100mm長度其偏差值應(yīng)不大于1.7mm。

 彈簧材料直徑

彈簧材料直徑d可以由下式計算，其終值應(yīng)按表2-9選取，如有特殊需要，超出表列范圍時，所選值應(yīng)符合材料直徑規(guī)范。

式中：〔τ〕 ——彈簧的許用應(yīng)力，MPa；

      D——彈簧中徑，mm；

      d——彈簧絲直徑，mm；

      F——所受的載荷，N；

      C——彈簧指數(shù)，C＝D/d；

K——曲度系數(shù)，或應(yīng)力修正系數(shù)，K＝（4C-1）/（4C+1）+ 0.615/C

表2-9  彈簧材料直徑d系列（摘自GB/T1358）                   mm

注：設(shè)計時優(yōu)先選用*系列

（3） 彈簧指數(shù)（旋繞比）

彈簧指數(shù)（旋繞比）C值越小，曲率越大，卷制越困難,工作時彈簧材料截面內(nèi)側(cè)的切應(yīng)力大于平均應(yīng)力越多，彈簧的剛度也越大，C值大，則相反。表2-11為C的用值。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定彈簧指數(shù)可在4～8范圍內(nèi)選取。

（4） 彈簧內(nèi)徑

彈簧中徑D為彈簧的公稱直徑，表2-10為系列值，并應(yīng)嚴(yán)格控制外徑或內(nèi)徑的偏差，其偏差值可按查出，在安全閥中，彈簧內(nèi)徑規(guī)定了極限偏差，見GB/T12243中表3。為了保證有足夠的空間，應(yīng)考慮彈簧受載荷后，彈簧增大，其增大值可按下列近似公式計算。

1） 簧兩端固定，從自由高度壓到并緊時，中徑的增大值為

2）當(dāng)兩端面與支承座可以自由回轉(zhuǎn)而摩擦力比較小時，中徑的增大值為                                           

KA41Y表2-11  彈簧指數(shù)（旋繞比）C的薦用值（摘自GB/T1239.6）

（5）彈簧的細(xì)長比

安全閥中為了解決彈簧的穩(wěn)定性在及安全閥性能指標(biāo)的可靠性，規(guī)定了彈簧的細(xì)長比應(yīng)小于3.7。

（6）彈簧的圈數(shù)

彈簧的有效工作圈數(shù)n應(yīng)符合表2-12系列值，為了避免由于載荷偏心引起過大的附加力，少工作圈數(shù)為2，一般不少于3圈。支承圈的圈數(shù)nz則取決于端圈結(jié)構(gòu)型式，見表2-8?？?cè)?shù)n1＝n＋nz總?cè)?shù)n1的尾數(shù)宜取1/4、1/2或整圈，采用1/2圈。

表2-12  壓縮彈簧的有效圈數(shù)n系列（摘自GB/T1358）

（7） 彈簧的高度

1）壓縮彈簧的自由高度H0是指自由狀態(tài)下的高度。其值受端部結(jié)構(gòu)的影響，難以計算出精確值，其近似值可按表2-13所列公式計算，也可根據(jù)所要求的大變形f計算：

自由高度HO值，用表2-14系列。       

2）自由高度極限偏差

安全閥彈簧自由高度的極限偏差見GB/T12243中表2

抗硫安全閥KA41Y圓柱螺旋壓縮彈簧的許用應(yīng)力

圓柱螺旋壓縮彈簧的許用應(yīng)力按所受載荷情況分為如下三類，其值根據(jù)載荷類型在表2-16、2-17選?。?/p>

Ⅲ類載荷——受靜載荷以及變載荷作用次數(shù)在1×103次以下的載荷等；

Ⅱ類載荷——受變載荷作用次數(shù)在1×103～1×105次范圍內(nèi)的載荷，以及沖擊載荷等；

Ⅰ類載荷——受載荷作用次數(shù)在1×105次以上的彈簧。

另外，在選用材料及其許用切應(yīng)力時，還應(yīng)注意以下各點：

（1） 對重要的，其損壞對整個機(jī)械有重大的影響的彈簧，許用切應(yīng)力應(yīng)適當(dāng)降低。

（2） 經(jīng)強(qiáng)壓處理的彈簧，可提高疲勞極限，對改善變載荷下的松馳有明顯效果。

（3） 經(jīng)噴丸處理的彈簧，能適當(dāng)提高疲勞強(qiáng)度或疲勞壽命。

冷撥材料的許用切應(yīng)力       MPa

       表2-17  冷撥材料的許用切應(yīng)力                         MPa

抗硫彈簧式安全閥彈簧設(shè)計程序

1．圓柱螺旋壓縮彈簧的基本計算公式（表2-18）

圓柱螺旋壓縮彈簧的圖樣要求

（1）在圖2-16中給出了圓柱螺旋壓縮彈簧的典型圖樣，并要按規(guī)定在圖樣上注明技術(shù)要求和設(shè)計參數(shù)及形位公差等。

（2） 技術(shù)要求

技術(shù)要求應(yīng)包括以下的內(nèi)容：

1）彈簧端部型式；

2）總?cè)?shù)；

3）有效圈數(shù)；

4）旋向；

5）制造要求；

表面處理要求、熱處理要求；

6）其他特殊要求（如強(qiáng)壓處理、噴丸處理、鍍鉻處理等）；

7）檢驗要求；

8）材料要求。

3．圓柱螺旋壓縮彈簧設(shè)計計算方法

在表2-18的圓柱螺旋壓縮彈簧的基本計算公式中可以看出，；圓截面的彈簧主要有載荷F、變形f、彈簧中徑D、彈簧材料直徑d、有效圈數(shù)n、應(yīng)切力τ、切變模量G和彈簧指數(shù)（旋繞比）C共八個基本參數(shù)。當(dāng)材料選定后，切應(yīng)力τ、切變模量G可以查出，而C＝D/d，實際也只有五個參數(shù)了，在設(shè)計彈簧時，只要知道這五個參數(shù)中的兩個就能計算出其他三個參數(shù)。

在實際計算中，為了計算簡便并選擇出合理的參數(shù)，也常采用不同的計算方法，除了用上述的基本公式計算外，還有彈簧直徑D為定值時設(shè)計方法；彈簧為小質(zhì)量、或小體積、或小自由高度的設(shè)計方法以及圖解法等。這些方法有時也交叉使用，以便能很快地完成彈簧的設(shè)計計算。下面主要是介紹采用基本公式設(shè)計彈簧的過程，見表2-19。

抗硫彈簧式安全閥的安裝與調(diào)試注意事項

（1）安全閥應(yīng)與容器本體直接連接并裝在容器高處，對液化氣儲槽上的安全閥應(yīng)裝在氣相空間，用于液體的安全閥應(yīng)裝在正常液面以下，而且安全閥進(jìn)口管的公稱直徑不得小于15mm。因特殊原因難以裝在容器本體上時，可考慮裝在出口管路上，但安全閥裝設(shè)處與容器之間的管路上應(yīng)避免突然拐彎、截面局部收縮等結(jié)構(gòu)，防止增加管路阻力、引起污物積聚發(fā)生堵塞等。

（2）無論安全閥裝在何處，在從容器到安全閥之間的連接管和管件通孔其截面積均不得小于安全閥的進(jìn)口面積。如果一個連接口上裝有數(shù)個安全閥，則此連接口的面積至少應(yīng)等于數(shù)個閥進(jìn)口面積的總和，是總和的1.25倍。

（3）在容器與安全閥之間一般禁止裝設(shè)中間截止閥，但對于盛裝易燃、有毒或粘性較大介質(zhì)的容器，為便于對安全閥進(jìn)行更換、清洗，可以在容器和安全閥之間裝截止閥，但此截止閥的結(jié)構(gòu)和通徑尺寸不得阻礙安全閥的正常泄放，當(dāng)容器正常工作時，該截止閥必須處于全開狀態(tài)并加鉛封。

（4）安全閥后的排放管如有出現(xiàn)冷凝液體的可能，則應(yīng)考慮有自動排除設(shè)施；封閉式安全閥排放管的內(nèi)徑不得小于安全閥出口管的公稱直徑。排放管原則上應(yīng)一閥一根，并禁止在排放管上裝任何閥門，當(dāng)兩個以上安全閥共用同一根排放管時，排放管的截面積應(yīng)不小于所有安全閥出口管截面積的總和，并適當(dāng)考慮排放管的壓力降，不使安全閥產(chǎn)生明顯的背壓。對氧氣等可燃性氣體或其他混合后能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體不能共用一根排氣管。

（5）新安全閥在安裝之前應(yīng)在試驗臺上調(diào)定其開啟壓力和回座壓力，并檢查關(guān)閉件的密封性。開啟壓力可通過調(diào)節(jié)加在閥瓣上的載荷，如杠桿式安全閥的重錘質(zhì)量或位置，彈簧式安全閥壓緊彈簧的螺母的位置（在正確選擇彈簧壓力級的基礎(chǔ)上），回座力可通過調(diào)整安全閥的上下調(diào)節(jié)圈的位置來達(dá)到。

安裝

微啟式安全閥的安裝和維護(hù)應(yīng)注意以下事項：
各種安全閥都應(yīng)垂直安裝。
安全閥出口處應(yīng)無阻力，避免產(chǎn)生受壓現(xiàn)象。
安全閥在安裝前應(yīng)專門測試，并檢查其官密封性。
對使用中的安全閥應(yīng)作定期檢查。
安全閥安裝應(yīng)符合下列要求：
(l)額定蒸發(fā)量大于0.5t/h的鍋爐，至少裝設(shè)兩個安全閥：額定蒸發(fā)量小于或等于0.5t/h的鍋爐，至少裝一個安全閥?？煞?br />式省煤器出口處、蒸汽過熱器出口處都必須裝設(shè)安全閥。
(2)安全閥應(yīng)垂直安裝在鍋商、集箱的高位置。在安全閥和鍋筒或集箱之間，不得裝有取用蒸汽的出口管和閥門。
(3)微啟式安全閥要有防止重錘自行移動的裝置和限制杠桿越軌的導(dǎo)架，彈簧式安全閥要有提升手把和防止隨便擰動調(diào)整螺釘?shù)难b置。
(4)對于額定蒸汽壓力小于或等于3.82MPa的鍋爐，安全閥喉徑不應(yīng)小于25mm：對于額定蒸汽壓力大于3.82MPa的鍋爐，安全閥喉徑不應(yīng)小于20mm。
(5)安全閥與鍋爐的連接管，其截面積應(yīng)不小于安全閥的進(jìn)口截面積。如果幾個安全閥共同裝設(shè)在一根與鍋筒直接相連的短管上，短管的通路截面積應(yīng)不步于所有安全閥排汽面積的1.25倍。
(6)安全閥一般應(yīng)裝設(shè)排汽管，排汽管應(yīng)直通安全地點，并有足夠的截面積，保證排汽暢通。安全閥排氣管底部應(yīng)裝腔 作勢有接到安全地點的疏水管，在排氣管和疏水管上都不允許裝設(shè)閥門。

KA41Y/KA42Y抗硫彈簧式安全閥的使用與管理

選擇得當(dāng)、安裝正確的安全閥還應(yīng)通過合理地使用和管理才能發(fā)揮其作用。日常使用中，為確保安全閥的良好工作狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)與檢查，保持閥體清潔，防止閥體及彈簧銹蝕，防止閥體被油垢、異物堵塞，要經(jīng)常檢查閥的鉛封是否完好，防止杠桿式安全閥的重錘松動或被移動、彈簧式安全閥調(diào)節(jié)螺母被隨意擰動，發(fā)現(xiàn)泄漏應(yīng)及時更換或檢修，禁止用加大載荷（如過分?jǐn)Q緊彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)螺母，或在杠桿式安全閥的杠桿上加重物等）的方法消除泄漏。為了防止閥瓣與閥座被氣體中的油垢等臟物粘住，對用于空氣、水蒸氣或更帶有粘性臟物但排放時不會造成環(huán)境污染的其他氣體的安全閥，應(yīng)定期扳動扳手進(jìn)行入工排氣，以沖刷污物。安全閥常見故障、產(chǎn)生原因及排除方法見表7-2。

安全閥應(yīng)定期進(jìn)行檢驗，包括開啟壓力、回座壓力、密封程度等，其要求與安全閥的調(diào)試相同。當(dāng)檢驗不合格時應(yīng)解體，詳細(xì)檢查各零部件是否有裂紋、傷痕、磨損、腐蝕、變形等，并進(jìn)行修復(fù)或更換后組裝再進(jìn)行檢查。安全閥定期檢驗的周期可與所用的容器檢驗周期相同。

①各種抗硫彈簧式安全閥都應(yīng)垂直安裝。
②抗硫彈簧式安全閥出口處應(yīng)無阻力，避免產(chǎn)生受壓現(xiàn)象。
③抗硫彈簧式安全閥在安裝前應(yīng)專門測試，并檢查其官密封性。
④對使用中的抗硫彈簧式安全閥應(yīng)作定期檢查。

 抗硫彈簧式安全閥技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)： 

KA41Y主要連接尺寸及重量：  

訂貨須知：

一、①產(chǎn)品名稱與型號②口徑③是否帶附件以便我們的為您正確選型④使用壓力⑤使用介質(zhì)的溫度。
二、若已經(jīng)由設(shè)計單位選定公司的型號，請型號直接向我司銷售部訂購。

三、當(dāng)使用的場合非常重要或環(huán)境比較復(fù)雜時,請您盡量提供設(shè)計圖紙和詳細(xì)參數(shù)，由我們的閥門公司專家為您審核把關(guān)。產(chǎn)品所屬安全閥選型，感謝您訪問我們申弘閥門的如有任何疑問.您可以致電給我們,我們一定會盡心盡力為您提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。如需要了解更多其它閥類產(chǎn)品的信息可以點擊減壓閥查看