安全閥排汽量及排汽反力的計(jì)算問題

　　結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)安全閥排汽管道的各個(gè)水力計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，比較按照不同公式計(jì)算得到的安全閥排汽量和排汽反力，得出結(jié)論。推薦工程計(jì)算中適用的安全閥排汽反力的簡(jiǎn)便計(jì)算公式。

　　安全閥作為一種承壓設(shè)備及管道上使用的安全設(shè)備，廣泛應(yīng)用在電力、石油化工等各行業(yè)，能有效保護(hù)承壓設(shè)備及管道，降低設(shè)備損失率，避免嚴(yán)重運(yùn)行事故。安全閥按其結(jié)構(gòu)形式可分為4 大類： 靜重式安全閥;杠桿式安全閥;彈簧式安全閥;和脈沖式安全閥。

　　目前電站系統(tǒng)中應(yīng)用的安全閥大部分是彈簧全啟式安全閥，其主要結(jié)構(gòu)由閥體、閥芯、閥座、閥桿、彈簧、調(diào)整螺絲手柄等組成，各部件可參見圖1。

　　其工作原理是彈簧作用于閥芯的反作用力來平衡作用在閥芯上的蒸汽壓力。當(dāng)蒸汽壓力超過彈簧的反作用力時(shí)，彈簧被壓縮，閥芯抬起離開閥座排出蒸汽。當(dāng)蒸汽壓力小于彈簧的反作用力時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)將閥芯往下壓使閥芯和閥座緊密結(jié)合停止排汽。

　　在工程設(shè)計(jì)中， 壓力容器及管道若使用安全閥進(jìn)行保護(hù)，則必須進(jìn)行安全閥排汽管道的水力計(jì)算，這關(guān)系到安全閥及其所保護(hù)的承壓設(shè)備及管道能否安全工作。

　　安全閥的水力計(jì)算是安全閥及其所附屬蒸汽管道系統(tǒng)應(yīng)力分析的重要部分，是保障安全閥正常工作和蒸汽管道系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)的關(guān)鍵前提。是安全閥排汽管道支吊架設(shè)計(jì)的前提基礎(chǔ)。

　　安全閥的水力計(jì)算主要指安全閥排汽管道的排汽量和排汽反力計(jì)算。

　　雖然很多工具書及規(guī)范手冊(cè)中分別單獨(dú)介紹了不同的安全閥排汽管道的排汽量及排汽反力的計(jì)算方法。但很少有工具書和規(guī)范對(duì)安全閥排汽管道的排汽量及排汽反力的各個(gè)計(jì)算方法有詳盡、系統(tǒng)和全面的對(duì)比分析。

　　因此本文羅列常用的安全閥排汽管道的水力計(jì)算公式，并以某實(shí)際工程為例，分析各個(gè)不同水力計(jì)算公式得出的計(jì)算結(jié)果， 推薦在實(shí)際工程上方便適用的安全閥水力計(jì)算公式。

圖1 彈簧安全閥結(jié)構(gòu)示意圖

　　從表1 可見：按照《汽水管規(guī)》方法計(jì)算的安全閥排汽管道的排汽反力較另外2 種方法計(jì)算的結(jié)果偏小，按照《電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)定》和《API 520》規(guī)定中安全閥的排汽反力計(jì)算公式計(jì)算所得結(jié)果基本一致。

　　對(duì)于工程設(shè)計(jì)中安全閥排汽反力計(jì)算來說，《汽水管規(guī)》中的計(jì)算方法較為復(fù)雜，公式涉及的排汽參數(shù)更多，計(jì)算較為不便， 且計(jì)算結(jié)果比按照API RP 520 和除氧器安全技術(shù)規(guī)定中的數(shù)值更小。

　　按照API RP 520 和《電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)定》中的安全閥排汽反力的計(jì)算公式算得的結(jié)果，比按照管規(guī)方法計(jì)算出來的結(jié)果更大， 因此對(duì)工程設(shè)計(jì)來說更加保守，是可以作為電廠設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)安全閥排汽管道及支吊架的計(jì)算依據(jù)。

4、結(jié)語

　　通過上述方法計(jì)算得到的安全閥水力計(jì)算結(jié)果是可以用來作為工程設(shè)計(jì)中安全閥排汽管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，保障安全閥及排汽管道系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，從而確保整個(gè)系統(tǒng)的安全。

　　API RP 520 及《電站壓力式除氧器安全技術(shù)規(guī)定》中有關(guān)安全閥排汽反力計(jì)算公式是可以作為安全閥排汽反力的簡(jiǎn)便計(jì)算公式來進(jìn)行計(jì)算的。其計(jì)算結(jié)果在實(shí)際工程中是可以接受的。