安全閥的選擇
    由于安全閥的種類繁多，選擇一個滿足于給定應用下特定要求的安全閥幾乎沒有什么困難。一旦選擇
了合適的安全閥，必須確定安全閥正確的排放壓力和排量，同時也要確定合適的口徑和設定壓力。選擇合適的安全閥受下面幾個因素的影響:
    成本一當選擇應用于非關鍵性場合的安全閥時，這是一個最顯而易見的考慮因素。進行價格比較時，
口必須同時考慮安全閥排量和口徑。正如前一章節說述，即使相同的安全閥進口連接口徑，但不同的行程特性，排量之間也會有很大的差別。
    排放系統的類型一如果安全閥排放至大氣中，而不是連接到排放系統內，開式閥帽的安全閥可用于
口蒸汽、空氣和無毒性氣體系統。在這些應用中，通常需要微升桿。對于不允許泄放到大氣中去的氣體或液體應用，必須采用閉式閥帽。在這樣的應用中，必須使用封閉/氣密端蓋或填料密封微升桿。
    對于存在明顯附加背壓力的系統(通常在制程行業中排放至集管的情況)，需要平衡波紋管或活塞式安全閥。
    安全閥的結構型式一半噴嘴形安全閥適合于壓力適中的無毒、無腐蝕性介質，而全噴嘴形安全閥主
口要用于腐蝕性介質或系統壓力非常高的工藝制程行業。對于腐蝕性流體或高溫的應用，還需要一些特殊的材質。
    動作特性一根據不同的應用，安全閥的性能要求也有所不同，因此必須相應地選擇不同的安全閥。蒸汽鍋爐用安全閥，通常要求較小的超過壓力，一般只有3%或5%。
口
      認證一對于許多安全閥的應用，最終用戶都要規定安全閥的結構型式和性能所遵循的規范和標準。
口通常這需要獨立第三方權威機構的認證，以確保滿足對應標準的要求。
設定和密封性
    為了正確地確定設定壓力，必須仔細考慮以下幾點:
    正常工作壓力(NWP)一在滿負載條件下系統內的運行壓力。
口最大允許工作壓力(MAWP)一有時也稱作安全工作壓力((SWP)或系統的設計壓力。這是正常運行條件
口下系統可能出現的最大壓力(與最高的工作溫度有關)。最大允許積聚壓力(MAAP)一按照系統的設計標準，系統允許達到的最大壓力。MAAP通常用MAWP的
口百分數來表示。
    蒸汽用設備的MAAP通常要比MAWP高10%，但也不總是如此。如果MAWP不知道的話，將要聯系負責該設備的權威機構。如果MAAP也無法確定的話，它不能考慮高于MAWPo設定壓力(尸S)一也稱作整定壓力，即安全閥開始啟跳的壓力。
口排放壓力(PR)一安全閥達到最大排量時的壓力。這是設定壓力(Ps)和超過壓力(Po)之和。
口超過壓力(Po)一超過壓力為安全閥設計啟跳的設定壓力的百分比。
口當確定安全閥的設定壓力時，必須考慮兩個基本的限制因素:
    1.設定壓力必須足夠低，以確保排放壓力不會超過系統的最大允許積聚壓力(MAAP)o
    2.設定壓力必須足夠高，以保證在系統正常工作壓力(NWP)以上有足夠的余量使安全閥可以自行關閉。
但是，設定壓力不能超過系統的最大允許工作壓力(MAWP)o
    為了滿足第一個限制條件，需要考慮超過壓力百分比和MAAP百分比(通常表示為MAWP的百分比)的相對數量。這有兩種可能出現的情況:
口安全閥超過壓力的百分比小于或等于系統MAAP的百分比一這就意味著安全閥的設定壓力可以等于系統的MAWP，因為排放壓力總是低于實際的MAAPo
    例如，如果安全閥的超過壓力為5%，系統的MAAP超過MAWP的10%，選擇的設定壓力可以等于MAWP。在這種情況下，排放壓力(等于設定壓力+5%超過壓力)將低于MAAP，滿足條件。
    需要說明的是，如果MAAP的百分比大于超過壓力的百分比，設定壓力仍是MAWP，這是因為如果設定壓力提高至MAWP以上，這將違反這二個限制條件。
  口安全閥超過壓力的百分比大于系統MAAP的百分比一此時，設定壓力等于MAWP將說明排放壓力大于MAAP，因此設定壓力必須低于MAWP。

    例如，如果安全閥的超過壓力為25%，而系統的MAAP只有10%，設定壓力等于MAWP的話，排放壓力將比MAAP高出15%。此時正確的設定壓力應比MAWP低15%。
    表9.3.1總結出在第一個限制因素基礎上如何確定設定壓力。

    除非明確了工作條件，否則為了滿足第二個限制因素，安全閥的設定壓力總是要高于正常的工作壓力一些，為啟閉壓差留出一定的余量。安全閥的設定壓力僅僅高于正常工作壓力將導致安全閥啟跳排放后很差的密閉性。
    當系統的工作壓力和安全閥的設定壓力極有可能非常接近時，通常推薦在回座壓力和正常工作壓力之間至少要有0.1 bar的余量，確保安全閥緊密的關閉力。這也叫做“關閉余量”。此時在加上0.1 bar的余量之前還要考慮系統工作壓力的任何波動。當安全閥安裝于減壓閥(尸日V)和其它比例帶相對較大的控制閥之后時，就會出現這種壓力的波動。
    實際應用中，所有的控制系統都會存在一定量的與比例帶有關的比例偏差(關于比例偏差的詳細說明，見第五章控制理論)。如果一個自作用尸日V是在滿負載條件下調節的，無負載時的控制壓力將明顯高于設定的壓力。反之，如果在無負載時調節減壓閥，滿負載的系統壓力將低于設定的壓力。
    以一個最大比例帶僅0.2 bar的先導式PRV為例，滿負載時控制壓力設定在5.0 bar，沒有負載的系統壓力將升高至5.2 bar。相應的，如果控制壓力5.0 bar是在無負載時設定的，滿負載條件下同一個閥門將控制在4.8bar的壓力。
    確定安全閥的設定壓力時，如果尸日V的控制壓力是在無負載情況下調節的，那么就不需要考慮比例偏差。但如果尸日V是在滿負載時調節控制壓力的話，就必須考慮尸日V比例偏差引起的下游壓力的增加(見例9.3.1)。
    壓力控制偏差的大小取決于使用的控制閥和壓力控制器的類型。因此知道上游控制閥的比例帶以及該閥門的調試情況是非常重要的。

背壓對設定壓力的影響
    如果常規安全閥有著固定的排放背壓力，其設定壓力的有效性將會降低，等效于背壓力。為了進行補償，所需要的設定壓力必須增加與背壓力等效的部分。
   對于附加背壓力變化的情況，設定壓力的有效性隨著背壓力的變化而有所改變。如果這種變化超過了設定壓力的10%到15%，就不能應用常規式安全閥，而應該使用平衡式安全閥作為替代。
    API 520推薦實施方法中給出了壓力泄放閥的壓力等級關系。

安全閥的設定
    對大多數類型的安全閥來說，允許使用空氣或氣體進行安全閥的設定。通常使用一個特殊構造的試驗平臺，可以方便快速的安裝安全閥，以便在所需的設定壓力下進行安全閥的整定，以及隨后的鎖定和鉛封工作。
    除一般性的安全考慮外，對安全閥最重要的要求就是使用質量合格的儀器儀表和經過定期校準的現場系統。所有安全閥的標準都明確規定了整定壓力的容許偏差(典型在士3%附近)，這一結果必須遵守。此外，試驗環境應清潔，沒有灰塵，并且相對安靜。
    整定用流體的來源各不相同，從壓縮氣體罐一直到增強裝置和連接于工業用壓縮空氣主管的收集容器。
對于后者的情況，空氣必須干凈，不含油和水分。
    還應注意的是對排量試驗沒有什么特別的要求。試驗平臺只是簡單地達到整定壓力的要求。通常情況是在整定壓力下聽是否有“滋滋”的聲音。在進行調整時，不管是金屬閥座的安全閥，還是軟密封閥座的安全閥，閥瓣絕對不允許接觸在閥座或噴嘴上旋轉，否則會輕易地造成損壞，達不到良好的關閉效果。因此為了防止上述情況的發生應在夾緊閥桿的同時旋轉調節螺絲。
    符合ASMEI蒸汽鍋爐安全閥的允許設定程序有著基本的差別，那就是為了獲得National Board的認證以及在安全閥閥體上敲‘V’鋼印，這些安全閥必須用蒸汽在試驗臺上進行測試，不但要達到所要求的整定壓力，而且要達到足夠的排量以顯示安全閥的突跳點和回座點。這一過程必須符合已驗收的和受控的質量程序。對于ASMEV}日安全閥(閥體上‘UV’鋼印)，如果設定者具有蒸氣測試設施，這些安全閥也必須用蒸氣在試驗臺上進行測試。如果沒有，也允許用空氣或氣體進行設定。符合ASME VI日標準的安全閥用于液體系統時，合適的液體，通常為水，必須用于設定目的。
    安全閥帶有調節環時，應按照制造廠商提供的推薦確立設定位置，密封鎖定柱銷。
鉛封
    如果一個安全閥，沒有指出適用于特別的標準，銘牌或支持文件上也沒有任何的標準參考，對該安全閥的設定人員沒有什么限制。這樣的閥門通常用來顯示某一已經達到的壓力，也不作為安全閥來應用。
    如果一個安全閥，已經被權威機構獨立地認證過，符合某一特定的標準，那么安全閥的設定和鉛封工作也是認證的一部分。這種情況下，必須由制造商或是制造商認可的，按雙方同意的質量程序進行工作的代理機構來設定，還必須使用經過制造商或認證機構審批的測試設備。
    為了防止非權威性的更改或是損壞，大多數標準都規定在安全閥設定之后進行封識。
    最普通的封識方法是使用封識金屬絲把閥帽和彈簧外罩(閥蓋)以及閥蓋和閥體連接起來。也可用封識金屬絲鎖定
調節環柱銷。
    接著金屬絲被鉛封，這樣就能在上面標記設定機構的商標印記。
安全閥的位置
    為了確保受安全閥保護的任何系統或設備不會超過其最大允許積聚壓力，必須仔細考慮安全閥在系統中的安裝位置。由于應用的千差萬別，并沒有絕對的規則來說明安全閥必須布置在何處，因此每一個應用都需要分別考慮。
    普通的蒸汽系統安全閥用來保護減壓站下游的工藝設備。兩種的可能布置方式如圖所示。

    彪維安全閥本身可以布置在減壓站以內，即安裝在下游截止閥之前，如圖9.3.3 (a )所示，或更下游的位置，靠近設備，如圖9.3.3 (b )所示。安全閥安裝在下游截止閥前有以下的好處:
  口通過關閉下游截至閥，安全閥可以在線檢測，即使安全閥測試失敗，也沒有下游設備超壓的可能性。
    當在線測試時，安全閥不需要從系統中拆下來，然后放到試驗臺上進行測試，這樣節省了金錢和時
    間。
  口當尸日V是在無負載條件下調節壓力的，可觀察安全閥的運行情況，因為這樣的條件下，安全閥最可能
    發生“頻跳”的現象。一旦發生這樣的情況，尸日V的壓力應調整到低于安全閥的回座壓力。
  口任何下游增加的設備本質上也受保護了。只有MAWP較低的設備才需要額外的保護。這具有很大的成
    本優勢。
  口但有時在實際應用中也需要把安全閥布置于靠近設備蒸汽進口的地方。當尸日V為幾個設備服務時，確實需要在每個下游設備的進口處安裝單獨的安全閥。
以下幾點可用作指導方針:
  口如果減壓閥后只有一個設備，設備的MAWP小于PRV的供汽壓力，該設備必須安裝安全閥，而且要布
    置在接近蒸汽進口的地方。
  口如果PRV后連接了幾個設備，而且任何一個設備的MAWP要小于PRV的供汽壓力，那么減壓站要布置安
    全閥，其設定壓力為連接設備的最低MAWP，或者每一個受影響的設備都必須安裝安全閥。
  口安全閥必須布置在壓力不能通過其它途徑積聚在設備中的地方，例如，通過單獨的蒸汽管道或旁通管。
    當涉及到安全時是否每一種安裝方法都值得特別的考慮還需要討論，但是以下的應用和情況有些不同尋常，值得考慮:
口失火一任何壓力容器都應在火災時受到保護、防止超壓。盡管安裝的用于運行保護的安全閥也能提供
  失火條件下的保護，這種情況還需特別的考慮，這一部分的內容超出了本章節的范圍。
口放熱應用一安全閥必須安裝在接近設備蒸汽進口的地方或直接安裝在設備上。沒有其它選擇。
口安全閥作為警告設施一有時安全閥安裝在系統中僅作為警告設施。它們不需要在負載故障時排放，
  而僅是為了運行的原因發出壓力超過正常工作壓力的報警。在這樣的應用中，安全閥設在報警壓力，
  僅用最小口徑的安全閥即可。如果布置這樣安全閥的系統還有超過最大允許工作壓力的危險，必須按
  常規的方法安裝另外的保護用安全閥。
例
    為了證明安全閥安裝位置的重要性，以用于排除加熱容器內冷凝水的自動疏水閥泵(見第14章)為例進行說明。自動疏水閥泵(AP丁)結合了機械式回收泵，使用蒸汽作為動力源把冷凝水輸送至回收系統。
安全閥的位置取決于AP丁的MAWP和其本身所需要的動力蒸汽壓力。
    如果APT的MAW尸大于或等于容器的MAW尸，可如圖9.3.4所示那樣布置。
    如果疏水閥泵的動力蒸汽壓力低于0.5 bar(安全閥的設定壓力減去0.1 bar的關閉余量)，這樣的布置是合適的。因為APT和容器的MAWP均高于安全閥的設定壓力，只用一個安全閥就可以起到保護系統的作用。
    但是，如果疏水閥泵的動力蒸汽壓力大于0.5 bar, APT就必須從PRV的上游高壓側取汽，然后再減壓至更合適的壓力，可仍大于A尸丁4.5 bar的MAW尸。圖9.3.5中所示的布置方式適合這樣的應用。
    此時需要兩個單獨的減壓站，每個布置了單獨的安全閥。如果APT的內部件失效，4 bar g的蒸汽進入APT，然后進入容器內，安全閥"A”將釋放此壓力，保護容器。安全閥+B”不會啟跳，因為APT內的壓力低于它的設定壓力，是可接受的。
需要說明的是，安全閥"A”布置在溫度控制閥的下游，這是為了安全和運行的原因:
安全一如果AP丁的內部件失效，即使控制閥在關閉狀態安全閥仍將泄放容器內的壓力。
運行一如此安裝時很少有安全閥"A”頻跳的可能，因為控制閥后的壓力要比閥前的低。
此外，如果疏水閥泵的MAWP大于減壓閥"A”的上游壓力，安全閥+B”可從系統中取消掉，但是安全閥"A”必須按照同時經過減壓閥+B”和減壓閥"A”的失效排量來選型。
例:
制藥廠在同一生產線上有12個夾套鍋，它們的MAWP都相同。安全閥應安裝在什么位置?
其中一個解決方案就是在每一個夾套鍋的進口處布置一個安全閥(見圖9.3.6 )。此例中，每一個安全閥應按減壓閥失效開啟而同時其余11個夾套鍋關閉情況下能流通整個負載流量來選型。

    如果系統增加了一個MAWP低于夾套鍋的設備(例如一個管殼式換熱器)，就有必要增加一個安全閥。這個安全閥應設定一個合適的較低的設定壓力，按經過溫度控制閥的失效流通量來選型。

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