详细介绍安全阀的设定和密封性

详细介绍的设定和密封性。为了正确地确定设定压力，必须仔细考虑以下几点：

正常工作压力(NWP) - 在满负载条件下系统内的运行压力。 最大允许工作压力(MAWP) - 有时也称作安全工作压力(SWP)或系统的设计压力。这是正常运行条件 下系统可能出现的最大压力（与最高的工作温度有关）。

最大允许积聚压力(MAAP) - 按照系统的设计标准，系统允许达到的最大压力。MAAP通常用MAWP的 百分数来表示。 蒸汽用设备的MAAP通常要比MAWP高10%，但也不总是如此。如果MAWP不知道的话，将要联系负 责该设备的权威机构。如果MAAP也无法确定的话，它不能考虑高于MAWP。

设定压力(PS) - 也称作整定压力，即安全阀开始启跳的压力。

排放压力(PR) - 安全阀达到最大排量时的压力。这是设定压力(PS)和超过压力(PO)之和。 超过压力(PO) - 超过压力为安全阀设计启跳的设定压力的百分比。 当确定安全阀的设定压力时，必须考虑两个基本的限制因素： 1.设定压力必须足够低，以确保排放压力不会超过系统的最大允许积聚压力(MAAP)。

2.设定压力必须足够高，以保证在系统正常工作压力(NWP)以上有足够的余量使安全阀可以自行关闭。 但是，设定压力不能超过系统的最大允许工作压力(MAWP)。

为了满足第一个限制条件，需要考虑超过压力百分比和MAAP百分比（通常表示为MAWP的百分比） 的相对数量。这有两种可能出现的情况：

安全阀超过压力的百分比小于或等于系统MAAP的百分比 - 这就意味着安全阀的设定压力可以等于系 统的MAWP，因为排放压力总是低于实际的MAAP。 例如，如果安全阀的超过压力为5%，系统的MAAP超过MAWP的10%，选择的设定压力可以等于 MAWP。在这种情况下，排放压力（等于设定压力＋5%超过压力）将低于MAAP，满足条件。

需要说明的是，如果MAAP的百分比大于超过压力的百分比，设定压力仍是MAWP，这是因为如果设 定压力提高至MAWP以上，这将违反这二个限制条件。 安全阀超过压力的百分比大于系统MAAP的百分比 - 此时，设定压力等于MAWP将说明排放压力大于 MAAP，因此设定压力必须低于MAWP。 例如，如果安全阀的超过压力为25%，而系统的MAAP只有10%，设定压力等于MAWP的话，排放压 力将比MAAP高出15%。此时正确的设定压力应比MAWP低15%。 表9.3.1总结出在第一个限制因素基础上如何确定设定压力。

除非明确了工作条件，否则为了满足第二个限制因素，安全阀的设定压力总是要高于正常的工作压力 一些，为启闭压差留出一定的余量。安全阀的设定压力仅仅高于正常工作压力将导致安全阀启跳排放后很 差的密闭性。 当系统的工作压力和安全阀的设定压力极有可能非常接近时，通常推荐在回座压力和正常工作压 力之间至少要有0.1 bar的余量，确保安全阀紧密的关闭力。这也叫做“关闭余量”。此时在加上0.1 bar的 余量之前还要考虑系统工作压力的任何波动。当安全阀安装于减压阀（PRV）和其它比例带相对较大 的控制阀之后时，就会出现这种压力的波动。 实际应用中，所有的控制系统都会存在一定量的与比例带有关的比例偏差（关于比例偏差的详细 说明，见第五章控制理论）。如果一个自作用PRV是在满负载条件下调节的，无负载时的控制压力将明 显高于设定的压力。反之，如果在无负载时调节减压阀，满负载的系统压力将低于设定的压力。 以一个最大比例带仅0.2 bar的先导式PRV为例，满负载时控制压力设定在5.0 bar，没有负载的系统压 力将升高至5.2 bar。相应的，如果控制压力5.0 bar是在无负载时设定的，满负载条件下同一个阀门将控制 在4.8 bar的压力。

确定安全阀的设定压力时，如果PRV的控制压力是在无负载情况下调节的，那么就不需要考虑比例偏 差。但如果PRV是在满负载时调节控制压力的话，就必须考虑PRV比例偏差引起的下游压力的增加（。 压力控制偏差的大小取决于使用的控制阀和压力控制器的类型。因此知道上游控制阀的比例带以及该 阀门的调试情况是非常重要的。 例 9.3.1 安全阀安装于PRV之后，其设定压力与PRV的工作压力非常接近。已知下面的参数，确定安全阀最 合适的设定压力：

答案：

PRV的设定压力: 6.0 bar (满负载条件下) PRV的比例带: 0.3 bar，PRV工作压力之上 安全阀的启闭压差: 10%

既然要确保安全阀的设定压力与PRV的工作压力尽可能的接近，就应选择这样的安全阀：回座压力仅 高于PRV的工作压力（考虑比例偏差），以及0.1 bar的关闭余量。

首先，要考虑比例偏差的影响，正常的最大工作压力将是：

6.0 bar + 0.3 bar = 6.3 bar (NWP) 再加上0.1 bar的关闭余量，回座压力要比6.4 bar高出10%。本例中，安全阀的设定压力就是：

110 100 x 6.4 bar = 7.04 bar 因此，设定压力选择为7.04 bar，假设这没有超过受保护系统的MAWP。

注意: 如果PRV是在无负载条件下设定在6.0 bar，安全阀的启闭压差为10%时，则安全阀的设定压力 将是：

背压对设定压力的影响 110 x (6.0 + 0.1) = 6.71 bar 100 如果常规安全阀有着固定的排放背压力，其设定压力的有效性将会降低，等效于背压力。为了进行补 偿，所需要的设定压力必须增加与背压力等效的部分。冷态试验差设定压力因此为：

CDSP = RISP － CBP 公式9.3.1 式中： CDSP = 冷态试验差设定压力； RISP = 需要实际安装的设定压力； CBP = 固定的背压力。 对于附加背压力变化的情况，设定压力的有效性随着背压力的变化而有所改变。如果这种变化超过了 设定压力的10%到15%，就不能应用常规式安全阀，而应该使用平衡式安全阀作为替代。 API 520 推荐实施方法中给出了压力泄放阀的压力等级关系，

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