Hvað gerir þrýstiventill?

Handbók um þrýstingsventil

Þrýstingsventlar eru nauðsynleg öryggisbúnaður sem stjórna, stjórna og létta þrýsting í vökvakerfi. Þessi yfirgripsmikla leiðarvísir nær yfir þrýstingsloka, þrýstings minnkandi loka, þrýstingseftirlit og þrýstistýringartæki milli iðnaðarrita.

Þrýstingsstjórnun er mikilvæg í hvaða kerfis sem meðhöndlar vökva eða lofttegundir undir þrýstingi. Hvort sem þú ert að fást við gufukötlara, vökvakerfi eða dreifikerfi vatns, þá þjóna þrýstilokar sem aðal öryggisbúnaðurinn sem kemur í veg fyrir skelfilegar bilanir og hagræðingu kerfisins.

Hvað er þrýstiloki? (Skilgreining og kjarnaaðgerðir)

Þrýstingsventill er sjálfvirkt flæðisstýringartæki sem er hannað til að stjórna kerfisþrýstingi með því að opna til að losa umfram þrýsting eða loka til að viðhalda stöðugum rekstrarskilyrðum. Þessir þrýstingsstýringarventlar virka bæði sem öryggisbúnað og hagræðingar á frammistöðu.

Aðalaðgerðir:

Þrýstingsreglugerð:Heldur kerfisþrýstingi innan fyrirfram ákveðinna marka
Ofþrýstingsvörn:Kemur í veg fyrir skemmdir á búnaði með því að losa umfram þrýsting
Flæðisstjórnun:Aðlagar vökvaflæði til að hámarka skilvirkni kerfisins
Öryggisatrygging:Virkar sem síðasta varnarlínan gegn þrýstingstengdum bilunum

Tæknileg skilgreining:

Samkvæmt ASME BPVC kafla I er þrýstibúnaðartæki „tæki sem er virkjað með inntaks kyrrstæðum þrýstingi og hannað til að opna við neyðartilvik eða óeðlilegar aðstæður til að koma í veg fyrir hækkun á innri vökvaþrýstingi umfram tiltekið gildi.“

Hvernig þrýstingsstýringarlokar virka: Tæknilegar meginreglur

Grunn rekstraraðferð

Þrýstingslokar starfa á meginreglunni um jafnvægi:

Neyðajöfnunarjöfnur:F₁ (Inlet Pressure Force) = F₂ (Spring Force) + F₃ (Backpressure Force)

Hvar:

F₁ = p₁ × a (inntaksþrýstingur × virkt disksvæði)
F₂ = fjöðrun stöðug × þjöppun
F₃ = p₂ × a (Backpressure × Disc Area)

Rekstraröð:

Settu þrýsting:Loki er áfram lokaður þegar kerfisþrýstingur
Sprunguþrýstingur:Upphafleg opnun á sér stað 95-100% af ákveðnum þrýstingi
Full lyfta:Algjör opnun við 103-110% af ákveðnum þrýstingi (á API 526)
Settu aftur þrýsting:Loki lokar við 85-95% af ákveðnum þrýstingi (dæmigerður sprenging)

Lykil tæknilegra færibreytna:

Færibreytur	Skilgreining	Dæmigert svið
Settu þrýsting	Þrýstingur þar sem loki byrjar að opna	10-6000 psig
Ofþrýstingur	Þrýstingur yfir setti þrýsting við útskrift	3-10% af ákveðnum þrýstingi
Blowdown	Mismunur á settum og afturþrýstingi	5-15% af ákveðnum þrýstingi
Bakþrýstingur	Downstream þrýstingur sem hefur áhrif á afköst loki	<10% af ákveðnum þrýstingi (hefðbundinn)
Rennslistuðull (CV)	Loki afkastagetuþáttur	Mismunandi eftir stærð/hönnun

Tegundir þrýstistýringartækja: Tæknilegar upplýsingar

1.. Þrýstingsöryggisventlar (PSV) og öryggislokar (SRV)

Tæknilegir staðlar:ASME BPVC Creator I & VIII, API 520/526

Vorhlaðnir öryggislokar

Rekstrarsvið:15 psig til 6.000 psig
Hitastigssvið:-320 ° F til 1.200 ° F.
Stærðasvið:1 til 100.000+ scfm
Efni:Kolefnisstál, ryðfríu stáli 316/304, Inconel, Hastelloy

Útreikningur afkastagetu (gasþjónusta):W = ckdp₁kshkv√ (m/t)

Hvar:

W = Nauðsynleg getu (lb/klst.)
C = losunarstuðull
KD = Leiðréttingarstuðull fyrir losunarstuðull
P₁ = Stilltu þrýsting + ofþrýsting (PSIA)
Ksh = Superhat leiðréttingarstuðull
KV = leiðréttingarstuðull seigju
M = mólmassa
T = alger hitastig (° R)

Öryggisliði flugmanns (POSRV)

Kostir:Þétt lokun, mikil afkastageta, minnkuð þvaður
Þrýstingssvið:25 psig til 6.000 psig
Nákvæmni:± 1% af ákveðnum þrýstingi
Forrit:Gasþjónusta með mikla afköst, gagnrýnin ferli forrit

2.

Tæknilegir staðlar:ANSI/ISA 75.01, IEC 60534

Beinverkandi þrýstingseftirlitsstofnanir

Hlutfall þrýstingslækkunar:Allt að 10: 1
Nákvæmni:± 5-10% af ákveðnum þrýstingi
Flæðasvið:0,1 til 10.000+ GPM
Viðbragðstími:1-5 sekúndur

Stærð formúla:Cv = q√ (g/(Δp))

Hvar:

CV = rennslistuðull
Q = Rennslishraði (GPM)
G = sértækni
ΔP = þrýstingsfall (PSI)

Þrýstingslokar sem reknir eru með flugmanni

Hlutfall þrýstingslækkunar:Allt að 100: 1
Nákvæmni:± 1-2% af ákveðnum þrýstingi
RangeaBibility:100: 1 dæmigert
Forrit:Hástreymi, háþrýstingslækkun

3. Afturþrýstingseftirlit og stjórnunarlokar

Aðgerð:Haltu stöðugum andstreymisþrýstingi með því að stjórna rennsli downstream

Tæknilegar upplýsingar:

Þrýstingssvið:5 psig til 6.000 psig
Rennslistuðull:0,1 til 500+ ferilskrá
Nákvæmni:± 2% af ákveðnum þrýstingi
Efni:316 SS, Hastelloy C-276, Inconel 625

Iðnaðarumsóknir og dæmisögur

Orkuframleiðsluiðnaður

Gufu ketil öryggisventlar (ASME hluti I)

Nauðsynleg getu:Verður að losa alla gufu sem myndast án þess að vera meiri en 6% yfir ákveðnum þrýstingi
Lágmarkskröfur:Einn öryggisloki á ketil; tveir lokar fyrir> 500 fm upphitun
Próf:Handvirk lyftipróf á 6 mánaða fresti (háþrýstingur) eða ársfjórðungslega (lágþrýstingur)

Málsrannsókn: 600 MW virkjun

Helstu gufuþrýstingur: 2.400 psig
Öryggisventill þrýstingur: 2.465 PSIG (103% af rekstrarþrýstingi)
Nauðsynleg afkastageta: 4,2 milljónir lb/klst.
Stillingar: Margfeldi 8 "x 10" fjöðruhlaðnir öryggislokar

Olíu- og gasiðnaður

Öryggiskerfi fyrir leiðslu þrýstings (API 521)

Hönnunarþrýstingur:1,1 × Hámarks leyfilegur rekstrarþrýstingur (MAOP)
Stærð öryggisventils:Byggt á hámarks væntanlegu flæði og þrýstingssviðsmyndum
Efni:Sour gasþjónusta krefst NACE MR0175 samræmi

Málsrannsókn: Jarðgasleiðsla

Rekstrarþrýstingur: 1.000 psig
Öryggisventill Setja þrýsting: 1.100 psig
Kröfur um getu: 50 MMSCFD
Uppsetning: 6 "x 8" flugmannsstýrður öryggisloki

Vatnsmeðferð og dreifing

Þrýstingslækkandi loki stöðvar

Inntakþrýstingur:150-300 PSIG (framboð sveitarfélaga)
Útrásarþrýstingur:60-80 PSIG (dreifikerfi)
Flæðasvið:500-5.000 gpm
Nákvæmni stjórnunar:± 2 psi

Dæmi um vökvaútreikning:

Fyrir 6 "vatn PRV sem dregur úr 200 psig í 75 psig við 2.000 gpm:

Nauðsynlegt CV = 2.000 bil (1.0/125) = 179
Veldu 6 "loki með CV = 185

Efna- og jarðolíuvinnsla

Verndarkerfi reactor

Rekstrarskilyrði:500 ° F, 600 psig
Léttir atburðarás:Hitauppstreymi, viðbrögð við kælingu
Efni:Hastelloy C-276 fyrir ætandi þjónustu
Stærð:Byggt á greiningu á versta falli á API 521

Valviðmið og útreikningar á verkfræði

Árangursbreytur

Þrýstingseinkunn (ASME B16.5):

Bekk	Þrýstingsmat @ 100 ° F
150. flokkur	285 PSIG
300. flokkur	740 PSIG
600. flokkur	1.480 psig
Flokkur 900	2.220 psig
Flokkur 1500	3.705 psig

Hitastig afkastandi:

Þrýstingseinkunn verður að vera fest fyrir hækkað hitastig samkvæmt ASME B16.5 hitastigsþrýstingstöflum.

Leiðbeiningar um efnisval

Þjónusta	Líkamsefni	Snyrta efni	Vorefni
Vatn	Kolefnisstál, brons	316 ss	Tónlistarvír
Gufu	Kolefnisstál, 316 SS	316 SS, StelliTe	Inconel X-750
Súrt bensín	316 SS, tvíhliða SS	Stellite, meðvitundarlaus	Inconel X-750
Kryógenískt	316 SS, 304 SS	316 ss	316 ss
Hátt temp	Kolefnisstál, ál stál	Stellite, meðvitundarlaus	Inconel X-750

Stærð útreikninga

Fyrir fljótandi þjónustu (API 520):

Nauðsynlegt svæði:A = (GPM × √g) / (38,0 × kd × kW × kc × √Δp)

Hvar:

A = Nauðsynlegt skilvirkt losunarsvæði (I²)
GPM = Nauðsynlegur rennslishraði
G = sértækni
KD = losunarstuðull (0,62 fyrir vökva)
KW = leiðréttingarþáttur bakþrýstings
KC = Leiðréttingarstuðull samsetningar
ΔP = Stilltu þrýsting + ofþrýsting - bakþrýstingur

Fyrir gas/gufuþjónustu (API 520):

Gagnrýnið flæði:A = w/(ckdp₁kb)
Sub-gagnrýnið flæði:A = 17.9W√ (TZ/MKDP₁ (P₁-P₂) KB)

Staðlar um uppsetningu og viðhald

Uppsetningarkröfur (ASME BPVC)

Öryggisventill uppsetning:

Inntaksleiðslur:Stutt og bein, forðastu olnbogana innan 5 þvermál pípu
Outlet Piping:Stærð fyrir 10% bakþrýsting hámark
Fest:Lóðrétt valinn, lárétt ásættanlegur með stuðningi
Einangrun:Blokkarlokar bönnuð í inntak; ásættanlegt í innstungu ef það er lokað opið

Uppsetning þrýstings til að draga úr loki:

Andstreymis síu:20 möskva lágmark fyrir hreina þjónustu
Hliðarbraut:Fyrir viðhald og neyðaraðgerð
Þrýstimælar:Andstreymis og niðurstreymiseftirlit
Léttir loki:Downstream vernd gegn ofþrýstingi

Viðhaldsáætlanir og verklagsreglur

API 510 Skoðunarkröfur:

Sjónræn skoðun:Á 6 mánaða fresti
Rekstrarpróf:Árlega
Stærðarpróf:Á 5 ára fresti
Heill yfirferð:Á 10 ára fresti eða á hverja tillögur framleiðenda

Prófunaraðferðir:

Stilltu þrýstipróf:Staðfestu opnunarþrýsting innan ± 3% frá stillingu
Sæti lekapróf:API 527 flokkur IV (5.000 cc/klst. Hámark)
Stærðarpróf:Staðfestu flæðisafköst uppfyllir hönnunarkröfur
Bakþrýstingspróf:Meta árangur við kerfisskilyrði

Forspárviðhaldstækni

Acoustic losunarpróf:

Uppgötvun:Innri leki, sætisklæðnaður, vorþreyta
Tíðnisvið:20 kHz til 1 MHz
Næmi:Getur greint leka <0,1 gpm

Titringsgreining:

Forrit:Pilot Valve Chattering, Spring Resonance
Breytur:Amplitude, tíðni, fasagreining
Stefnur:Söguleg gögn um spá um bilun

Samræmi staðla og vottanir

ASME ketill og þrýstihylki kóða

I. Hluti (Power kötill):

Kröfur um getu:Öryggisventlar verða að koma í veg fyrir hækkun þrýstings> 6% yfir stillingu þrýstings
Lágmarks öryggislokar:Einn á ketil, tveir ef hitunaryfirborð> 500 fm
Próf:Handvirk lyfting á 6 mánaða fresti (háþrýstingur) eða ársfjórðungslega (lágþrýstingur)

Kafli VIII (þrýstingsskip):

Kröfur um hjálpartæki:Öll þrýstiskip þurfa ofþrýstingsvernd
Settu þrýsting:Ekki að fara yfir mawp af vernduðum búnaði
Getu:Byggt á versta falli á API 521

Framkvæmd API staðla

API 520 (stærð hjálpartækja):

Gildissvið:Nær yfir hefðbundna, yfirvegaða og stýrða hjálpargagna
Stærðaraðferðir:Veitir útreikningsaðferðir fyrir allar vökvategundir
Uppsetning:Tilgreinir lagningarkröfur og samþættingu kerfisins

API 526 (Flansed Steel Relief Lokar):

Hönnunarstaðlar:Víddarkröfur, þrýstingshitastig
Efni:Kolefnisstál, ryðfríu stáli forskriftir
Próf:Kröfur um próf á verksmiðjum

API 527 (þéttleiki í sæti í atvinnuskyni):

Flokk I:Enginn sýnilegur leki
II. Flokkur:40 cc/klst
Flokkur III:300 cc/klst. Tommur af þvermál sætis
Flokkur IV:1.400 cc/klst

Alþjóðlegir staðlar

IEC 61511 (öryggishleðslukerfi):

SIL einkunn:Kröfur um heiðarleika öryggis fyrir þrýstingsvernd
Sönnun próf:Reglubundnar prófanir til að viðhalda öryggisaðgerð
Bilunarhlutfall:Hámarks leyfilegt bilunarhlutfall fyrir öryggiskerfi

Úrræðaleit og bilunargreining

Algengar bilunarstillingar

Ótímabært opnun (malla):

Orsakir:

Inntakslögnartap fer yfir 3% af ákveðnum þrýstingi
Titringur eða pulsation í kerfinu
Rusl á lokasæti
Stilltu þrýsting of nálægt því að nota þrýsting

Lausnir:

Auka inntaksleiðslustærð (hraðinn <30 fet/sek fyrir vökva, <100 fet/sek fyrir lofttegundir)
Settu upp pulsation dempener
Hreinsið loki sæti og diskur
Auka framlegð milli rekstrar og setja þrýstings (> 10%)