01
Базовые знания о предохранительных клапанах
(1) Клапан: общий термин для механических изделий с подвижными механизмами, установленными на сосудах под давлением, оборудовании, работающем под давлением, и соединительных трубопроводах для управления потоком среды.
(2) Номинальный диаметр клапана — это номинальный диаметр трубопровода в месте соединения клапана с трубопроводом и всеми другими принадлежностями, выраженный в миллиметрах (DN).
(3) Предохранительный клапан: это автоматический клапан, который может сбрасывать номинальное количество жидкости, не полагаясь на какую-либо внешнюю силу и используя только силу самой среды для предотвращения превышения давления в системе заданного значения безопасности. Клапан, который автоматически закрывается и предотвращает дальнейшее вытекание среды после того, как давление вернется в норму.
(4) Рабочее давление P: Давление клапана при температуре используемой среды.
(5) Рабочая температура T: температура клапана в среде использования.
(6) Установочное давление Ps: Заданное давление, при котором предохранительный клапан начинает открываться в рабочих условиях. При этом давлении сила открытия тарелки клапана уравновешивается силой, удерживающей тарелку клапана в седле клапана.
(7) Обратное давление седла Pr: относится к статическому давлению на входе клапана, когда давление среды падает до определенного значения после того, как предохранительный клапан достигает состояния выпуска, и диск клапана снова контактирует с седлом клапана, то есть когда высота проема становится равной нулю.
(8) Разница давлений открытия и закрытия △ Pbl: Разница между давлением срабатывания предохранительного клапана и давлением повторного закрытия, обычно выражается в процентах от давления срабатывания. Оно выражается в МПа только тогда, когда давление срабатывания очень низкое.
(9) Давление нагнетания Pb: давление срабатывания плюс избыточное давление (избыточное давление означает увеличение давления сверх давления срабатывания предохранительного клапана, обычно выражаемое в процентах от давления срабатывания).
(10) Высота открытия h: фактический подъем тарелки клапана от закрытого положения.
(11) Площадь проточного канала A: относится к минимальной площади поперечного сечения проточного канала между входным концом клапана и уплотнительной поверхностью запирающего элемента, используемой для расчета теоретического смещения без какого-либо эффекта сопротивления. Диаметр канала, соответствующий площади канала А, равен до (диаметр горловины).
(12) Коэффициент смещения Kd: отношение фактического смещения клапана к теоретическому смещению.
(13) Испытательное давление на уплотнение Pt: Давление, указанное во время испытания на уплотнение, при котором измеряется скорость утечки через уплотнительную поверхность закрывающего элемента. Обычно за давление испытания на уплотнение принимают 90 % заданного давления.
(14) Заводские испытания; Перед отправкой с завода проводятся испытания на прочность корпуса, герметичность и давление открытия.

02
Основная конструкция предохранительного клапана
(1) Корпус клапана. (2) Седло клапана. (3) Диск клапана. (4) Регулировка круга.
(5)Весна. (6) Шток клапана. (7) Крышка клапана. (8) Крышка клапана.

03
Классификация предохранительных клапанов
(1) Классификация по используемой среде:
a: Паровые предохранительные клапаны. б: Предохранительные клапаны для воздуха и других газов. c: Предохранительные клапаны для жидкостей.
(2) Делится на номинальное давление
a: Предохранительный клапан низкого давления: номинальное давление PN ≤ 1,6 МПа.
b: Предохранительный клапан среднего давления: номинальное давление PN 1,6 ~ 6,4 МПа.
c: Предохранительный клапан высокого давления: номинальное давление PN6,4~80,0 МПа
d: Предохранительный клапан сверхвысокого давления: номинальное давление PN ＞ 100 МПа.

(3) Классификация по применимой температуре:
a: Предохранительный клапан для сверхнизких температур: t ≤ -100 ℃.
б: Низкотемпературный предохранительный клапан: -100 ℃~-40 ℃.
c: Предохранительный клапан нормальной температуры: от -40 ℃ до 120 ℃.
d: Предохранительный клапан средней температуры: 120 ℃ ~ 450 ℃.
e: Высокотемпературный предохранительный клапан: t>450 ℃.

(4) Классификация по способу подключения:
a: Предохранительный клапан с фланцевым соединением.
b: Предохранительный клапан с винтовым соединением.
c: Предохранительный клапан приварного соединения.

(5) Классификация по высоте открытия:
a: Предохранительный клапан с микрооткрытием: Высота открытия находится в пределах от do/40 до do/20.
b: Полностью открытый предохранительный клапан: Высота открытия не должна быть меньше do/4.
c: Предохранительный клапан среднего подъема: Высота открытия находится между микроподъемом и полным подъемом.

(6) Классификация по конструктивной форме:
a: Предохранительный клапан с тяжелым молотком.
б: Предохранительный клапан пружинного типа.
c: Предохранительный клапан импульсного типа (также известный как предохранительный клапан пилотного типа).
d: Предохранительный клапан с микрооткрытием.
e: Полностью открытый предохранительный клапан.
f: Полностью закрытый предохранительный клапан.
g: Полузакрытый предохранительный клапан.
h: Открыть предохранительный клапан.

04
Основные требования к предохранительным клапанам
Предохранительные клапаны должны отвечать двум основным требованиям эксплуатационной безопасности и экономичности. В процессе эксплуатации они должны обеспечивать чувствительное открытие, достаточный слив, своевременную установку на место и надежную герметизацию.

05
Основные технические требования к предохранительным клапанам
(1) Предохранительные клапаны для пара с давлением срабатывания более 3,0 МПа или для воздуха или других газов с температурой среды более 235 ℃ должны предотвращать прямую эрозию пружины выбрасываемой средой.
(2) Паровые предохранительные клапаны должны быть оснащены гаечным ключом. Когда давление среды достигает 75% или более от заданного давления, диск клапана можно поднять с помощью гаечного ключа, и ключ не должен мешать работе клапана.
(3) Для токсичных или легковоспламеняющихся сред необходимо использовать закрытые предохранительные клапаны, а утечки через крышку клапана и прокладку защитной крышки должны быть предотвращены.
(4) Чтобы предотвратить ослабление механизма регулировки сжатия пружины и произвольное изменение отрегулированного давления, необходимо установить устройство, предотвращающее ослабление, и добавить свинцовую пломбу.
(5) Седло клапана должно быть зафиксировано на корпусе клапана и не болтаться. Полностью открытые предохранительные клапаны должны быть оснащены механизмом ограничения высоты открытия.
(6) Даже если предохранительный клапан частично поврежден, он все равно должен достигать номинального рабочего объема. При повреждении пружины такие детали, как диск клапана, не вылетят из корпуса клапана.
(7) Для предохранительных клапанов с дополнительным противодавлением должен быть установлен механизм балансировки противодавления, основанный на величине и изменении их давления.
(8) Для предохранительных клапанов с пилотным управлением испытания на уплотнение и открытие должны проводиться отдельно на пилотном клапане и главном клапане, оба из которых должны соответствовать эксплуатационным требованиям, указанным в стандарте.

06
Принцип действия предохранительных клапанов
Сила предварительного натяга пружины Fd, действующая вниз на тарелку клапана, частично используется для противодействия средней силе Po S. Другая часть создает силу взаимного сжатия f между уплотнениями клапана. По мере увеличения давления среды сила взаимного сжатия между уплотнениями уменьшается. Когда давление среды достигает давления открытия Ps, сила взаимного сжатия равна нулю и предохранительный клапан открывается. В это время Fd=Ps.S.

07
Стандарты, связанные с предохранительными клапанами
В связи с важностью предохранительных клапанов в странах мира было установлено множество соответствующих стандартов и правил для проектирования и производства предохранительных клапанов. Первые стандарты предохранительных клапанов в нашей стране в основном относились к стандартам предохранительных клапанов бывшего Советского Союза. Используемые в настоящее время стандарты предохранительных клапанов включают:
GB/T12241 (Общие требования к предохранительным клапанам) GB/T12242 (Методы испытаний предохранительных клапанов)
GB/T12243 (Пружинный предохранительный клапан с прямой нагрузкой) ZB-J98-013 (Технические условия для предохранительных клапанов электростанций)
API520/API526/API527 (Американский стандарт)

08
Калибровка и обслуживание предохранительного клапана
Для всесторонней проверки технических показателей предохранительных клапанов необходимо провести полную проверку их работоспособности. Самым основным требованием для испытания является наличие реальных условий эксплуатации, даже превосходящих фактические условия эксплуатации. Помимо сосудов с высокой температурой и высоким давлением и другого оборудования, эта экспериментальная установка также должна иметь быстродействующие средства измерения различных параметров и обеспечивать высокий расход источника пара высокой температуры и высокого давления, что является дорогостоящим.
Проверка является частью испытания предохранительного клапана и основным элементом заводских испытаний. Перед отправкой с завода обычно используется калибровочная таблица предохранительного клапана при комнатной температуре для установки давления открытия воздушной среды и проведения испытания на герметичность. Таблица калибровки комнатной температуры предохранительного клапана позволяет выполнять только настройку давления открытия и проверку герметичности.

09
При каких обстоятельствах предохранительные клапаны необходимо калибровать
1) Перед длительным хранением или первым использованием.
2) Регулярная проверка.
3) Сильно поврежденные и корродированные клапаны.
4) Клапан без паспортной таблички.
5) Клапаны с поврежденными свинцовыми пломбами.

010
Значение и метод регулировки давления возврата.
Давление возврата, определенное национальным стандартом, относится к статическому давлению на входе клапана, когда давление среды падает до определенного значения после того, как предохранительный клапан достигает состояния выпуска, и диск клапана контактирует. седло клапана снова, то есть высота открытия становится равной нулю. Если давление возврата слишком низкое или слишком высокое, это нехорошо. Если оно слишком низкое, это приведет к потере среды и энергии. Если оно слишком велико, оно не достигнет величины разряда, что приведет к скачку частоты клапана. Принцип состоит в том, чтобы попытаться максимально увеличить давление возврата, чтобы уменьшить потери среды и энергии, когда может быть достигнута величина разряда.
Давление возврата регулируется с помощью регулировочного кольца, а принцип регулировки основан на принципе зазора. Чем меньше зазор, тем больше сопротивление во время распыления и тем больше сила, поддерживающая сердечник клапана при опускании, что снижает вероятность его повторного закрытия. И наоборот, чем больше зазор, тем легче сердечнику клапана упасть назад и тем выше давление возврата.
Для предохранительных клапанов только с направленным вниз регулирующим кольцом, если регулирующее кольцо направлено вверх, давление возврата уменьшится, а если регулирующее кольцо направлено вниз, давление возврата увеличится; Для предохранительных клапанов с регулирующими кольцами вверх и вниз расстояние между регулирующими кольцами вверх и вниз уменьшается, давление возврата уменьшается, расстояние между регулирующими кольцами вверх и вниз увеличивается, а давление возврата увеличивается.

011
Методы проверки, их преимущества и недостатки
Существует два метода калибровки предохранительного клапана: калибровка на месте (онлайн-калибровка) и калибровка на калибровочном стенде. Если позволяют условия, калибровку на месте следует проводить, насколько это возможно, поскольку она более соответствует реальным условиям эксплуатации и, следовательно, более надежна.
Преимущества проверки на месте: она облегчает проверку сварных предохранительных клапанов, позволяет измерить давление возврата и обеспечивает точные измерения.
Недостатком является то, что время калибровки велико, систему необходимо неоднократно форсировать, что неэкономично и опасно, а также невозможно провести испытания на герметичность.

012
Преимущества и недостатки таблицы калибровки комнатной температуры предохранительного клапана:
a. Решите настройку и обнаружение утечек предохранительных клапанов в средах с нормальной температурой и рабочей температурой ниже 250 ℃.
б. Определение небольшого диапазона погрешности давления открытия предохранительного клапана экономит время наладки вновь устанавливаемых предохранительных клапанов, снижает трудоемкость, снижает энергопотребление, снижает вредность труда.
в. Существует несоответствие между рабочей температурой и комнатной температурой (пружина становится мягкой при высоких температурах), и давление возврата не может быть проверено.

013
Среда, используемая для калибровки комнатной температуры.
При обычной калибровке температуры обычно используются воздух, азот и вода (для давления выше 20 МПа). Кислород, водород, ацетилен и другие легковоспламеняющиеся, горючие или токсичные и вредные среды не могут использоваться в качестве источников среды для калибровки. В качестве источников среды нельзя использовать керосин, бензин, дизельное топливо и т.п. Хотя углекислый газ нетоксичен и негорюч, он склонен к замерзанию и блокированию трубопроводов.

014
Принцип калибровки предохранительного клапана
Пропустите среду под давлением во вход проверенного предохранительного клапана, подождите, пока давление среды поднимется до открытого состояния предохранительного клапана, в это время измерьте давление и отрегулируйте его до указанного значения открытия, чтобы завершить проверку. давление открытия. Затем, когда давление упадет до заданного значения (90% от давления открытия), с помощью наблюдательного манометра или другим разрешенным методом проверить наличие утечек среды, то есть проверку герметичности.

015
Ремонт предохранительных клапанов
Ремонт предохранительных клапанов в основном предполагает ремонт уплотнительной поверхности предохранительного клапана, поэтому к материалу уплотнительной поверхности предохранительного клапана предъявляются высокие требования. Основные требования: высокая прочность, способность выдерживать высокое уплотняющее давление: определенная ударная вязкость, способность выдерживать удар сердечника клапана, быстро возвращающегося на свое седло: высокая твердость, способность противостоять средней эрозии: не ржавеет, в противном случае он будет быстро течь: должен быть устойчив к высокой температуре, пригоден для пара и других сред, не размягчаться при высокой температуре: должен быть устойчив к коррозии, выдерживать кислотную и щелочную эрозию.
К основным формам жесткого уплотнения предохранительных клапанов относятся плоское уплотнение, коническое уплотнение, сферическое уплотнение и т. д. Чаще всего используется плоское уплотнение.

(1) Ремонт уплотнительной поверхности предохранительного клапана
Существует два типа уплотнительных поверхностей предохранительных клапанов: металлические и неметаллические. Неметаллические уплотнения обычно используются для сред с температурой окружающей среды, тогда как металлические уплотнения в основном используются для сред с высокой температурой и высоким давлением. После повреждения уплотнительной поверхности неметаллических материалов вкладыш (уплотнительное кольцо) обычно снимается и заменяется. Его нельзя снять или нет запасных частей, а обрабатывать можно только точением. Когда металлическая уплотнительная поверхность не сильно повреждена, применяют шлифовку. Помол делится на грубый помол и тонкий помол. Седло клапана и сердечник клапана необходимо шлифовать отдельно с помощью плоского шлифовального инструмента, и их нельзя шлифовать друг против друга, поскольку после шлифовки появляются канавки и канавки, а после открытия и повторной установки возникает утечка.
(2) Шлифовальные инструменты и материалы
Шлифовальный инструмент: Шлифовальная пластина:
a. Чугун (используется для грубого шлифования).
б. Твердый сплав (используется для тонкого шлифования).
Шлифовальная головка (используется для шлифовки седел клапанов).
Абразивы: оксид хрома, белый корунд, 280#, 360#, 600#, W4, W2.5, W1.5.
Шлифовальные агенты: олеиновая кислота, моторное масло, растительное масло, сало.
(3) Шлифование уплотнительной поверхности
Шлифование – это применение шлифовальных инструментов и абразивов. После того, как абразивы оказывают определенное давление на шлифовальный инструмент, они выполняют микрошлифовку рабочей поверхности для удаления чрезвычайно тонкого слоя металла на поверхности заготовки, в результате чего достигается высокий уровень плоскостности и гладкости поверхности. Этот процесс называется шлифовкой.
Принцип измельчения; При шлифовании абразив, добавляемый в шлифовальный инструмент, частично внедряется в шлифовальный инструмент после воздействия определенного давления со стороны заготовки и шлифовального инструмента. Когда шлифовальный инструмент совершает сложное относительное движение с заготовкой, абразив скользит и катится между заготовкой и шлифовальным инструментом, создавая резку и давление, вызывая удаление слоя выпуклых выступов с поверхности заготовки. При этом шлифовальный агент действует химически и быстро образует оксидную пленку.
(4) Что должно быть указано на металлической табличке предохранительного клапана
1) Модель и технические характеристики (диаметр).
2) Уровень давления.
3) Диаметр канала.
4) Номинальное давление.
5) Используйте температуру и среду.
6) Номинальный коэффициент смещения.
7) Производитель и номер разрешения на производство.
8) Заводской год/месяц.
9) Номер продукта.
10) Квалификационный знак проверки.
11) Давление открытия.
(5) Характеристики и меры предосторожности при калибровке высокого напряжения
1) Звук громкий при открытии предохранительного клапана высокого давления, особенно для больших диаметров.
2) Открытие предохранительного клапана высокого давления вызывает значительную вибрацию.
3) При открытии возникает сильная отдача, поэтому материал фланцевого соединения хороший.
4) Регулировка пружины не может быть очень большой, можно производить лишь незначительные регулировки (пружина предохранительного клапана высокого давления толще).
5) Предохранительные клапаны высокого давления часто работают при высокой температуре и высоком давлении, и могут быть ошибки между нормальной калибровкой температуры и условиями работы (пружины становятся мягче при высоких температурах).
6) Проверенный поток воздуха и воды необходимо фильтровать.