目 次
前 言 Ⅲ
1 范圍 1
2 規(guī)范性引用文件 1
3 術(shù)語(yǔ)和定義 1
4 電站蒸汽鍋爐常用安全閥類型 3
5 電站鍋爐安全閥的安裝數(shù)量 4
6 安全閥工作性能的要求 4
7 制造廠應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn) 6
8 安全閥的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)與調(diào)整 12
9 安全閥的安裝和其他要求 13
10 安全閥的標(biāo)志、銘牌 14
附錄A (資料性附錄) 過(guò)熱修正系數(shù)Ksh 15
附錄B (資料性附錄) 亞臨界流動(dòng)下的理論排量修正系數(shù)Kb 18
前 言
本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)原電力工業(yè)部1995年電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目（技綜[1995]44號(hào)文）下達(dá)的任務(wù)而制定的。安全閥是防止鍋爐運(yùn)行中超壓，避免引起設(shè)備重大惡性事故的安全部件。制定本標(biāo)準(zhǔn)的目的是通過(guò)規(guī)范電站鍋爐安全閥的合理配置和選用，幫助使用者正確掌握安全閥的現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)整和校驗(yàn)，以保證安全閥的正常動(dòng)作，避免發(fā)生拒跳、頻跳和泄漏等現(xiàn)象，保證電站鍋爐安全運(yùn)行。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B為資料性附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由電力行業(yè)電站閥門標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口并負(fù)責(zé)解釋。
本標(biāo)準(zhǔn)的起草位：上海申弘閥門有限公司 ，北京邦備機(jī)電技術(shù)有限公司、安徽省能源集團(tuán)有限公司、哈爾濱哈鍋閥門股份有限公司、西安熱工研究院有限公司。上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。同時(shí)，公司可按照客戶的要求進(jìn)行非標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、加工。始終以質(zhì)量為本，一切為滿足用戶的經(jīng)營(yíng)理念，不斷引進(jìn)*的新技術(shù)，新工藝、新材料，竭誠(chéng)為用戶提供的閥門產(chǎn)品和更加完善的售后服務(wù)。公司配有車、刨、磨、銑、鉆、焊、自動(dòng)噴涂等機(jī)械設(shè)備二百六十余臺(tái)套，并配有材料分析、理化X線及超聲波探傷儀等專業(yè)檢測(cè)設(shè)備八十余臺(tái)套，同時(shí)設(shè)有閥門研發(fā)中心、控制閥測(cè)控中心、閥門質(zhì)量檢測(cè)中心。上海申弘閥門有限公司是集閥門的研發(fā)生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)于一體的流體控制企業(yè)，其產(chǎn)品和服務(wù)在化工、石化、石油、液化氣、造紙、采礦、電力、食品、制藥、冶金、輕工、樓宇、市政工程、污水處理、環(huán)保、給排水等領(lǐng)域市場(chǎng)處于地位。公司憑著“生命在于運(yùn)動(dòng)、企業(yè)在與創(chuàng)新”的發(fā)展宗旨，緊跟市場(chǎng)需求，提升產(chǎn)品質(zhì)量，竭誠(chéng)為新老用戶提供具的產(chǎn)品及服務(wù)，確保用戶滿意。
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電站鍋爐用安全閥的選用和性能要求及其試驗(yàn)、校驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于電站鍋爐以蒸汽為介質(zhì)、喉部直徑為20 mm～250 mm，工作壓力為0.35 MPa～30MPa，工作溫度小于610℃的鍋爐安全閥。其他如除氧器、加熱器、連排擴(kuò)容器等壓力容器的安全閥可參照?qǐng)?zhí)行。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 12241 安全閥 一般要求
GB/T 12242 安全閥 性能試驗(yàn)方法
ASME B31.1 壓力管道規(guī)范
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 安全閥 safety valve
安全閥是一種自動(dòng)閥門。它不借助任何外力而利用介質(zhì)本身的力來(lái)排出一定數(shù)量的流體，以防止系統(tǒng)內(nèi)部壓力超過(guò)預(yù)定的安全壓力數(shù)值。當(dāng)壓力恢復(fù)正常值后，閥門自行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。
3.2
壓力 pressure
3.2.1
整定壓力 set pressure （Ps）
安全閥閥瓣在運(yùn)行條件下開(kāi)始升起時(shí)的進(jìn)口壓力(即閥門安裝地點(diǎn)的工作壓力或沖量接出點(diǎn)的工作壓力)，在該壓力下，由介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的力與閥瓣開(kāi)啟阻力平衡，由視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)可感知有介質(zhì)連續(xù)排出。又稱開(kāi)啟壓力、起座壓力，用PS表示。
3.2.2
排放壓力 relieving pressure
安全閥閥瓣達(dá)到規(guī)定的開(kāi)啟高度時(shí)，安全閥入口處的靜壓力（即整定壓力加超過(guò)壓力），又稱全開(kāi)壓力，用Pd表示。
3.2.3
超過(guò)壓力 over pressure
排放壓力與整定壓力之差，用Pc表示。
3.2.4
回座壓力 reseating pressure
安全閥排放后隨著系統(tǒng)壓力的降低，閥瓣與閥座重新接觸，閥門開(kāi)啟高度為零，介質(zhì)停止連續(xù)流出時(shí)安全閥入口處的靜壓力，用Pr表示。
3.2.5
啟閉壓差 blowdown
安全閥整定壓力與回座壓力的差值，通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)表示,用ΔPbl表示。
3.2.6
密封壓力 sealing pressure （Pm）
安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)下，滿足密封性要求時(shí)安全閥入口處的大介質(zhì)靜壓力（安全閥的密封壓力不應(yīng)低于系統(tǒng)的額定工作壓力或開(kāi)啟壓力的10％。取二者的大值），用Pm表示。
3.2.7
背壓 back pressure
背壓（用Pb表示）分兩種情況。
3.2.7.1
排放背壓力 built-up back pressure
安全閥排放時(shí)，由于排汽側(cè)阻力，在安全閥出口側(cè)建立起來(lái)的壓力，用Pbd表示。
3.2.7.2
附加背壓力 adding back pressure
安全閥排放前，在排汽側(cè)已經(jīng)存在的或由其他壓力源形成的壓力，用Pbs表示。
3.2.8
設(shè)計(jì)壓力 design pressure
蒸汽鍋爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的安全閥壓力理論值。如設(shè)計(jì)整定壓力、設(shè)計(jì)回座壓力等。
3.3
機(jī)械特性 mechanical properties
3.3.1
頻跳 chatter
安全閥動(dòng)作過(guò)程中，閥瓣密封面和閥座密封面互相接觸的瞬間，閥瓣迅速異常的來(lái)回運(yùn)動(dòng)。
3.3.2
顫振 flutter
安全閥動(dòng)作過(guò)程中，閥瓣密封面和閥座密封面互相不接觸，閥瓣迅速異常的來(lái)回運(yùn)行。
3.3.3
卡阻 sticking
是指安全閥的活動(dòng)部件，在運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的卡澀現(xiàn)象。
3.4
面積 area
3.4.1
流道面積 flow area
指安全閥入口端至閥座密封面間的流道小截面積，又稱喉部面積，用A表示。
3.4.2
簾面積 curtain area
當(dāng)閥瓣全行程時(shí)，在其密封面之間的圓柱形或圓錐形通道面積，用AL表示。
3.4.3
排放面積 discharge area （AP）
閥門排放時(shí)流體所通過(guò)的小截面積，用AP表示。
3.4.4
喉部直徑 throat diameter
由閥門入口到閥座密封面之間狹部位的直徑，既流道面積所對(duì)應(yīng)的直徑，用dt表示。
3.5
排放量 capacity
3.5.1
理論排放量 theoretical flow capacity （Wt）
流道橫截面積與安全閥流道面積相等的，按理想噴管計(jì)算出的流量。
3.5.2
實(shí)測(cè)排放量 measured flow capacity （Wts）
通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)，測(cè)定出的排量。
3.5.3
額定排放量 rated reliving capacity （Wr）
是指實(shí)測(cè)排放量中允許作為安全閥使用基準(zhǔn)的那部分排放量。由閥門制造廠提供。
3.5.4
當(dāng)量計(jì)算排量 equivalent calculating capacity（We）
指壓力、溫度、蒸汽性質(zhì)等條件與額定排量的適用條件不同時(shí)的安全閥計(jì)算排量。
3.5.5
排放量系數(shù) discharge coefficient （Kd）
是實(shí)測(cè)流量（W）與理論流量（Wt）（計(jì)算流量）之比值（即Kd＝W/ Wt）。
3.6
開(kāi)啟高度 lift （h）
安全閥閥瓣離開(kāi)關(guān)閉位置的軸向?qū)嶋H行程。
4 電站蒸汽鍋爐常用安全閥類型
4.1 大容量的電站鍋爐宜配用彈簧直接作用式的全啟式安全閥或全量型安全閥以及相應(yīng)的電磁泄放閥（PCV），該電磁泄放閥的整定壓力應(yīng)低于其它安全閥，鍋爐超壓時(shí),先打開(kāi)此閥泄壓，若汽壓繼續(xù)升高，可依次打開(kāi)其它安全閥，則可減少其它安全閥的啟動(dòng)次數(shù)，以免影響其密封性能。
4.2 對(duì)于按ASME規(guī)范設(shè)計(jì)的電站蒸汽鍋爐，不應(yīng)采用重錘或重錘杠桿式安全閥，應(yīng)采用彈簧直接作用式安全閥。
4.3 電站蒸汽鍋爐安全閥類型見(jiàn)表
表1 電站鍋爐安全閥類型
分類方法 | 類 型 | 說(shuō) 明 | |
按 作 用 原 理 | 直接作用式 | 直接用機(jī)械載荷如重錘、杠桿加重錘或彈簧來(lái)克服閥瓣下的介質(zhì)壓力的安全閥。 | |
非直接作用式 | 由主閥和導(dǎo)閥組成，主閥依靠從導(dǎo)閥排除介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)或控制的安全閥，該導(dǎo)閥本身應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)要求的直接作用式安全閥。 | ||
帶補(bǔ)充載荷式 | 在入口壓力達(dá)到整定壓力前始終保持有一增強(qiáng)密封的附加力，該附加力（補(bǔ)充載荷）可由外來(lái)的能源提供，而在安全閥達(dá)到整定壓力時(shí)應(yīng)可靠地釋放，即使該附加力未釋放時(shí)，安全閥仍能在整定壓力不超過(guò)規(guī)定壓力3％的前提下達(dá)到額定排量（對(duì)整定壓力和工作壓力很接近，而密封要求高時(shí)，應(yīng)用此類閥門）。 | ||
動(dòng)力控制安全閥 | 一種由動(dòng)力源（電動(dòng)、氣動(dòng)、汽動(dòng)或液動(dòng)）控制其開(kāi)啟或關(guān)閉的閥門（大型鍋爐的系統(tǒng)中有多只安全閥時(shí)，可以配有此類閥門并提前動(dòng)作，以保護(hù)其它工作安全閥，避免其頻繁起跳）。 | ||
按 開(kāi) 啟 高 度 | 全啟式安全閥 | 開(kāi)啟高度大于或等于1/4喉部直徑。 | |
開(kāi)啟高度在1/40～1/20流道直徑的范圍內(nèi)。 | |||
中啟式安全閥 | 開(kāi)啟高度介于微啟式和全啟式之間。 | ||
全量型安全閥 | 閥瓣內(nèi)徑為喉部直徑的1.15倍以上；閥瓣開(kāi)啟時(shí)，閥座口流體通路面積必須是喉部面積的1.05倍以上；安全閥入口面積是喉部面積的1.7倍以上，開(kāi)啟高度大于1/4喉部直徑。 | ||
按有無(wú) 背壓平衡機(jī)構(gòu) | 背壓平衡式 | 利用波紋管、活塞或膜片等平衡背壓作用的元件，使閥門開(kāi)啟前背壓對(duì)閥瓣上下兩側(cè)的作用相平衡。 | |
常規(guī)式 | 不帶背壓平衡元件。 | ||
按閥瓣加載方式 | 重錘或杠桿重錘式 | 利用重錘或重錘通過(guò)杠桿加載。 | |
彈簧式 | 利用彈簧加載。 | ||
氣室式 | 利用壓縮空氣加載。 | ||
按動(dòng)作 特性 | 比例作用式 | 開(kāi)啟高度隨“超過(guò)整定壓力的增大成比例”變化（一般用于排放液體的安全閥）。 | |
突跳動(dòng)作式 （兩段作用式） | 起初閥瓣隨壓力升高而成比例開(kāi)啟，在壓力升高一個(gè)不大數(shù)值后，閥瓣既急速開(kāi)啟到規(guī)定的升高值（一般用于排放蒸汽的安全閥）。 | ||
5 電站鍋爐安全閥的安裝數(shù)量
5.1 每臺(tái)鍋爐至少應(yīng)安裝兩臺(tái)安全閥。過(guò)熱器出口、再熱器進(jìn)口和出口以及直流鍋爐啟動(dòng)分離器都必須裝安全閥。
直流鍋爐一次汽水系統(tǒng)中有截?cái)嚅y者，截?cái)嚅y前一般應(yīng)裝設(shè)安全閥，其數(shù)量和規(guī)格由鍋爐設(shè)計(jì)部門確定。
5.2 鍋爐汽包和過(guò)熱器上所有安全閥的排放量總和應(yīng)大于鍋爐大連續(xù)蒸發(fā)量，當(dāng)所有安全閥開(kāi)啟后，鍋爐的超壓幅度在任何情況下不得大于鍋爐設(shè)計(jì)壓力的6%。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐按鍋爐出口處受壓元件的計(jì)算壓力計(jì)算。
再熱器進(jìn)、出口安全閥的總排放量應(yīng)大于再熱器的大設(shè)計(jì)流量；直流鍋爐外置式啟動(dòng)分離器安全閥的總排放量應(yīng)大于鍋爐啟動(dòng)時(shí)的產(chǎn)汽量。
過(guò)熱器、再熱器出口安全閥的排放量在總排放量中所占的比例應(yīng)保證安全閥開(kāi)啟時(shí)，過(guò)熱器、再熱器能得到足夠的冷卻。
5.3 對(duì)于大容量電站鍋爐，一般選用具有高排放能力的全量型安全閥。
5.4 電站鍋爐安全閥的配置應(yīng)由鍋爐制造廠或設(shè)計(jì)部門提出。
6 安全閥工作性能的要求
6.1 安全閥整定壓力
安全閥的設(shè)計(jì)整定壓力除制造廠有特殊規(guī)定外，一般應(yīng)按表2的規(guī)定調(diào)整與校驗(yàn)。
表2 安全閥整定壓力
安 裝 位 置 | 整 定 壓 力 | ||
汽包鍋爐的汽包 或過(guò)熱器出口 | 額定蒸汽壓力P＜5.88MPa | 控制安全閥 | 1.04倍工作壓力 |
工作安全閥 | 1.06倍工作壓力 | ||
額定蒸汽壓力P≥5.88MPa | 控制安全閥 | 1.05倍工作壓力 | |
工作安全閥 | 1.08倍工作壓力 | ||
直流鍋爐的過(guò)熱器出口 | 控制安全閥 | 1.08倍工作壓力 | |
工作安全閥 | 1.10倍工作壓力 | ||
再熱器 |
| 1.10倍工作壓力 | |
啟動(dòng)分離器 |
| 1.10倍工作壓力 | |
注1：各部件的工作壓力指安全閥安裝地點(diǎn)的工作壓力（脈沖式安全閥為沖量接出地點(diǎn)的工作壓力）。 注2： 過(guò)熱器出口安全閥的整定壓力，應(yīng)保證在該鍋爐一次汽水系統(tǒng)所有的安全閥中，此安全閥先動(dòng)作。 | |||
6.2 安全閥的回座壓力
對(duì)可壓縮介質(zhì)，在壓力低于整定壓力10％的范圍內(nèi)，安全閥應(yīng)關(guān)閉（不可壓縮介質(zhì)可為20％）。
6.3 啟閉壓差
一般應(yīng)為整定壓力的4％～7％，大不得超過(guò)整定壓力的10％。
用于水側(cè)安全閥不超過(guò)整定壓力的20%。
6.4 安全閥的流道面積（喉部面積）
指閥瓣進(jìn)口端到關(guān)閉件密封面間流道的小面積，可用來(lái)計(jì)算無(wú)任何阻力影響時(shí)的理論排量，及對(duì)應(yīng)的流道直徑D0。
6.5 安全閥的排放面積
對(duì)于全啟式安全閥，排放面積等于流道面積（A）；對(duì)微啟式安全閥，排放面積等于簾面積（AL）。
6.6 安全閥的排放壓力
蒸汽用安全閥一般應(yīng)小于或等于整定壓力的1.03倍，水或其他液體應(yīng)小于或等于整定壓力的1.20倍。
6.7 安全閥的開(kāi)啟高度
當(dāng)介質(zhì)壓力上升到本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放壓力的上限值前，開(kāi)啟高度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的大值。一般彈簧直接作用式安全閥，全啟式安全閥大開(kāi)啟高度應(yīng)不小于流道直徑的1/4，微啟式安全閥大開(kāi)啟高度應(yīng)介于流道直徑的1/20～1/40。
6.8 安全閥的理論排放量
理論排放量有多種方法計(jì)算（但其值差別不大）常用的為：
6.8.1 對(duì)于飽和蒸汽（小干度為98％，大過(guò)熱度為10℃的蒸汽）
當(dāng)排放壓力為0.1MPa～11MPa時(shí),有
Wt＝5.2Pd （kg/h） （1）
Pd=1.03Ps+0.1
當(dāng)排放壓力為11MPa～22MPa時(shí)，有
6.8.2 對(duì)于過(guò)熱蒸汽（指過(guò)熱度大于10℃的蒸汽）
當(dāng)排放壓力為0.1MPa～11MPa時(shí)，有
Wt＝5.2PdKsh （kg/h） （3）
當(dāng)排放壓力為11MPa～22MPa時(shí)，有
6.8.3 對(duì)于用液體作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)理論排放量則為（非粘性液體μ≤0.02Pa•s）
（kg/h） （5）
式(5)僅適用于介質(zhì)的雷諾數(shù)大于或等于400的情況，否則應(yīng)另作研究。
式（1）～式（5）中：
Wt－理論排量，kg/h；
Pd－實(shí)際排放壓力（壓力），MPa；
Ps－安全閥的整定壓力，MPa；
A－流道面積，mm2；
Ksh－過(guò)熱修正系數(shù)（見(jiàn)附錄A）。
ρ－密度，kg/m3；
ΔP—壓差，MPa；
Pb－安全閥排放背壓（壓力），MPa；
6.8.4 對(duì)于用空氣或其他氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)
臨界狀態(tài)下（即
式（6）～式（7）中：
A－流道面積，mm2；
Pd－實(shí)際排放壓力（壓力），MPa；
C－絕熱指數(shù)k的函數(shù)，即
Ps－安全閥的整定壓力，MPa；
M－氣體分子量，kg/kmol；
Z－壓縮系數(shù)，在多數(shù)情況下Z為1；
T－實(shí)際排放溫度，K；
V－實(shí)際排放壓力和排放溫度下的比體積，m3/kg；
Kb－亞臨界流動(dòng)狀態(tài)下理論排量修正系數(shù)，參見(jiàn)附錄B。
7 制造廠應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn)
7.1 安全閥制造廠家，應(yīng)取得國(guó)家有的技術(shù)監(jiān)督部門的審查和認(rèn)證，具備相應(yīng)的制造與試驗(yàn)?zāi)芰Γ⑷〉弥圃煸S可。對(duì)安全閥試驗(yàn)的目的在于證實(shí)每臺(tái)閥門是否可調(diào)整到適合其的運(yùn)行條件，且能在規(guī)定的壓力和溫度下，不發(fā)生任何形式的泄漏。
7.2 所有試驗(yàn)裝置、測(cè)量?jī)x表及試驗(yàn)方法等，應(yīng)符合GB12241和GB12242的要求。
7.3 試驗(yàn)項(xiàng)目
7.3.1 水壓強(qiáng)度試驗(yàn)
密閉閥座密封面，在入口側(cè)腔體施加試驗(yàn)壓力。該壓力為安全閥公稱壓力的1.5倍。對(duì)于向空排放的安全閥或僅在排放時(shí)產(chǎn)生背壓的安全閥，一般不需要在排放側(cè)腔體部進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。對(duì)于全量型安全閥，當(dāng)安全閥承受附加背壓或安裝于封閉的排放系統(tǒng)時(shí)，則應(yīng)在排放側(cè)腔體部位進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力為大背壓力的1.5倍。
7.3.1.1 水壓強(qiáng)度試驗(yàn)介質(zhì)一般用純度適當(dāng)?shù)那逅疁卦?℃～50℃之間，閥腔內(nèi)不應(yīng)有殘存的空氣，保壓期間應(yīng)目測(cè)閥體各表面和連接處不得有泄漏、滲漏或出現(xiàn)任何殘余變形。
7.3.1.2 水壓強(qiáng)度試驗(yàn)的短持續(xù)時(shí)間按表3的規(guī)定。
表3 水壓強(qiáng)度試驗(yàn)短持續(xù)時(shí)間 min
閥門公稱通徑DN ㎜ | PN≤4MPa | 4MPa <PN≤6.44MPa | PN＞6.44MPa |
持 續(xù) 時(shí) 間 | |||
DN≤50 | 2 | 2 | 3 |
50 <DN≤65 | 2 | 2 | 4 |
65< DN≤80 | 2 | 3 | 4 |
80< DN≤100 | 2 | 4 | 5 |
100< DN≤125 | 2 | 4 | 6 |
125< DN≤150 | 2 | 5 | 7 |
150< DN≤200 | 3 | 5 | 9 |
DN＞200 | 3 | 6 | 11 |
7.3.2 安全閥的密封性試驗(yàn)
水壓強(qiáng)度試驗(yàn)后應(yīng)進(jìn)行安全閥的密封性試驗(yàn)。常用介質(zhì)為空氣、蒸汽或水。
7.3.2.1水壓密封試驗(yàn)壓力：對(duì)水或其他液體用的安全閥以及空氣或其他氣體用的安全閥，當(dāng)整定壓力小于或等于0.3MPa時(shí)，比整定壓力低0.03MPa；當(dāng)整定壓力大于0.3MPa時(shí)，為整定壓力的90％。安全閥在試驗(yàn)壓力下無(wú)泄漏現(xiàn)象 ，即認(rèn)為密封試驗(yàn)合格。
7.3.2.2 蒸汽密封試驗(yàn)壓力：蒸汽用的安全閥用蒸汽作密封試驗(yàn)的壓力為90％整定壓力或?yàn)榛刈鶋毫π≈?，取二者中較小值，用目視或聽(tīng)音的方法檢查閥的出口端，如未發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，則認(rèn)為密封合格。
7.3.2.3 空氣密封性試驗(yàn)：用空氣或其它氣體作試驗(yàn)時(shí)，可在閥門的出口端加裝盲板，其步驟圖1 圖1 常溫密封性能裝置圖
a）升高閥門的入口壓力，當(dāng)達(dá)到安全閥銘牌標(biāo)稱整定壓力的90％以后，升壓速度減慢（不超0.01MPa/s），觀察并記錄閥門的整定壓力。
b）降低閥門的入口壓力，使閥門重新回到密閉狀態(tài)，然后裝上出口盲板（見(jiàn)圖1）
c）調(diào)節(jié)安全閥的入口壓力并使之保持在密封試驗(yàn)壓力，對(duì)于非金屬?gòu)椥圆牧厦芊饷娴拈y門，應(yīng)無(wú)泄漏現(xiàn)象;對(duì)金屬密封面的閥門，觀察和統(tǒng)計(jì)每分鐘的氣泡數(shù)，如從開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)起5min內(nèi)（當(dāng)閥門公稱通徑DN≤80㎜）或10min內(nèi)（當(dāng)閥門公稱通徑DN＞80㎜）無(wú)氣泡出現(xiàn)，則認(rèn)為泄漏為零。如從*個(gè)氣泡出現(xiàn)兩分鐘內(nèi)的氣泡平均數(shù)小于或等于表4所列的數(shù)值，則為允許值。
表4 大允許泄漏率 氣泡數(shù)/min
安全閥類型 | 流通直徑 mm | PN＜10MPa | PN≥10MPa |
一般安全閥 | ＜20 | 40 | 60 |
≥20 | 20 | 30 | |
背壓平衡安全閥 | ＜20 | 50 | 75 |
7.3.3 安全閥動(dòng)作性能試驗(yàn)
7.3.3.1 試驗(yàn)?zāi)康脑谟跍y(cè)定具體工作條件下，閥門動(dòng)作前、排放中及關(guān)閉時(shí)的特性，例如：
a）整定壓力；
b）回座壓力；
c）啟閉壓差；
d）排放壓力；
e）開(kāi)啟高度；
f）閥門動(dòng)作的重復(fù)性；
g）用目視或聽(tīng)覺(jué)確定閥門的機(jī)械特性，如回座能力是否良好、有無(wú)頻跳、顫振、卡阻或有害的振動(dòng)等。
7.3.3.2 試驗(yàn)用的安全閥應(yīng)能代表所生產(chǎn)的各種壓力和通徑系列的產(chǎn)品。對(duì)每一通徑的被試閥門，應(yīng)采用三種有較大差別的彈簧進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)需要對(duì)一個(gè)通徑的閥門進(jìn)行三種壓力的試驗(yàn)時(shí)，可以在一臺(tái)閥門上用三種有較大差別的彈簧來(lái)進(jìn)行，也可以在三臺(tái)同樣通徑的閥門上以三種有較大差別的整定壓力來(lái)進(jìn)行，為了確認(rèn)其性能具有滿意的重復(fù)性，每一試驗(yàn)應(yīng)至少進(jìn)行三次。
7.3.3.3 動(dòng)作性能的允許偏差或極限值如下：
7.3.3.3.1 整定壓力偏差見(jiàn)表5的規(guī)定。
表5 整定壓力偏差
設(shè) 備 名 稱 | 整定壓力(PS) MPa | 極限偏差 MPa |
壓力容器 （包括高加、除氧器、連排擴(kuò)容器） | PS≤0.7 | ±0.02 |
0.7 <PS | ±3％的整定壓力 | |
鍋爐本體 （包括汽包、過(guò)熱器、再熱器） | 0.5 <PS≤2.07 | |
2.07 <PS≤7.0 | ±0.07 | |
PS＞7.0 | ±1％的整定壓力 |
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，允許將安全閥或安全泄壓閥上的彈簧重新調(diào)整，但重新整定的壓力不得超出閥門銘牌上標(biāo)記的整定壓力范圍的5%。
7.3.3.3.2 啟閉壓差
a）對(duì)于壓差可調(diào)節(jié)的安全閥：為整定壓力的4％～7％；
b）對(duì)于啟閉壓差不可調(diào)節(jié)的安全閥：為整定壓力的15％；
c）對(duì)裝于直流爐、壓力容器（高壓加熱器、除氧器）和復(fù)合循環(huán)鍋爐的再熱器以及其它管道上的安全閥：不得超過(guò)整定壓力的10％。
7.3.3.3.3 開(kāi)啟高度：開(kāi)啟高度不得小于閥門制造廠的設(shè)計(jì)值，并應(yīng)用百分表或經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的其他測(cè)量?jī)x表測(cè)量。測(cè)量開(kāi)啟高度時(shí)，閥門不允許有負(fù)偏差和頻跳、顫振、卡阻或其他的振動(dòng)現(xiàn)象。
7.3.4 安全閥排放量測(cè)定試驗(yàn)
7.3.4.1 用于試驗(yàn)的閥門應(yīng)是與動(dòng)作試驗(yàn)相同的閥門，同一型式、尺寸和整定壓力的每組閥門，應(yīng)取平均排放量的90％作為該組閥門的額定排放量。
7.3.4.2 當(dāng)使用三種不同通徑，但幾何形狀相似的樣機(jī)進(jìn)行排量系數(shù)測(cè)定時(shí)，若所用通徑與進(jìn)行動(dòng)作性能試驗(yàn)時(shí)不盡相同，則其中至少應(yīng)有一種閥門的動(dòng)作性能是通過(guò)試驗(yàn)得到驗(yàn)證的。
7.3.4.3 在進(jìn)行上述排放量試驗(yàn)中，也可以與動(dòng)作性能試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，重復(fù)三次。設(shè)計(jì)和使用的試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)能保證試驗(yàn)測(cè)定的實(shí)際排量的誤差在±3％范圍內(nèi)，所測(cè)數(shù)據(jù)都應(yīng)在平均值的±5％范圍內(nèi)。
7.3.4.4 在試驗(yàn)進(jìn)行中，禁止對(duì)閥門作任何調(diào)節(jié)，當(dāng)試驗(yàn)工況有變動(dòng)和偏差時(shí)，應(yīng)給予足夠的時(shí)間使流量、溫度和壓力達(dá)到穩(wěn)定之后再讀取測(cè)量值。
7.3.4.5 試驗(yàn)記錄包括對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目的觀察、測(cè)量、儀表讀數(shù)和儀表校準(zhǔn)記錄等，由進(jìn)行試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)保存?zhèn)洳椤?/span>
7.3.4.6 安全閥實(shí)測(cè)排放量（W1）的計(jì)算。
安全閥實(shí)測(cè)排放量應(yīng)是通過(guò)安全閥的全部介質(zhì)流量，隨實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)量方法不同，需注意以下條件：
a）當(dāng)采用節(jié)流孔板測(cè)定流量時(shí)，節(jié)流孔板進(jìn)口處實(shí)測(cè)流量按式（8）計(jì)算：
式中：
－節(jié)流裝置進(jìn)口處實(shí)測(cè)流量，kg/h；
d－工作狀態(tài)下節(jié)流孔板的直徑，mm；
a－節(jié)流孔板的流量系數(shù)；
ξ－介質(zhì)膨脹校正系數(shù)；
ΔP－節(jié)流孔板前后壓差，Pa；
ν1－通過(guò)節(jié)流孔板介質(zhì)的比容，m3/kg。
b）當(dāng)介質(zhì)為蒸汽時(shí)，應(yīng)將流量校正到節(jié)流孔板前的干飽和狀態(tài)：
式中：
W1－節(jié)流孔板前為干飽和狀態(tài)時(shí)的實(shí)測(cè)流量，kg/h；
ν01－節(jié)流孔板前干飽和蒸汽比容，m3/kg。
c）當(dāng)采用流量計(jì)在試驗(yàn)閥入口側(cè)測(cè)量排量時(shí)，如圖2所示的試驗(yàn)系統(tǒng)（背壓為大氣壓），應(yīng)從流量計(jì)實(shí)測(cè)流量（W1）中扣除在流量計(jì)中和試驗(yàn)閥之間的管道和容器中冷凝下來(lái)的介質(zhì)量（Wa）以及經(jīng)由測(cè)量蒸汽濕度的熱量計(jì)所排出的介質(zhì)量（Wr1、Wr2）：
＝W1－Wa－Wr1－Wr2 （10）
式中：
—安全閥實(shí)際排量 kg/h
W1—流量計(jì)實(shí)際排量 kg/h
Wa—管道或試驗(yàn)容器中冷凝的介質(zhì)量 kg/h
Wr1—流量計(jì)處熱量計(jì)流量 kg/h（校正到流量計(jì)前干飽和狀態(tài)），kg/h；
Wr2—安全閥出口處熱量計(jì)流量 kg/h（校正到閥門前干飽和狀態(tài)），kg/h。
流量計(jì)測(cè)量的蒸汽試驗(yàn)系統(tǒng)圖
d）當(dāng)采用稱量冷凝液法測(cè)量排量時(shí)，應(yīng)從收集到冷凝液總量中扣除循環(huán)冷卻水漏入冷凝器的水量（由冷凝器泄漏試驗(yàn)確定）并加上經(jīng)由安全閥閥蓋和排放管道泄漏的介質(zhì)量，同時(shí)將安全閥實(shí)際排量校正到閥入口的干飽和狀態(tài)，即：
式中：
W1－安全閥入口為干飽和狀態(tài)時(shí)的實(shí)際排量，kg/h；
ν－安全閥入口蒸汽比容，m3/kg；
ν0－安全閥入口干蒸汽比容，m3/kg。
對(duì)液體介質(zhì)，則可采用在安全閥出口用稱量法測(cè)量其實(shí)際排量。
對(duì)排量試驗(yàn)應(yīng)觀測(cè)的項(xiàng)目以及用空氣或其他氣體作試驗(yàn)介質(zhì)和背壓高于大氣壓力的試驗(yàn)系統(tǒng)詳見(jiàn)GB/T 12242的規(guī)定。
7.3.5 安全閥排量系數(shù)的確定
7.3.5.1 排量系數(shù)Kd的確定：
－試驗(yàn)所得實(shí)際排量；
Wt－計(jì)算所得理論排量。
7.3.5.2 額定排放量Wr應(yīng)是實(shí)測(cè)排量中允許作為安全閥應(yīng)用基準(zhǔn)的那一部分，且應(yīng)不大于實(shí)測(cè)排量的90％。
7.3.5.3 安全閥一定要有實(shí)測(cè)的排量系數(shù)，一般蒸汽用安全閥可用蒸汽試驗(yàn)，用于過(guò)熱蒸汽時(shí)，再乘以修正系數(shù)，而且每隔2年－3年要重新復(fù)查，排量系數(shù)也是安全閥取得許可證的*的數(shù)據(jù)。
8 安全閥的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)與調(diào)整
8.1 安全閥的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)
8.1.1 鍋爐安裝和大修完畢及安全閥經(jīng)檢修后，都應(yīng)校驗(yàn)安全閥的整定壓力。
8.1.2 帶電磁力或其他輔助操作機(jī)構(gòu)的安全閥，除進(jìn)行機(jī)械校驗(yàn)外,還應(yīng)做電氣回路的遠(yuǎn)方操作試驗(yàn)及自動(dòng)回路壓力繼電器的操作試驗(yàn)。
8.2 電站安全閥的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)方法一般采用在線熱態(tài)校驗(yàn)，可分為用專門儀器（安全閥在線定壓儀）校驗(yàn)和升壓實(shí)跳校驗(yàn)。升壓實(shí)跳校驗(yàn)由于工作環(huán)境惡劣，起跳次數(shù)多，會(huì)帶來(lái)密封面的損壞、噪音污染和校驗(yàn)時(shí)的安全性等問(wèn)題。
8.2.1 純機(jī)械彈簧式安全閥及碟形彈簧安全閥可使用安全閥在線定壓儀進(jìn)行校驗(yàn)調(diào)整。校驗(yàn)調(diào)整可以在機(jī)組啟動(dòng)或帶負(fù)荷運(yùn)行的過(guò)程中（一般在60％～80％額定壓力下）進(jìn)行。
8.2.2 經(jīng)安全閥在線定壓儀調(diào)整后的安全閥，應(yīng)對(duì)低起跳值的安全閥進(jìn)行實(shí)際起跳復(fù)核，經(jīng)復(fù)核，誤差值在表5規(guī)定的整定壓力偏差以內(nèi)時(shí)，其他使用安全閥在線定壓儀校驗(yàn)的安全閥可不必做實(shí)跳試驗(yàn)。
8.2.3 使用的安全閥在線定壓儀應(yīng)保證與實(shí)跳值的誤差在允許的范圍內(nèi)，并具有數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄和處理功能，避免人為判斷因素帶來(lái)的誤差。安全閥定壓儀與被測(cè)安全閥應(yīng)具有一定的安全距離。
8.2.4 安全閥在線定壓儀所配的壓力傳感器和力值傳感器應(yīng)定期校驗(yàn)。
8.3 在役電站鍋爐安全閥每年至少應(yīng)校驗(yàn)一次。每一個(gè)小修周期應(yīng)進(jìn)行檢查，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)或排放試驗(yàn)。各類壓力容器的安全閥每年應(yīng)至少進(jìn)行一次排放試驗(yàn)或在線校驗(yàn)。
8.4 安全閥一經(jīng)校驗(yàn)合格就應(yīng)加鎖或加鉛封，并在鍋爐技術(shù)登錄簿或壓力容器技術(shù)檔案中記錄。
9 安全閥的安裝和其他要求
9.1 安全閥應(yīng)按制造廠提供的安裝使用說(shuō)明書進(jìn)行安裝。
9.2 安全閥應(yīng)垂直安裝。并盡可能靠近被保護(hù)的系統(tǒng)使其進(jìn)口支管短而直，當(dāng)安全閥裝于一個(gè)進(jìn)口支管上時(shí)，該支管的通道小截面積應(yīng)不小于安全閥進(jìn)口截面積，同時(shí)進(jìn)口支管中的壓降應(yīng)不超過(guò)整定壓力的3％或大允許啟閉壓差的1/3，在安全閥與汽包、集箱之間不得裝有閥門或取用蒸汽的引出管。
9.3 如果幾個(gè)安全閥同裝設(shè)在一個(gè)與汽包或聯(lián)箱直通的總管上時(shí)，則此管流通截面積應(yīng)大于與其相連的所有安全閥小流通截面積總和的1.25倍。
9.4 安全閥應(yīng)裝設(shè)通到室外的排汽管，排汽管及其附件（包括）不能影響該安全閥的正確動(dòng)作；排汽管底部以及有可能產(chǎn)生凝結(jié)水情況的管道低點(diǎn)（包括閥體）應(yīng)裝有疏水管（應(yīng)安全接地）或有效的疏水裝置。在排汽管和疏水管上不允許裝設(shè)閥門。
每只安全閥有單獨(dú)的排汽管，并且應(yīng)當(dāng)盡可能短，以避免對(duì)安全閥和管道產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。如果必須裝設(shè)排汽總管，其尺寸不得使所產(chǎn)生的背壓超過(guò)制造廠的數(shù)值，同時(shí)還應(yīng)有條件進(jìn)行檢查和清洗。
排汽管的固定方式在任何時(shí)候都必須保持正確的位置，避免由于熱膨脹或排汽反作用力而影響安全閥正確動(dòng)作。無(wú)論冷態(tài)或熱態(tài)都不得有任何來(lái)自排汽管的外力施加到安全閥上，排汽管本身需要有足夠的強(qiáng)度。安全閥排汽管的熱膨脹以及反作用力的計(jì)算可參照ASME B31.1。
若安全閥的排放管與有壓力的容器或管網(wǎng)相連，則安全閥的調(diào)整和尺寸選擇必須保證即使在高背壓下（一般為后接容器或管網(wǎng)壓力的1.1倍）也能及時(shí)地開(kāi)始排汽和達(dá)到要求的排量（在這種情況下，制造廠應(yīng)給出在保證安全閥正常工作和達(dá)到規(guī)定排量下的排放背壓與進(jìn)口壓力的極限比值）。
9.5 對(duì)動(dòng)力控制安全閥，在控制回路中的管道應(yīng)盡可能短些，布置應(yīng)有利于管道內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)，必須防止控制管路中積聚凝結(jié)水及控制管路的結(jié)凍，管道應(yīng)有15%的傾斜度，以排除凝結(jié)水。
脈沖式安全閥接入沖量的導(dǎo)管應(yīng)保溫，導(dǎo)管上的閥門全開(kāi)后，以及脈沖管上的疏水開(kāi)度經(jīng)調(diào)整后，都應(yīng)有防止誤開(kāi)（閉）的措施，導(dǎo)管內(nèi)徑不得小于l5mm。
壓縮空氣控制的氣室式安全閥必須配有可靠的除油、除濕供氣系統(tǒng)及可靠的控制電源，確保正常連續(xù)地供給壓縮空氣。
9.6 在寒冷地區(qū)，對(duì)安全閥的閥體、管道和等應(yīng)采取防凍措施。
9.7 杠桿式安全閥上應(yīng)各有防止重錘自行移動(dòng)的裝置和限制杠桿越位的導(dǎo)架；彈簧式安全閥要有防止隨便擰動(dòng)調(diào)整螺絲的裝置。
9.8 安全閥應(yīng)有防止人員燙傷的防護(hù)裝置。
9.9 安全閥的制造廠應(yīng)提供其主要零部件的材料清單及必要的備件，包括：
a）閥體、閥座（噴嘴）、閥瓣、閥瓣座（或反沖盤）、導(dǎo)向套、彈簧、閥桿、調(diào)節(jié)圈、調(diào)整螺桿等材料清單及易損件備品。
b）調(diào)整閥瓣的提升扳手，及其對(duì)外部調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（如調(diào)節(jié)整定壓力的調(diào)整螺桿以及調(diào)節(jié)超過(guò)壓力和啟閉壓差的調(diào)節(jié)圈等）進(jìn)行封鎖的手段等。
9.10 安全閥所用的關(guān)鍵備件，應(yīng)由原制造廠提供﹝包括噴嘴（閥座）、閥瓣、閥瓣座、閥芯、異向套、閥桿、調(diào)節(jié)圈和彈簧等﹞。
10 安全閥的標(biāo)志、銘牌
10.1 安全閥閥體上的標(biāo)志至少應(yīng)有下列內(nèi)容：
10.2 安全閥銘牌至少應(yīng)有下列內(nèi)容：
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