Шта ради вентил за притисак?

Вентили под притиском су основни сигурносни уређаји који контролирају, регулишу и ублажавају притисак у течности. Овај свеобухватни водич покрива вентиле за помоћ под притиском, вентили за смањење притиска, регулатора притиска и уређаје за контролу притиска у индустријским апликацијама.

Контрола притиска је критична у било ком систему управљања течностима или гасовима под притиском. Без обзира да ли се бавите паром котлом, хидрауличким системима или мрежама за дистрибуцију воде, под притиском служе као примарни механизам за безбедност који спречава катастрофалне пропусте и оптимизацију перформанси система.

Који је вентил за притисак? (Дефиниција и основне функције)

Примарне функције:

• Регулација притиска:Одржава притисак система унутар унапред одређених граница
• Претјештена заштита:Спрјечава оштећење опреме ослобађањем вишка притиска
• Контрола протока:Подешава проток течности за оптимизацију ефикасности система
• Осигурање сигурности:Делује као последња линија одбране од неуспеха везаних за притисак

Како раде вентили за контролу под притиском: технички принципи

Основни радни механизам рада

Вентили за помоћ под притиском раде на принципу биланса силе:

Где:

• Ф₁ = П₁ × А (улазни притисак × Ефецт Дисц ареа)
• Ф₂ = Спринг Цонстант × Дистанце компресије
• Ф₃ = П₂ × А (Подручје позаспрема × диска)

Радни низ:

1. Подесите притисак:Вентил остаје затворен када систем притиска <Подесите притисак
2. Притисак на пуцање:Почетно отворење се јавља на 95-100% постављеног притиска
3. Потпуни лифт:Комплетно отварање на 103-110% постављеног притиска (по АПИ 526)
4. Поништи притисак:Вентил се затвара на 85-95% постављеног притиска (типично пуњење)

Кључни технички параметри:

Врсте уређаја за контролу притиска: Техничке спецификације

1. Сигурносни вентили притиска (ПСВ) и сигурносни вентили (СРВ)

Технички стандарди:АСМЕ БПВЦ Цреатор И & ВИИИ, АПИ 520/526

Сигурносни вентили за опруге

Где:

• В = потребан капацитет (ЛБ / ХР)
• Ц = коефицијент пражњења
• КД = Корекциони корекциони коефицијент пражњења
• П₁ = Подесите притисак + претпретрес (ПСИА)
• КСХ = Фактор корекције суперхеат
• Кв = фактор корекције вискозности
• М = молекуларна тежина
• Т = Апсолутна температура (° Р)

Сигурносни вентили за заштиту пилота (ПОСРВ)

2 Вентили за смањење притиска (регулатори притиска)

Технички стандарди:АНСИ / ИСА 75.01, ИЕЦ 60534

Регулатори притиска директних врха

Где:

• ЦВ = коефицијент протока
• К = Проток (ГПМ)
• Г = специфична гравитација
• Δп = Дроп притиска (пси)

Вентили за смањење притиска на пилотама

3. Регулатори за повратни притисак и управљачки вентили

Функција:Одржавајте константни притисак узводног притиска контролисањем низводног протока

Индустријске апликације и студије случаја

Индустрија генерације електричне енергије

Сигурносни вентили паре котла (АСМЕ одељак И)

• Потребни капацитет:Морате испразнити све генериране паре без преласка 6% горе наведеног притиска
• Минимални захтеви:Један сигурносни вентил по бојлу; Два вентила за> 500 квадратних метара
• Тестирање:Ручно дизање теста сваких 6 месеци (висок притисак) или квартално (низак притисак)

Индустрија нафте и гаса

Системи сигурности притиска цевовода (АПИ 521)

• Дизајн притисак:1.1 × Максимални дозвољени радни притисак (МАОП)
• Сигурносни вентил Величина:На основу максималног очекиваног сценарија протока и притиска
• Материјали:Служба за кисели гас захтева НАЦЕ МР0175 усаглашеност

Третман и дистрибуција воде

Станице вентила за смањење притиска

Хемијска и петрохемијска обрада

Системи заштите од реактора

• Услови рада:500 ° Ф, 600 псиг
• Сценарији олакшања:Термичка експанзија, одузете реакције, затајење хлађења
• Материјали:Хастеллои Ц-276 за корозивну услугу
• Величина:На основу најгорег сценаријског анализе по АПИ 521

Критеријуми за избор и калкулације инжењерства

Параметри перформанси

Оцене притиска (АСМЕ Б16.5):

Водич за селекцију материјала

Калкулације о величини

За течну услугу (АПИ 520):

Где:

• А = Потребно ефикасно подручје пражњења (у²)
• ГПМ = Потребна брзина протока
• Г = специфична гравитација
• КД = коефицијент пражњења (0,62 за течности)
• КВ = Фактор корекције притиска
• КЦ = Фактор корекције комбинације
• Δп = Подесите притисак + прекомерно притиска - повратни притисак

За услугу гаса / паре (АПИ 520):

Стандарди инсталације и одржавања

Захтеви за инсталацију (АСМЕ БПВЦ)

Инсталација сигурносног вентила:

• Долазне цевоводе:Кратко и директно, избегавајте лактове унутар 5 пречника цеви
• Излазни цеви:Величине за 10% максималног притиска
• Монтажа:Вертикално пожељно, хоризонтално прихватљиво уз подршку
• Изолација:Блок вентили забрањени у улазу; прихватљиво у излазу ако је закључан отворен

Инсталација вентила за смањење притиска:

• Уптреам ЦИДЕР:20-мрежа минимум за чисту услугу
• Обилазни ред:За одржавање и хитно деловање
• Мјерачи под притиском:Надгледање узводно и низводно
• Рељефни вентил:Заштита низводно од прекомерне притиска

Распоред одржавања и процедура одржавања

АПИ 510 Захтеви за инспекцију:

• Визуелна инспекција:Сваких 6 месеци
• Оперативни тест:Годишње
• Испитивање капацитета:Сваких 5 година
• Комплетан ремонт:Сваких 10 година или по препоруци произвођача

Поступци испитивања:

• Подесите тест притиска:Провјерите отварање притиска у оквиру ± 3% подешавања
• Тест цурења седишта:АПИ 527 класа ИВ (максимално 5.000 цц / х.)
• Испитивање капацитета:Провјерите да ли ће перформанси протока испунити захтеве за дизајн
• Тест за повратни притисак:Процијените перформансе под условима система

Предиктивне технологије одржавања

Акустична тестирање емисије:

• Откривање:Унутрашње цурење, хабање седишта, пролећни умор
• Фреквенцијски опсег:20 кХз до 1 МХз
• Осетљивост:Може открити цурења <0,1 гпм

Анализа вибрација:

• Апликације:Пилот вентил за мацање, опружна резонанца
• Параметри:Амплитуда, фреквенција, фаза анализа
• Трендинг:Историјски подаци за предвиђање неуспеха

Стандарди и потврде усаглашености

АСМЕ котлар и кодекс посуде под притиском

Одељак И (електрана):

• Захтеви капацитета:Сигурносни вентили морају спречити пораст притиска> 6% изнад постављеног притиска
• Минимални сигурносни вентили:Један по бојлу, два ако је топлана> 500 мк фт
• Тестирање:Ручно подизање сваких 6 месеци (висок притисак) или квартално (низак притисак)

Одељак ВИИИ (под притиском):

• Захтеви за помоћ уређаја:Сви судови под притиском захтевају заштиту од прекомерне притиска
• Подесите притисак:Да не прелази мавп заштићене опреме
• Капацитет:На основу најгорег сценарија по АПИ 521

Имплементација стандарда АПИ-ја

АПИ 520 (Величина уређаја за рељефни уређај):

• Обим:Покрива конвенционални, уравнотежени и пилот-рељефни вентили
• Методе димензија:Пружа процедуре израчуна за све врсте течности
• Инсталација:Одређује захтеве за цевоводима и системску интеграцију

АПИ 526 (прирубни челични вентили):

• Дизајн стандарди:Димензионални захтеви, Оцене температуре притиска
• Материјали:Царбон Стеел, Спецификације од нехрђајућег челика
• Тестирање:Захтеви за испитивање фабричких прихватања

АПИ 527 (комерцијална чврстоћа седишта):

• Класа И:Нема видљивог цурења
• Класа ИИ:40 цц / х по инчу пречника седишта
• ИИИ класе:300 цц / х по инчу пречника седишта
• Класа ИВ:1.400 цц / х по инчу пречника седишта

Међународни стандарди

ИЕЦ 61511 (Сигурносни инструментирани системи):

• Сил Оцена:Захтеви за заштиту од безбедности за заштиту притиска
• Испитивање доказа:Периодично тестирање за одржавање функције безбедности
• Стопа квара:Максимална дозвољена стопа кварова за безбедносне системе

Решавање проблема и анализа кварова

Уобичајени модуси неуспеха

Превремено отварање (СИММЕР):

Узроци:

• Улазне губитке у цеви прелазе 3% постављеног притиска
• Вибрација или пулсација у систему
• Спуштају се на седиште вентила
• Подесите притисак преблизу радног притиска

Решења:

• Повећајте улазну величину цевовода (брзина <30 фт / сец за течности, <100 фт / сец за гасове)
• Инсталирајте пулсиративни пригушивач
• Очистите седиште и диск вентила
• Повећајте маржу између рада и постављеног притиска (> 10%)

Неуспјех у отварању:

Узроци:

• Пролећна корозија или везивање
• Прекомерни притисак назад (> 10% постављеног притиска)
• Прикључен утичник или отвор
• Скала или корозија на покретним деловима

Решења:

• Замените опругу, надоградите материјале
• Смањите леђа или користите уравнотежени дизајн вентила
• Јасне препреке, повећајте величину излазних цевовода
• Чисто и подмажите, размислите о различитим материјалима

Прекомерно цурење:

Узроци:

• Оштећења седишта од крхотина или корозије
• Искривљен диск из топлотне бициклисте
• Неадекватно оптерећење седишта (пролећни умор)
• Хемијски напад на заптивање површина

Решења:

• Сједала и седиште у кругу и диск
• Замените диск, побољшати топлотни дизајн
• Замените пролеће, потврдите подешени притисак
• Надоградите материјале за хемијску компатибилност

Дијагностичке технике

Тестирање протока:

• Сврха:Проверите стварни насупрот дизајнерском капацитету
• Метода:Мерите проток пражњења на 110% постављеног притиска
• Прихватање:± 10% дизајнерских капацитета по АПИ 527

Металуршка анализа:

• Апликације:Истрага за неуспех, избор материјала
• Технике:СЕМ анализа, тестирање тврдоће, процена корозије
• Резултати:Корен узрокује утврђивање, материјалне препоруке

Економски утицај и разматрања трошкова

Укупни трошкови власништва

Почетна улагања:

• Стандардни вентил за помоћ:500 до 5.000 долара у зависности од величине / материјала
• Вентил који управљају пилотом:2.000 УСД - 25.000 долара за сложене апликације
• Трошкови инсталације:25-50% трошкова опреме

Трошкови пословања:

• Губици енергије:Пропуштање вентила отпада 1-5% системске енергије
• Одржавање:200- $ 2.000 годишње по вентилу
• Тестирање и сертификација:500 УСД од 1.500 долара по вентилу сваких 5 година

Трошкови квара:

• Опрема опреме:50.000 долара-