I. Übersicht
Sicherheitsventile sind wichtige Sicherheitszubehörteile für Kessel, Druckbehälter und andere druckführende Geräte. Ihre Zuverlässigkeit und Leistung wirken sich direkt auf die Sicherheit von Ausrüstung und Personal aus und stehen in engem Zusammenhang mit Energieeinsparung und Umweltschutz. Allerdings entscheiden sich manche Anwender und Konstruktionsabteilungen bei der Auswahl von Sicherheitsventilen oft für das falsche Modell. Daher analysiert dieser Artikel die Auswahl von Sicherheitsventilen.
II. Definitionen
Im weitesten Sinne umfassen Sicherheitsventile Überdruckventile. Aus Sicht der Verwaltungsvorschriften ist ein Sicherheitsventil ein Ventil, das direkt an einem Dampfkessel oder einem Druckbehälter der Klasse I installiert wird und von der technischen Überwachungsabteilung genehmigt werden muss. Im engeren Sinne wird es als Sicherheitsventil bezeichnet, während andere im Allgemeinen als Überdruckventil bezeichnet werden. Sicherheitsventile und Überdruckventile sind in Aufbau und Leistung sehr ähnlich. Beide entleeren das interne Medium automatisch, wenn der Öffnungsdruck überschritten wird, um die Sicherheit der Produktionsanlagen zu gewährleisten. Aufgrund dieser wesentlichen Ähnlichkeit werden die beiden bei der Verwendung oft verwechselt. Darüber hinaus sehen die Vorschriften einiger Produktionsstätten vor, dass beide ausgewählt werden können. Daher werden die Unterschiede zwischen den beiden oft übersehen, was zu vielen Problemen führt. Wenn eine klare Unterscheidung zwischen beiden getroffen werden soll, kann dies gemäß der Definition in Teil I des ASME Boiler and Pressure Vessel Code verstanden werden:
1.Ein Sicherheitsventilist eine automatische Druckentlastungseinrichtung, die durch den statischen Druck des Mediums vor dem Ventil angetrieben wird. Sein Charakteristikum ist ein plötzlicher vollständiger Öffnungsvorgang. Es wird in Gas- oder Dampfanwendungen eingesetzt.
2. Das Überdruckventil,Auch Überströmventil genannt, ist eine automatische Druckentlastungsvorrichtung, die durch den statischen Druck des Mediums vor dem Ventil angetrieben wird. Es öffnet sich proportional, wenn der Druck die Öffnungskraft übersteigt. Es wird hauptsächlich in Flüssigkeitsanwendungen eingesetzt.
3. Sicherheitsventil(Safet Relief Valve), auch Sicherheitsüberlaufventil genannt, ist eine automatische Druckentlastungseinrichtung, die durch Mitteldruck angetrieben wird. Je nach Anwendung kann es als Sicherheitsventil oder Überdruckventil eingesetzt werden. In Japan beispielsweise gibt es relativ wenige klare Definitionen für Sicherheitsventile und Überdruckventile. Im Allgemeinen werden Sicherheitsvorrichtungen, die für große Druckbehälter zur Energiespeicherung wie Kessel verwendet werden, als Sicherheitsventile bezeichnet, während diejenigen, die an Rohrleitungen oder anderen Anlagen installiert sind, als Überdruckventile bezeichnet werden. Gemäß den „Technischen Standards für die thermische Stromerzeugung“ des japanischen Ministeriums für internationalen Handel und Industrie ist jedoch in wichtigen Teilen der Gerätesicherheit die Verwendung von Sicherheitsventilen vorgeschrieben, wie z. B. Kessel, Überhitzer, Zwischenüberhitzer usw. In Fällen, in denen ein Druckminderventil an der Unterseite installiert ist und an Kessel und Turbinen angeschlossen werden muss, müssen Überdruckventile oder Sicherheitsventile installiert werden. Unter diesem Gesichtspunkt müssen Sicherheitsventile zuverlässiger sein als Überdruckventile. Basierend auf der Anerkennung und den Vorschriften des Sicherheitsabflussvolumens in den „High Pressure Gas Management Regulations“ des japanischen Arbeitsministeriums sowie den Vorschriften des Verkehrsministeriums und verschiedener Schifffahrtsverbände werden Ventile, die das Abflussvolumen garantieren, als Sicherheitsventile bezeichnet, während diejenigen, die das Abflussvolumen nicht garantieren, als Überdruckventile bezeichnet werden. In China werden sowohl Vollhub- als auch Leichthub-Typen gemeinsam als Sicherheitsventile bezeichnet.
III. Auswahl
1. Klassifizierung
Derzeit lassen sich Sicherheitsventile in Massenproduktion hauptsächlich in zwei Kategorien einteilen: Federventile und Hebelventile. Darüber hinaus gibt es Impuls-Sicherheitsventile, Pilot-Sicherheitsventile, Sicherheitsschaltventile, Sicherheits-Entlastungsventile und Gewichts-Sicherheitsventile usw. Feder-Sicherheitsventile funktionieren hauptsächlich durch die Kraft der Feder. Sicherheitsventile vom Federtyp können weiter in geschlossene und offene Typen unterteilt werden. Im Allgemeinen sollten brennbare, explosive oder giftige Medien den geschlossenen Typ wählen, während Dampf oder Inertgas den offenen Typ wählen können. Bei den Federsicherheitsventilen gibt es auch solche mit und ohne Schlüssel. Die Hauptfunktion des Schraubenschlüssels besteht darin, die Flexibilität des Ventiltellers zu prüfen, und manchmal kann er auch zur manuellen Notdruckentlastung verwendet werden, wie in Abbildung 3 dargestellt. Sicherheitsventile vom Hebeltyp funktionieren hauptsächlich durch die Kraft des Hebels und das Gewicht. Aufgrund des großen Volumens von Hebelsicherheitsventilen ist ihr Einsatzbereich jedoch oft eingeschränkt. Bei hohen Temperaturen sollten Sicherheitsventile mit Wärmeableitungsrippen gewählt werden.
Der Hauptparameter eines Sicherheitsventils ist seine Abflusskapazität, die durch den Durchmesser des Ventilsitzes und die Hubhöhe des Ventiltellers bestimmt wird. Abhängig von den unterschiedlichen Hubhöhen können Sicherheitsventile in zwei Typen eingeteilt werden: leicht angehoben und vollständig angehoben. Unter einem leicht angehobenen Sicherheitsventil versteht man ein Ventil, bei dem die Hubhöhe des Ventiltellers 1/40 bis 1/20 des Halsdurchmessers des Ventilsitzes beträgt. Unter einem vollständig angehobenen Sicherheitsventil versteht man ein Ventil, bei dem die Hubhöhe des Ventiltellers 1/4 des Halsdurchmessers des Ventilsitzes beträgt.
2. Auswahl von Sicherheitsventilen
Der Nenndruck des Sicherheitsventils wird durch den Betriebsdruck bestimmt, die Betriebstemperatur bestimmt den Temperaturbereich des Sicherheitsventils, der berechnete Einstelldruckwert des Sicherheitsventils bestimmt den Einstelldruckbereich der Feder oder des Hebels und dann werden Material und Bauart des Sicherheitsventils entsprechend dem verwendeten Medium bestimmt. Schließlich wird der Halsdurchmesser des Sicherheitsventils basierend auf der Abflusskapazität des Sicherheitsventils berechnet. Im Folgenden sind die allgemeinen Regeln für die Auswahl von Sicherheitsventilen aufgeführt.
1.WarmwasserkesselVerwenden Sie im Allgemeinen nicht abgedichtete Sicherheitsventile mit Schraubenschlüsseln und leicht zu öffnenden Elementen.
2. Unversiegelte Vollhub-Sicherheitsventilemit Schlüsseln werden im Allgemeinen für Dampfkessel oder Dampfleitungen verwendet.
3. Für inkompressible Flüssigkeiten wie Wasser werden im Allgemeinen geschlossene Mikrohub-Sicherheitsventile oder Sicherheitsventile verwendet.
4. Für die Hochdruckwasserversorgung werden im Allgemeinen vollständig geschlossene -Sicherheitsventile verwendet, beispielsweise in Hochdruck-Warmwasserbereitern und Wärmetauschern.
5. Für kompressible Medien wie Gase werden im Allgemeinen geschlossene Vollhub-Sicherheitsventile verwendet, beispielsweise in Gasspeichertanks und Gaspipelines.
6. Dampfkessel der Klasse E- verwenden im Allgemeinen Totgewichtssicherheitsventile.
7. Für Systeme mit großem{{1}Durchmesser, hohem-Durchfluss und hohem-Druck werden im Allgemeinen Sicherheitsventile vom Impuls--Typ verwendet, beispielsweise in Enthitzungs- und Druckreduziervorrichtungen, Kraftwerkskesseln usw.
8. Für den Transport von Flüssiggas in Eisenbahnkesselwagen, Straßentankwagen, Lagertanks usw. werden in der Regel interne Sicherheitsventile verwendet.
9. Die Oberseite des Öltanks ist im Allgemeinen mit einem hydraulischen Sicherheitsventil ausgestattet, das in Verbindung mit einem Entlüftungsventil verwendet werden muss.
10. Pilotgesteuerte Sicherheitsventile werden im Allgemeinen für unterirdische Entwässerungs- oder Erdgasleitungen verwendet.
11. Ein Sicherheitsrückflussventil wird im Allgemeinen an der Flüssigphasen-Rückflussleitung am Auslass der Tankpumpe in einer Flüssigöltankstelle verwendet.
12. Vakuum-Unterdruck-Sicherheitsventile werden im Allgemeinen in Systemen mit Unterdruck oder solchen, die während des Betriebs Unterdruck erzeugen können, eingesetzt.
13. Wellrohr-Sicherheitsventile werden im Allgemeinen in Behälter- oder Rohrleitungssystemen mit großen Gegendruckschwankungen und solchen mit giftigen und brennbaren Stoffen eingesetzt.
14. Für Systeme mit einem niedrigeren Gefrierpunkt des Mediums werden in der Regel isolierte Mantelsicherheitsventile gewählt.
