Tips voor het gebruik van veiligheidskleppen: Verbeter de veiligheid van uw systeem

De onderzoeker voerde een project uit op het warmwatersysteem van een hotel, dat fulltime stoom (0,3Mpa) als warmtebron levert, met een watertoevoertemperatuur van 60-55 graden, met behulp van een drijvende spoelwarmtewisselaar, hoge zone THF1600-LA-Q-5.0, één in gebruik en één als back-up, lage zone THF1000-LA-Q-1.5, één in gebruik en één als back-up, waarbij het systeem is uitgerust met veiligheidskleppen.

Toen de apparatuur geïnstalleerd en getest werd, deed zich de volgende situatie voor: nadat de drinkwatertoevoer in de lage zone naar de drijvende spoel in de lage zone was gestuurd, ging de veiligheidsklep af, en dezelfde situatie deed zich voor een halve minuut nadat de watertoevoer in de hoge zone naar de drijvende spoel in de hoge zone was gestuurd.

De instellingen van de veiligheidskleppen zijn als volgt: Lage zone: werkdruk op 0,5Mpa, insteldruk op 0,6MPa, herhalingsdruk op 0,55Mpa; Hoge zone: werkdruk op 0,7Mpa, insteldruk op 0,8MPa, herhalingsdruk op 0,75Mpa.

Voor zo'n probleem heb ik wat informatie opgezocht over veiligheidskleppen. Een veiligheidsklep is een belangrijke beschermende klep die veel wordt gebruikt in verschillende drukvaten en leidingsystemen. Wanneer de druk in het onder druk staande systeem de gespecificeerde waarde overschrijdt, kan het automatisch openen om het overtollige medium af te voeren naar de atmosfeer, waardoor de veilige werking van het drukvat en het leidingsysteem wordt gegarandeerd en ongelukken worden voorkomen. Wanneer de druk in het systeem weer daalt tot de werkdruk of iets daaronder, kan hij automatisch sluiten.

Er zijn verschillende referentiewaarden voor veiligheidskleppen: insteldruk, herhalingsdruk en afvoerdruk.

• De ingestelde druk is de kunstmatig ingestelde activeringsdruk van de veiligheidsklep.
• De herhalingsdruk is de druk waarbij de veiligheidsklep terugspringt na het doorslaan.
• De afvoerdruk is de ingestelde druk plus de overdruk.

Bijvoorbeeld: Een bepaald drukvat werkt normaal bij 1,0MPa, de ingestelde druk van de veiligheidsklep is 1,04MPa en de hersluitdruk is 0,98MPa. (De afsteldruk van de veiligheidsklep is kleiner dan de ontwerpdruk maar groter dan de maximale druk van het systeem met 1,05 tot 1,1 keer, en de hersluitdruk moet meer dan 80% van de afsteldruk zijn. De ingestelde druk mag de ontwerpdruk van het vat of systeem niet overschrijden).

Daarom geldt in dit project: wanneer de interne druk van dit drukvat (met de lage zone als voorbeeld) ≤0,6MPa is, werkt de veiligheidsklep niet; wanneer de druk >0,6MPa is, slaat de veiligheidsklep af en daalt de druk. Wanneer de druk echter daalt tot de normale druk van 0,5MPa, slaat de veiligheidsklep mogelijk niet terug en blijft hij afblazen tot de druk verder daalt tot 0,48MPa (80% van de ingestelde druk), waarna de veiligheidsklep terugslaat en stopt met het afblazen van stoom.

Deze keer trad het voortijdig uitschakelen van de veiligheidsklep op, waarbij de volgende redenen werden geanalyseerd:

1. De mechanische eigenschappen van de veiligheidsklep vereisen dat de veiligheidsklep de gespecificeerde openingshoogte bereikt tijdens het gehele actieproces en dat er geen blokkering, trilling of frequent doorslaan optreedt. Voortijdig doorslaan is zeer schadelijk voor de afdichting van de veiligheidsklep en kan gemakkelijk lekkage van het afdichtingsoppervlak veroorzaken.

De analyse van de redenen heeft vooral te maken met de hoge tegendruk van de veiligheidsklep. Wanneer de tegendruk hoog is, is de hoeveelheid overtollig medium in de container minder en is de veiligheidsklep al teruggekeerd. Wanneer de operator verkeerd instelt, zal de druk in de container weer snel stijgen, waardoor de veiligheidsklep in werking treedt. In zulke gevallen kan dit worden voorkomen door de opening van de smoorklep te vergroten.

Na het wijder openen van de smoorklep wordt de stoombron die naar de zuigerkamer van de hoofdveiligheidsklep leidt kleiner, is de kracht die de zuiger naar beneden duwt kleiner en is de waarschijnlijkheid dat de veiligheidsklep in werking treedt kleiner, waardoor het continue opstarten van de veiligheidsklep wordt vermeden.

2. Uit navraag bij het bouw- en installatiepersoneel ter plaatse blijkt dat de werkdruk van de veiligheidsklep tussen de 0,3MPa-0,7MPa ligt, maar dat de insteldruk van de veiligheidsklep slechts op 0,33Mpa kan worden ingesteld, wat duidelijk niet voldoet aan de eisen van de insteldruk en de tegendruk, en daarom wordt aangenomen dat er een probleem is met de kwaliteit van de veiligheidsklep zelf.

3. Het jitterverschijnsel dat optreedt tijdens het ontladingsproces van de veiligheidsklep wordt flutter van de veiligheidsklep genoemd. Het optreden van flutter kan zeer waarschijnlijk metaalmoeheid veroorzaken, de mechanische prestaties van de veiligheidsklep verminderen en ernstige verborgen gevaren voor de apparatuur veroorzaken. De redenen voor het optreden van flutter omvatten voornamelijk de volgende aspecten:

(1) Verkeerd gebruik van de klep, het kiezen van een klep met een te grote afvoercapaciteit (ten opzichte van de vereiste afvoerhoeveelheid), de eliminatiemethode is om de nominale afvoercapaciteit van de gekozen klep zo dicht mogelijk bij de vereiste afvoerhoeveelheid van de apparatuur te brengen.

(2) Als de diameter van de inlaatpijp te klein is, kleiner dan de inlaatdiameter van de klep, of als de weerstand van de inlaatpijp te groot is, is de eliminatiemethode ervoor te zorgen dat de binnendiameter van de inlaatpijp niet kleiner is dan de inlaatdiameter van de klep, of de weerstand van de inlaatpijp te verminderen. Een te grote weerstand in de persleiding, waardoor er te veel tegendruk is tijdens het lossen, is ook een factor die het fladderen van de klep veroorzaakt.