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中华人民共和国电力行业标准 DL/T
电站蒸汽锅炉安全阀技术条件
Specification of Safety Valves for Utility Steam Boilers
2002-××-××发布 2002-××-××实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会 发布 DL/T×××-××××
前 言
本标准是根据国家电力公司、中电联颁布的《电力标准体系表》中的计划项目而制定的。 安全阀是防止锅炉运行中超压,从而引起设备重大恶性事故的保安部件。制定本标准的目的,是为了规范电站蒸汽锅炉安全阀的正确选用和配置,同时也为了使用户更好地掌握安全阀现场调整和校验技术,以保证安全阀的正常动作,避免发生拒跳、频跳和泄漏等现象,保证电站蒸汽锅炉按规定的压力安全运行。 本标准由中电联标准化部提出。
本标准由电力行业电站阀门标准化技术委员会归口。 本标准的负责起草单位:
国电热工研究院、北京邦备机电技术公司、上海石洞口电厂、哈锅阀门厂 本标准的主要起草人:
张传虎、刘琨、张招宝、桑忠义、郑泽民
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DL/T×××-××××
目 次 前 言 1 范围
2 规范性引用文件 3 术语和定义
4 电站锅炉安全阀类型
5 电站锅炉安全阀安装数量的要求 6 安全阀的工作性能
7 安全阀出厂前的试验和校验 8 安全阀的现场校验与调整 9 对安全阀安装和其他要求 10 安全阀的标牌
DL/T×××-××××
1 范 围
本标准规定了电站锅炉用安全阀的选择和性能要求及其试验、校验的方法。
本标准适用于电站锅炉以蒸汽为介质、喉口直径为20~250┨,工作压力为0.35~25MPa,工作温度小于570℃的锅炉安全阀。其他如除氧器、加热器、连排扩容器等压力容器的安全阀可参照执行。
2 规范性引用文件
下列标准所含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 12241-2001 安全阀一般要求 GB 12242-89 安全阀性能试验方法 GB 12243-2001 弹簧直接载荷式安全阀 DL 612-1996 电力工业锅炉压力容器监察规程 ZBJ 98013-89 电站安全阀技术条件 劳动部颁发 蒸汽锅炉安全技术监察规程 ISO 4216-1991 安全阀第一部分 一般要求 ASME C4.100 安全阀 ASME第Ⅷ卷 压力容器 ASME B31.1 压力管道规范
3 术语和定义
3.1 安全阀:安全阀是一种自动阀门,它不借助任何外力,而是利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止
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介质继续流出。 3.2 压力
3.2.1 整定压力(Ps):安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的预定压力(即阀门安装地点的工作压力或冲量接出点的工作压力),在该压力下,按规定的运行条件由介质压力所产生的力与阀瓣开启阻力平衡。
3.2.2 超过压力(ΔPc):超过安全阀整定压力的增量压力。通常用整定压力的百分数表示,在此压力下,开始有可测量的开启高度,由视觉或听觉感知有工质排出。
3.2.3 排放压力(Pd):是指安全阀阀瓣达到规定的开启高度时,安全阀入口处的静压力(即整定压力加超过压力)。
3.2.4 回座压力(Pr):是指安全阀排放后随着系统压力的降低,阀瓣与阀座重新接触,阀门开启高度为零,介质停止连续流出时安全阀入口处的静压力。
3.2.5 启闭压差(ΔPb1):是指安全阀整定压力与回座压力的差值,通常用整定压力的百分数表示。当整定压力小于0.3MPa时,则以MPa为单位表示。
3.2.6 密封压力(Pm):是指安全阀处于关闭状态下,满足密封性要求时安全阀入口处的介质静压力。安全阀的密封压力不应低于开启压力的10%,或系统的额定工作压力。取二者的最大值。
3.2.7 背压(ΔPb):背压分两种情况
3.2.7.1 排放背压力(Pbd):安全阀排放时,由于排汽侧阻力,在安全阀出口侧建立起来的压力。
3.2.7.2 附加背压力(Pbs):安全阀排放前,在排汽侧已经存在的或由其他压力源形成的压力。 3.2.8 开启高度(h):是指阀瓣离开关闭位置的轴向实际行程。
3.2.9 起始升程(hs):是指安全阀最初的开启高度,它使位移变换器或类似仪表上首先出现首次位移指示。
3.3 频跳“:安全阀在动作过程中,阀瓣密封面和阀座密封面互相接触的瞬间,阀瓣迅速异常的来回运动。
3.4 颤振:安全阀动作过程中,阀瓣密封面和阀座密封面互相不接触,阀瓣迅速异常的来回运行。
3.5 卡阻:是指安全阀的活动件,在运动中所产生的卡涩现象。 3.6 面积
3.6.1 流道面积(喉部面积):(A)指安全阀入口端至阀座密封面间的流道最小截面积。 3.6.2 帘面积:(AL)当阀瓣全行程时,在其密封面之间的圆柱形或圆锥形通道面积。 3.6.3 排放面积:(AP)阀门排放时流体所通过的最小截面积。
3.6.4 喉部直径:(dt)由阀门入口到阀座密封面之间最狭部位的直径,既流道面积所对应的直径。 3.7 排放量
3.7.1 理论排放量:(Wt)流道横截面积与安全阀流道面积相等的,按理想喷管计算出的流量。 3.7.2 实测排放量:(Wts)通过实际试验,测定出的排量。
3.7.3 额定排放量:(Wr)是指实测排放量中允许作为安全阀使用基准的那部分排放量。由阀门制造厂提供(详见734条的规定)。
3.7.4 当量计算排量:(We)指压力、温度、蒸汽性质等条件与额定排量的适用条件不同时的安全阀计算排量。
3.7.5 排放量系数:(Kd)是实测流量(W)与理论流量(Wt)(计算流量)之比值(即Kd=W/ Wt)。
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4 电站蒸汽锅炉常用安全阀类型
见表1所示。
大容量的电站锅炉一般应配用弹簧直接作用式的全启式安全阀或全量型安全阀以及相应的动力控制安全阀(电磁泄放阀),该动力控制阀的整定压力应低于其它安全阀,锅炉超压时先打开此阀泄压,若汽压继续升高,而依次打开其它安全阀,这样可减少其它安全阀的启动次数,以免影响其密封性能。
对于按ASME法规设计的电站蒸汽锅炉,不允许采用重锤或重锤杠杆式安全阀,都应采用弹簧直接作用式安全阀。
表1 电 站 蒸 汽 锅 炉 安 全 阀 类 型 分类方法 类 型 说 明 按 作 用 原
理 直接作用式 直接用机械载荷如重锤、杠杆加重锤或弹簧来克服阀瓣下的工质压力的安全阀。
非直接作用式 先导式安全阀 由主阀和导阀组成,主阀依靠从导阀排除工质来驱动或控制的安全阀,该导阀本身应符合本标准要求的直接作用式安全阀。
带补充载荷式 在入口压力达到整定压力前始终保持有一增强密封的附加力,该附加力(补充载荷)可由外来的能源提供,而在安全阀达到整定压力时应可靠地释放,既使该附加力未释放时,安全阀仍能在整定压力不超过规定压力3%的前提下达到额定排量(对整定压力和工作压力很接近,而密封要求高时,应用此类阀门)。
动力控制安全阀 一种由动力源(电动、气动、汽动或液动)控制其开启或关闭的阀门(大型锅炉的系统中有多只安全阀时,应配有此类阀门并提前动作,以保护其它工作安全阀,避免其频繁起跳)。 按 开 启 高
度 全启式安全阀 开启高度大于或等于1/4喉部直径。 微启式安全阀 开启高度在1/40~1/20流道直径的范围内。 中启式安全阀 开启高度介于微启式和全启式之间。
全量型安全阀 阀瓣内径为喉部直径的1.15倍以上;阀瓣开启时,阀座口流体通路面积必须是喉部面积的1.05倍以上;安全阀入口面积是喉部面积的1.7倍以上,开启高度大于1/4喉部直径。 按有无
背压平衡机构 背压平衡式 利用波纹管、活塞或膜片等平衡背压作用的元件,使阀门开启前背压对阀瓣上下两侧的作用相平衡。 常规式 不带背压平衡元件。
按阀瓣加载方式 重锤或杠杆重锤式 利用重锤或重锤通过杠杆加载。 弹簧式 利用弹簧加载。 气室式 利用压缩空气加载。 按动作
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特性 比例作用式 开启高度随“超过整定压力的增大成比例”变化(一般用于排放液体的安全阀)。 突跳动作式
(两段作用式) 起初阀瓣随压力升高而成比例开启,在压力升高一个不大数值后,阀瓣既急速开启到规定的升高值(一般用于排放蒸汽的安全阀)。
5 电站蒸汽锅炉 安全阀的安装数量 5.1 每台锅炉至少安装两个安全阀。
直流锅炉外置式启动分离器都必须安装安全阀。
直流锅炉一次汽水系统有截断阀者,截断阀前需装设安全阀,其数量与规格由锅炉制造厂确定。 对于高压直流锅炉如配有启动、溢流和安全功能的100%容量的高压旁路,则可在过热器出口不设置常规的安全阀,它通过特殊的安全控制回路,允许旁路阀独立于控制系统而开启。当蒸汽压力超过设定的安全值后,旁路阀既快速打开,起到锅炉安全阀的作用。
5.2 锅炉锅筒 (锅壳)和过热器上所装全部安全阀总排量必须大于锅炉额定蒸发量,并且在所有安全阀开启后锅筒(锅壳)内蒸汽压力不得超过设计时计算压力的1.1倍。强制循环锅炉按锅炉出口处受压元件的计算压力计算。
再热器进、出口安全阀的总排量要大于再热器最大的设计流量,直流锅炉外置式启动分离器安全阀的排放量应大于锅炉启动时的产汽量。
过热器、再热器出口安全阀的排放量应保证过热器、再热器在安全阀动作时,能有足够的冷却。 5.3 随着锅炉容量的增大,安全阀的安装数量逐渐增多,为了减少安全阀的安装数量,一般选用具有高排放能力的全量型安全阀。
5.4 电站锅炉安全阀的配置应由锅炉制造厂或设计部门提出。在进行预审时,应同时审查其所配置的安全阀的容量、布置和调节的正确性及对预计运行工况的适用性。其中,安全阀的容量应是被保护设备的安全泄放量,即额定排放量,此数值确定后,即可按制造厂所提供的安全阀结构形式、开启高度、额定排量系数等来确定安全阀的流道面积和直径,以及公称通径DN等。 5.5 符合下列规定之一的,可装设一个安全阀: 1)额定蒸发量小于或等于0.5t/h的锅炉;
2)额定蒸发量小于4t/h且装有可靠的超压连锁保护装置的锅炉。
5.6 对于无固定汽水分界线的强制流动蒸汽锅炉,所装设的弹簧安全阀中,至少应有2只能直接将阀杆提升动作传递到控制装置以切断燃料和给水。
6 安全阀工作性能的要求
6.1 安全阀起座压力(整定压力)PS
安全阀的起座压力除制造厂有特殊规定外,一般应按表2的规定调整与校验。 表2 安 全 阀 起 座 压 力(整定压力) 安 装 位 置 起 座 压 力 汽包锅炉的汽包
或过热器出口 汽包锅炉工作压力P<5.88MPa 动力控制安全阀 1.04倍工作压力 工作安全阀 1.06倍工作压力
汽包锅炉工作压力P≥5.88MPa 动力控制安全阀 1.05倍工作压力 工作安全阀 1.08倍工作压力
直流锅炉的过热器出口 动力控制安全阀 1.08倍工作压力 工作安全阀 1.10倍工作压力 再热器 1.10倍工作压力
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