液體安全閥排量性能研究及其工程應用

翟啟超，劉殿坤，段淼淼，王德海，吳玉珍

（1.北京航天石化技術裝備工程公司，北京 100176；2.國家特種泵閥工程技術研究中心，北京 100076）

1 前言

安全閥作為一種超壓保護的特種設備，廣泛應用于石油、化工、電力、冶金等諸多行業［1～11］。它是一種自動閥門，不借助任何外力而利用介質本身的力來排出一定質量的流體，以防止壓力超過額定的安全值。當壓力恢復正常后，閥門再行關閉并阻止介質繼續流出。為實現泄放足量的超壓介質以達到對超壓設備進行安全保護的作用，安全閥的排放性能受到安全閥工程設計及應用領域的廣泛關注，對實際工程的選型意義重大。

彈簧直接載荷式安全閥因其結構簡單應用最為廣泛，本文以HTXO型液體介質彈簧直接載荷式液體安全閥（圖1）為研究對象，它沿用了傳統的彈簧、導套、反沖盤、閥座、閥瓣及下調節圈的結構設計思路。

圖1 液體介質直接載荷式安全閥示意

HTXO型液體安全閥是滿足ASME規范要求的系列小口徑彈簧直接載荷式安全閥。ASME第Ⅷ卷中對安全閥的排放性能有明確要求［12］：同一系列安全閥，按其入口排放壓力由低至高任取4個測點，每個測點測量到的閥門流量系數值不得超過全部測點的流量系數平均值±5%范圍。這里的閥門排放壓力應為安全閥整定壓力的1.1倍，換言之，對于全開啟式安全閥來說，ASME規范要求其超過壓力不得大于整定壓力的10%。

本文將著眼于上述設計要求，從分析閥門的流阻損失與其流量系數的內在聯系、內流場流阻產生區域，分析液體安全閥作用機理出發，形成能夠有效指導安全閥流道結構設計的工程方法。……