减压阀(PRV):定义，类型，工作，位置，通径，规范和标准(PDF)

泄压阀用于在超压情况下释放系统的多余压力，从而避免灾难性故障。因此，减压阀是一种重要的过程安全装置，广泛应用于化工、石化、电力、化工等行业石油和天然气行业．泄压阀(PRV)设计成在预先设定的压力下开启。因此，当系统压力超过设定压力时，PRV弹出并释放超压，当超压消除时，PRV再次关闭。在系统中安装减压阀的主要优点是:

• 他们排出液体以防止系统超压。
• 当系统压力恢复到可接受的水平时，阀门重新闭合，防止流体流失。
• 安装PRV系统可以最大限度地减少对系统组件的损坏。
• 他们是可靠的和多才多艺的

亚博竞彩群什么是赈灾活动?

救济事件是影响效率或性能并增加成本的强制性事件，但必须考虑到运行工厂的安全。潜在救济事件的例子有

• 外部火
• 从高压源流出
• 来自相关设备/外部源的热量输入
• 泵和压缩机或其他设备故障。
• 冷却介质失效
• 环境传热
• 控制系统故障
• 管道内液体膨胀及涌流
• 堵塞排放，漏气
• 冷凝器系统故障
• 化学反应
• 操作错误
• 关闭商店
• 挥发性流体入口

应对救灾事件的潜在防线

为应对上述可能发生的灾害，可采取以下防御措施。

• 固有安全设计
• 低压流程
• 被动控制
• 工艺设备设计过度
• 主动控制
• 安装减压系统

亚博竞彩群什么是救济制度?

减压系统是在异常情况下通过减压或排放气体来保护工厂的应急系统。救济制度包括

• 一个减压装置，还有
• 相关的生产线和工艺设备，以安全处理物料喷射

为什么使用救济系统?

从工艺和技术安全角度看，在运行中的工厂安装减压系统是必须的

• 固有安全设计并不能消除所有的压力隐患
• 被动设计可能非常昂贵和麻烦
• 救援系统起作用了!

减压系统设计规范要求

通用规范要求包括:

• ASME锅炉和压力容器规范
• ASME B31.3 /石油精炼管道
• ASME B16.5 /法兰和法兰接头

泄压不得超过MAWP(累积):

• 燃烧和未燃烧蒸汽锅炉占3%
• 10%(装有单一减压装置的船只)
• 装有多个减压装置的船只，则为16%
• 21%用于火灾应急

定位减压阀

减压阀的位置由过程工程师．他们提到了PRV要求P&ID．以下是关于需要减压装置的一般准则，尽管在任何过程中都可能有其他特殊情况。

• 所有的船只
• 堵塞在暴露在高温下的冷却液体管路中
• 容积泵、压缩机和涡轮的排气侧
• 船舶蒸汽套
• 低压储罐需要真空和减压装置，因为储罐通常不是为完全真空设计的。
• 凡是正规的危险识别程序，如危险性和可操作性(HAZOP)，过程危害分析(PHA)表示
• 由于过程控制失效而产生超压的管道系统。

减压阀的类型

按惯例，减压阀可分为以下三类:

• 安全阀
  • 可调
  • 电子
• 安全阀
  • 低升力
  • 高升力
  • 全面提升
• 安全安全阀
  • 传统的弹簧负载安全安全阀先导操作
  • 安全阀
  • 平衡波纹管式安全阀
  • 电力驱动
  • 温度和压力驱动安全阀

上述减压阀类型以图1所示的图形形式生产

泄压阀弹簧加载，特点是逐渐打开和关闭。它们由上游压力驱动，适用于不可压缩流体。可调安全阀允许通过出口端口调整压力设置。电子溢流阀提供零泄漏，电动控制，监测和调节系统压力。

另一方面，安全阀用于可压缩流体(气体和蒸汽)，其特点是快速打开和关闭。安全阀在蒸汽装置中广泛用于锅炉超压保护。根据弹出式服务期间的行程或升降量，他们被分为三类。低升程安全阀容量小，阀升程为1/24^th内径。高扬程安全阀行程为1/12^th内径。而全升式安全阀的行程至少为1/4^th最适合于蒸汽应用。

安全安全阀可用于气体或液体应用，具体取决于应用情况。它们既有快速开放的特点，也有逐渐开放的特点。

常规减压阀

弹簧式常规减压阀最适用于没有过多背压的应用场合。背压直接影响这些prv的运行特性。如图2所示，图2表示常规安全阀及其基本元件。

常规减压阀有三个基本组成部分

• 连接到需要保护的系统的入口喷嘴。
• 用于流体流动控制的可移动圆盘，以及
• 用于控制磁盘位置的弹簧。

在设计传统的减压阀时，要考虑检查阀座泄漏，因为泄漏意味着系统流体的持续损失，并且可能损坏阀门阀座表面。根据阀座材料的不同，常规的减压阀可分为以下两种类型:

• 金属阀座阀门和
• 软阀座阀

传统减压阀的优点和缺点

优势

• 最可靠的类型，如果适当的尺寸和操作
• 多功能-可用于多种服务

缺点

• 解除受背压影响的压力
• 易受颤振，如果累积背压太高

平衡波纹管式泄压阀

为了减少背压的影响，开发了弹簧负载平衡波纹管泄压阀(图3)。PRV设计包含一个波纹管，以抵消背压的影响。波纹管使弹簧、阀盖和导向表面与工艺流体直接接触。

通常当背压变化，超过设定压力的10%时，使用平衡波纹管式泄压阀。

平衡波纹管式泄压阀的优缺点

优势

• 解除压力不受背压影响
• 能处理更高的累积背压吗
• 保护弹簧免受腐蚀
• 具有良好的温度和化学性能

缺点

• 风箱易疲劳/破裂
• 可能向大气中释放易燃/有毒物质
• 需要一个单独的通风系统

平衡波纹管安全阀有两种类型:

• 平衡波纹管
• 带辅助平衡活塞的平衡波纹管

先导式减压阀

先导操作安全泄压阀是一种压力泄压阀，其中一个自驱动的辅助泄压控制泄压。安全阀的开启或关闭是由流动介质的压力决定的。一个先导装置用于检测过程压力，并对圆顶压力室加压或排气，从而控制阀门的开启或关闭。一个先导式泄压阀由三个主要部件组成(图4)。

• 主阀门，
• 一个浮动，不平衡活塞总成，和
• 一个外部飞行员。

主阀不平衡运动腔顶部的压力由先导控制。一般来说，一个弹性座椅附着在下端。

先导式减压阀的优点

先导式安全阀的主要优点是:

• 设置的压力不受阀门回压的影响。
• 由于系统工作压力决定溢流阀的开度，系统可在最大工作压力下运行。
• 与其他类型相比经济。
• 不那么容易受到喋喋不休的影响。

先导式泄压阀可以根据不同的参数进行分类，如下所示:

• 取决于移动成员的类型
  • 活塞式。
  • 膜片式。
• 根据飞行员的类型
  • 一个流行动作飞行员
  • 一个调节作用的导频器
• 根据飞行员的流程
  • 流动型飞行员。
  • 非流动型引航员

动力减压阀

电动减压阀(图5)由需要外部电源的设备控制。像水、电或蒸汽这样的能源控制泄压阀的开启和关闭。它们主要用于没有固定蒸汽或水线的强迫流蒸汽发生器和核电站。

温度压力驱动的减压阀

温度和压力驱动的压力溢流阀(也称为T&P安全溢流阀)。5)由安全阀进口侧的温度或压力驱动。该阀由两个主要控制元件，一个弹簧和一个热探头组成。它们有双重用途。

• 防止温度升高超过规定和
• 防止超压上升超过指定的值。

它们主要用于容器、储罐和携带热流体的加热器。

真空安全阀

真空溢流阀的设计是为了防止过多的内部真空通过进入流体。一旦恢复正常状态，阀门就会重新闭合，防止液体进一步流动。

何时使用弹簧式减压阀

• 丢失全部内容是不可接受的
  • 高于正常沸点的液体
  • 有毒液体
• 需要避免低失败
• 迅速恢复正常操作
• 承受工艺压力变化，包括真空

减压阀配件

许多减压阀附件帮助阀门在其操作中达到预期的用途。它们是:

• 在水压试验期间，测试塞将安全阀保持关闭状态。
• 提升机构提升阀盘。有三种类型
  • 普通杆,
  • 包装杠杆，以及
  • 气动升降装置。
• 标准减压阀除了螺纹阀帽外，还提供螺栓阀帽。
• 用于远程指示PRV开度的阀门位置指示器

减压阀的工作

对于弹簧负载的减压阀，弹簧力将阀瓣固定在某个位置，使阀门处于关闭位置。当管路压力超过设定压力时，阀瓣开始上升，使流体流过出口并释放压力。随着进口压力的进一步增加，阀瓣进一步升高。当阀瓣行驶到其设计值时，阀门完全打开，系统压力释放。
一旦系统内的超压低于弹簧力，弹簧就会将阀瓣正面推回，关闭阀门，防止进一步释放流体。

对于先导式减压阀，进口压力被导向活塞顶部的一个小安全阀。由于活塞的顶部面积设计大于流体接触的底部面积，因此顶部的压力较大，从而推动活塞关闭安全阀。当进口压力高于设定压力时，一个净向上的力作用在活塞上，迫使活塞弹出并释放压力。

减压阀的规范和标准

减压阀由规范和标准管理。最广泛使用的减压阀规范和标准是:

• ASME BPVC(章节I，章节III，章节IV和章节VIII)
• ISO 4126
• API 520
• API 521
• API 526
• API 527
• PED 97/23 / EC
• EN4126
• JIS b8210(日本)
• KS B 6216(韩国)
• saaas 1271(澳大利亚)

安全阀。压力术语

让我们了解一些与安全阀有关的广泛使用的其他基本术语。

设定压力是安全阀开始打开时的压力。通常与设计压力相同，在阀门进口处测量。对于弹簧操作的安全阀，在设定压力的92-95%时开始少量泄漏(慢炖)。

超压是泄压装置在排放过程中超过设定压力的压力增加，通常以设定压力的百分比表示(通常超压设定为压力+10%)泄压阀在超压时达到其全部排放能力

积累为通过保护泄压阀排放时，设备DP/MAWP上的压力增量，通常表示为DP/MAWP的百分比。

一般来说，术语积累和超压之间存在混淆。当我们说“积聚”时，这意味着我们在谈论容器，当我们说“超压”时，我们在谈论减压阀

排污是设定压力和阀门复位压力之间的压力差。它通常表示为设定压力的%，指的是在阀门复位之前压力需要下降多少。

复位压力是阀门完全关闭时的压力。

冷差试验压力在试验台上，阀门调节到开启的压力是否包含叠加背压和操作温度的影响

减压阀定径

安全阀的正确通径是至关重要的。如果安全阀的通径过小，则可能无法释放足够数量的流体以防止压力积聚。这就可能导致高压。如果减压装置过大，安全阀在运行过程中可能变得不稳定。

减压阀的通径是由工艺团队根据管理规范和标准确定的。减压阀通径最广泛使用的参考标准是API 520。影响PRV大小和选择的参数有

• 设置安全阀的压力
• 工艺设计温度和压力
• 进口和出口管道的尺寸
• 卸压阀出口的回压
• 流体服务
• 安全阀的所需容量
• 流动条件(液体流动、气体流动(临界和次临界)、蒸汽流动、两相流)

减压阀的通径是一个复杂的方法，需要多个步骤，如下所示:

• 定义受保护系统
• 安全阀定位
• 定义超压条件
• 选择减压装置
• 获取安全阀通径数据
• 确定流动条件类型

以上步骤可以很容易地以如图6所示的流程图的形式表示。

大多数主要的减压阀制造商提供的定径软件具有无限的能力，以接受流体性质的广泛变化，并决定正确的减压阀。开发了几种典型的减压阀定径软件:

• 安德森·格林伍德·克劳斯比
• PRV2SIZE软件爱默生自动化解决方案
• PRV2SIZE软件Pentair软件
• VALVESTAR^®由LESER安全阀
• SIZEMASTER -救济系统大小软件由法里斯
• 赫罗斯的《瓦尔维奥》
• 流体流动

在没有减压阀定径软件或制造商标准表的情况下，可以使用以下公式手动计算有效孔板面积:

得到有效面积后，从下表中选择标准减压阀的孔口名称(尺寸):

减压阀符号

减压阀用特殊符号表示，如下所示:

图9还提供了典型压力安全阀的P&ID表示。P&ID中清楚地提到了设定压力和孔板名称，以及减压阀的标识符和符号。

安全阀颤振荷兰国际集团(ing)

抖振是减压阀在低流量时快速开启和关闭的现象。在正常的工艺条件下，容器压力低于安全阀的设定压力。当压力增加并超过安全阀设定的压力时，阀门打开。一旦阀门打开，就会有流动造成容器和阀门之间的压降。如果这个压降足够大，安全阀处的压力可以足够低，从而使安全阀关闭。当流量停止时，安全阀上的压力增加到容器压力因为没有流量导致压降安全阀再次打开。

• 弹簧减压装置需要最大流量的25-30%来保持阀座处于开启位置
• 低流量导致抖振，由快速打开和关闭阀瓣引起
• 这可能导致设备的破坏和危险的情况

颤振-主要原因

阀的问题

• 超大的阀
• 阀门处理速率差异很大
• 救济制度问题
  • 进口压降过大
  • 过多的累积背压

过大的阀门会在设定的压力下部分上升，然后重新阀座，导致阀瓣“颤动”，这可能会损坏阀座/阀瓣表面，并导致安全阀失效。对于不同的负荷，最好安装多个安全阀，以尽量减少小排量时的抖振。

防止安全阀抖振的一般规则:减压时设备与RV进口之间的管路压降必须小于RV设定值的3%。

PSV和PRV的区别

• 一个压力安全阀(PRV)相对于压力逐渐打开，另一方面，当压力达到一定值a压力安全阀或PSV突然打开，释放超压。
• PRV通常用于液体系统，PSV用于气体系统。
• PRV的设定点通常比工作压力高10%，PSV的设定点一般比工作极限高3%。

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