PSV或压力安全阀(减压阀)是一种阀门,在任何过程工业中都非常常见。为了保护任何设备免受超压的影响,在管线中使用PSV系统。当系统/设备内部的压力超过预先设定的水平(通常是设定压力)时,它们会自动激活,并通过弹出来释放压力,将设备压力降至安全操作水平。
两种类型的psv广泛应用于流程工业:
- 露天排放PSV
- 闭式放电PSV
PSV连接系统重要吗?
由于不确定事件,如果任何设备的压力高于安装的psv的设置压力,那么它们就会弹出并降低系统压力。在弹出活动期间,psv对系统施加了巨大的反作用力。在psv连接应力系统的分析中,我们必须考虑这个反作用力。这是psv连接系统成为压力关键的主要原因。下面的文章将尝试解释在使用Caesar II分析此类系统时所使用的方法。点击这里获取深入的知识减压阀。
应力分析所需文件
使用Caesar II进行PRV系统应力分析需要以下文件。
- 压力等容线。
- P&ID和生产线列表。
- 带有反作用力和PSV重量的PSV数据表。
- 如果设备是应力系统的一部分,则提供设备GA和数据表。
PSV反作用力计算及应用原理
在我们开始实际分析之前,我们首先应该知道反作用力。通常的做法是从PSV供应商或制造商获得反作用力。但是,如果在分析的初步阶段,没有数据,则开放式放电psv的反力可使用以下公式计算(来自API RP 520)提供气体/蒸气服务。但后来必须对从供应商接收的力量进行更正。
PSV气体服务排放点反作用力,单位为lbf, F=[(W/366)*√{K*T/(K+1)*M}]+A*P
- 这里,W=任何气体或蒸汽的流量,单位为lbm/hr
- K=出口条件下比热比(Cp/Cv)
- T=出口温度R度
- M=工艺液的分子量
- A=出口在放电点的面积,单位是英寸^2
- P=出口处放电点的静压,单位为psig。
- Cp和Cv分别为定压比热和定容比热。
对于液体服务,PSV反作用力(FR)由于流出的PSV(或PRV)可计算如下AD 2000-Merkblatt标准a2 -抗超压安全装置(第6.3.3条)使用以下公式(动量理论):
N, F液体服务的PSV/PRV反作用力R=(问米* vn/ 3600)
在那里,
- 问米=质量流量,单位Kg/hr
- vn=井喷口速度=(q米* 106) /(3600 *ϱn*一个n)
- ϱn=管道末端喷孔内流体的密度,单位为kg/m3.
- 一个n=管路吹出末端的清截面积,单位:mm2
对于闭式放电PSV系统,没有具体的计算反作用力的方法。复时程分析可以准确计算闭式放电PSV系统的反力。
影响减压阀反作用力的参数
由上式可知,影响PSV/PRV反力的主要参数为:
- 质量流量:随着质量流量的增加,PSV反作用力增大。
- 出口温度:随着PRV出口温度的升高,减压系统对气体介质的反作用力增大。而对于液体介质,PSV反力与温度无关。
- 埃因霍温大小:随着PSV尺寸的增大,PSV反作用力增大。
- 比热比(Cp/Cv):对于气体/蒸汽系统,增加比热比,增加压力安全阀反作用力值。
- 压力
- 流体密度
- 速度等
应用PSV反作用力
在整个过程工业中,开放式排放PSV (PSV输出排放到大气中)连接系统的反作用力应用原理是相同的。但对于封闭放电、PSV连接系统,受力原理因机构而异。有的组织对密闭排放psv采用反作用力,但有的组织不考虑反作用力。因此,在这种情况下,用户需要遵循公司特定的项目指南。
PSV反力应用在哪里?
下图(图2)显示了需要应用于开式放电psv的反作用力的点。
图3显示了闭式放电PSV连接系统反作用力的应用点(如果需要)。
凯撒II负载案例PSV连接系统:
PSV力被认为是偶然力。因此必须计算由PSV反作用力引起的偶然应力,并将其限制在1.33倍Sh以内(按照ASME b31.3代码)。这里Sh=热条件下的基本许用应力。根据公司的实际情况,PSV反力可以在设计温度情况下添加,也可以在操作温度情况下添加。此外,一些组织的做法,使一个PSV弹出和其他人站在负载案例。据此,制作如下所示的荷载箱:
以下荷载情况假设两个温度(T1=工作温度,T2=设计温度)以及风和地震荷载情况:
负荷情况 | 压力类型 | 描述 | |
L1 | WW +惠普 | 海德拉巴 | 静水情况下 |
L2 | W + T1 + P1 | 开放的 | 工作温度情况 |
L3 | W + T2 + P1 | 开放的 | 设计温度案例 |
L4 | W + T1 + P1 + F1 | 开放的 | 操作温度+PSV反应(PSV 1弹出) |
L5 | W + T1 + P1 + F2 | 开放的 | 操作温度+PSV反应(PSV 2弹出) |
16种 | W + T1 + P1 + WIN1 | 开放的 | 运行温度+北风 |
发明人或者设计人 | W + T1 + P1 + WIN2 | 开放的 | 工作温度+南风 |
经历了18个 | W + T1 + P1 + WIN3 | 开放的 | 运行温度+东风 |
L9 | W + T1 + P1 + WIN4 | 开放的 | 运行温度+西风 |
L10 | W + T1 + P1 + U1 | 开放的 | 操作温度+来自北方的地震 |
不断化解 | W + T1 + P1-U1 | 开放的 | 操作温度+来自南方的地震 |
L12 | W + T1 + P1 + U2 | 开放的 | 操作温度+来自东方的地震 |
L13 | W + T1 + P1-U2 | 开放的 | 操作温度+来自西方的地震 |
L14 | W + P1 | SUS | 持续的情况下 |
课时 | L4-L2 | OCC | 纯PSV反应 |
L16 | L5-L2 | OCC | 纯PSV反应 |
L17 | L6-L2 | OCC | 纯粹的风 |
就是 | L7-L2 | OCC | 纯粹的风 |
由于 | L8-L2 | OCC | 纯粹的风 |
活用 | L9-L2 | OCC | 纯粹的风 |
L21 | L10-L2 | OCC | 纯粹的地震 |
戏 | L11-L2 | OCC | 纯粹的地震 |
L23 | L12-L2 | OCC | 纯粹的地震 |
L24 | L13-L2 | OCC | 纯粹的地震 |
L25 | 课时+ L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
L26 | L16 + L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
L27 | L17 + L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
L28 | 就是+ L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
气密性好 | 由于+ L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
翻译 | 活用+ L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
L31 | L21 + L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
L32 | 戏+ L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
L33 | L23 + L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
吧 | L24 + L14 | OCC | 纯粹的偶然+持续 |
胶卷 | L3-L14 | 经验值 | 纯粹的扩张 |
L36 | L2-L14 | 经验值 | 纯粹的扩张 |
输出研究:
- 检查L1、L14和L25到L36载荷情况下的代码应力。L1和L14的压力最好保持在60%以下,其余的压力保持在80%以内。
- 检查L1到L14的载荷情况。
更好的工程实践
- 在可行的情况下,在psv连接系统的进口和出口管道中都使用3向约束是更好的做法(如上图2和3所示)。然而,如果不可能,则尝试仅通过修改布局在出口中提供3路约束。
- 在正常工作情况下,安全阀进口管路的工作温度将达到安全阀进口的温度,安全阀出口管路的环境温度将达到集管的温度。
- 有时用2的动态载荷因子(DLF)来计算PSV反作用力。
- 如果需要应力失效或异常换路,则可从集管处的某一局部在平均温度2米或5D以上使用(安全阀出口连接在集管连接点),并须经工艺工程师批准。
- 如果需要,应力工程师应为耳轴式支承提供一个R.F垫。
- 如果PSV封闭系统的连接是从45˚的头部出现的,请将SIF用于此攻丝。如果需要,应加固出口管路和出口管头的接点,以减小应力影响。
- 如果任何安全阀组件被放置在任何容器的顶部平台上,支承可以从顶部平台上取下,也可以从容器的顶部安装支承,从容器上取下一个夹子。在这两种情况下,必须通过机械组通知支持或夹紧设备供应商的负载和位置以及夹紧信息。
- 安全阀进水口管路以下不提供弹簧
还有一些推荐信给你
不错的
先生,请指出闭式PSV系统弯道的反作用力方向。同样,在Ca亚博竞彩群esar II表格中同时将这个反作用力输入到vector1和vector2有什么意义。你分享的想法对我们这些刚开始接触这个领域的人很有帮助。
亲爱的先生,你能用图表或其他方式解释一下下面这一点吗
•如果任何安全阀组件被放置在任何容器的顶部平台上,可以从顶部平台上获得支持,也可以从容器的顶部设置支持,从容器上取夹子。在这两种情况下,必须通过机械组告知支撑或夹紧设备供应商的负载和位置以及夹紧信息
亲爱的先生,
谢谢你给我这么好的经历。你能上传一个C2文件样本吗?这样我们就可以理解系统的动画了。以及应力范围。
先生,请指出封闭PSV系统拐弯处反作用力的方向。亚博竞彩群在caesar2电子表格中,对向量1和向量2同时施加这个力有什么意义?您的博客非常有帮助,特别是对我们这些新手来说。非常感谢!
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安德鲁•Corilla
我觉得这个符号惯例和凯撒二世的惯例是一致的。PSV出口管道方向决定了作用在第一弯头上的力的方向(符号)。从PSV出口到第一弯头方向,CII符号约定(正负)
我觉得向量1和向量2在同一节点上输入的力值不正确。我觉得戴伊先生这样做只是为了解释。向量1对应F1,应该输入PSV-1在肘部-1节点弹出的情况。
向量2对应F2,对于PSV-2在肘部-2节点弹出的情况,应该输入向量2。
希望这能有所帮助。谢谢。
请告诉如何在经典管道输入输入反作用力。如何解决推力。可能要进入45度弯?
请提供PSV,耳轴支架/假腿的手动计算。伸缩环/伸缩节。
安德鲁•Corilla
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我觉得向量1和向量2在同一节点上输入的力值不正确。我觉得戴伊先生这样做只是为了解释。向量1对应F1,应该输入PSV-1在肘部-1节点弹出的情况。
向量2对应F2,对于PSV-2在肘部-2节点弹出的情况,应该输入向量2。
希望这能有所帮助。谢谢。
亲爱的先生,
这个解释对我们很有用,你能详细说明一下如何确定阀门的重量吗?我的意思是,我们考虑了两个刚性的PSV模型,所以我们可以把重量相等或给出总重量吗?
是的,把重量平均分成两组。
尊敬的先生,请详细描述在开启和关闭的系统中,在哪里施加反作用力,是在排放弯头还是在阀门本身,并描述在管道输入中的哪里提供力,其中力向量FX, FY或FZ以及向量的符号(+ve或-ve)。请提供开放式和封闭式系统的答案。
亲爱的先生
如果我们对PSV的进口管道使用适当的导向器,为什么我们不能在进口管道上安装弹簧呢?有时在超过330摄氏度的温度范围内,休息支架将无法在高温持续的情况下工作,因此我们需要提供弹簧。由于压降的限制,我们不能使用环。
亲爱的先生,
在开放系统中,也在第一个弯道处输入反作用力,以达到对大气开放与否的最后一点。
在封闭系统中,是否也在下一个弯道处输入反作用力以达到头部?
亲爱的先生,
首先,感谢这篇有用的文章。
你能解释一下“RV”的区别吗?亚博竞彩群弹出条件"和"已建立流动条件" ?
这两种情况亚博竞彩群下的荷载情况有什么不同?
Hiii先生,
你能得到关于已确定的流动条件和弹出条件的信息吗
亲爱的先生,
如果可能,你能分享闭环PSV线路分析样本文件吗?
这对我有很大帮助。
封闭排放系统:
在上图中,可以看出PSV反力必须施加在PSV下游的第一弯头上?为什么只有一个手肘?我们不应该在其他弯道上也施加力吗?
你好阿努普,
亚博竞彩群在从出口点到PSV有2或3个弯的开放式PSV系统中,力的应用可能是什么。我们要全力以赴吗?我对“哪个代码描述了这个力的应用”非常感兴趣。
亲爱的先生
谢谢你这么好的短信。我想知道开放式SRV与排气管道。ASME B31.1非强制附录中给出了排风管受力的计算方法。同样的规则可以适用于排气管道或需要进一步考虑?
请检查L12和L13的装载情况。地震荷载箱(L12, L13替换为U2)。
备注:API 520方程假设阀体内部和出口平面存在声波条件,但事实并非如此。应避免高估反作用力。
我可以用这个方法来计算一个中间阻塞阀对一个有两个由阀门激活的排气口的旁路管道的反作用力吗?提前谢谢你
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对于PSV的轮廓,弹簧支撑是否足够?当PSV出口线经历高度垂直运动时,在出口线上提供弹簧支撑时,是否需要特别考虑
在设计情况下考虑Psv反力,因为Psv不会填充操作,只有当参数接近设计时才会填充