火車(chē)槽罐用外置全啟式彈簧安全閥的設(shè)計(jì)
時(shí)間:2016年03月15日
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作者:冀州中意點(diǎn)擊:次
依據(jù)多年來(lái)火車(chē)槽罐在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的事故比較,其中由于內(nèi)置全啟式彈簧安全閥彈簧斷裂失效引發(fā)的事故較多。因?yàn)閺椈膳c罐內(nèi)介質(zhì)長(zhǎng)期接觸,受到氧化和氫蝕等嚴(yán)重腐蝕。雖然彈簧采用了熱噴涂塑層以隔離介質(zhì)腐蝕等措施,但由于彈簧受交變載荷影響,其兩端圈的防腐塑層極易破損,所以塑層起不到有效的防腐作用,故內(nèi)置全啟式彈簧安全閥不能用于運(yùn)輸液化石油氣介質(zhì)的火車(chē)槽罐上。經(jīng)過(guò)分析對(duì)比,設(shè)計(jì)了新型外置全啟式彈簧安全閥。
適用于火車(chē)槽罐應(yīng)用的外置全啟式彈簧安全閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基于兩點(diǎn)要求,一是不改變閥門(mén)與槽罐的相關(guān)連接尺寸(即火車(chē)槽罐與閥門(mén)連接處結(jié)構(gòu)和尺寸不變) ,二是限定閥門(mén)的總高應(yīng)≤200mm (其重心距法蘭下端高≤100mm,閥門(mén)過(guò)高將會(huì)出現(xiàn)慣性失穩(wěn)現(xiàn)象) 。所以采用并列式三組合彈簧的結(jié)構(gòu)。
槽罐設(shè)計(jì)壓力Ps = 2.16MPa,閥門(mén)開(kāi)啟壓力Pk= 1.088Ps,閥門(mén)排放壓力Pp=1.1Pk、閥門(mén)回座壓力Ph=0.9Pk ,閥門(mén)密封壓力Pm=0.9Pk。從組合彈簧副的功用分析,安全閥在開(kāi)啟和排放狀態(tài)中所承受的載荷值P1和P2為
式中P1———安全閥開(kāi)啟時(shí)承受的載荷,N
Dm———閥瓣密封中徑,mm
Pk———閥門(mén)開(kāi)啟壓力,MPa
P2———安全閥關(guān)閉時(shí)承受的載荷,N
Df———反沖盤(pán)外徑,mm
組合彈簧副的總剛度值P為
P≤(P2-P1)/F
式中F———閥瓣開(kāi)啟高度,mm
F≥Dh/4
