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                簡述蒸汽鍋爐用安全閥(safety valve)的?彈簧受力分析   發布時間:16-09-23

                安全閥(safety valve)是閥門家族比較特殊的一個分支,它的特殊性是因為不同于其它閥門僅僅起到開關的作用,更重要的是起到保護設備的安全。隨著我國經濟建設的快速發展,在帶有壓力操控的設備項目工程越來越多。鑒于設備泄壓的需要,安全閥在保護設備過程中起到至關重要的作用。截止2013年各類安全閥制造商和貿易商已超過700多家,每日交易詢盤達到200多條,安全閥供求市場明顯升溫。通過第一季度數據初步分析,安全閥需求量要高出二十個百分點。安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設備上重要的安全附件。安全閥(又稱泄壓閥)是根據壓力系統的工作壓力(工作溫度)自動啟閉,一般安裝于封閉系統的設備或管路上保護系統安全。當設備或管道內壓力或溫度超過安全閥設定壓力時,自動開啟泄壓或降溫,保證設備和管道內介質壓力(溫度)在設定壓力(溫度)之下,保護設備和管道正常工作,防止發生意外,減少損失。安全閥主要被廣泛應用于:蒸汽鍋爐、液化石油氣汽車槽車或液化石油氣鐵路罐車、采油井、蒸汽發電設備的高壓旁路、壓力管道、壓力容器等。安全閥一般按結構形式分為彈簧式安全閥和杠桿式安全閥、脈沖式安全閥,其中彈簧式安全閥應用最為普遍;按連接方式分為螺紋安全閥和法蘭安全閥。安全閥口徑一般都不大,常用的都在DN15mm-DN80mm之間,超過150mm一般都稱為大口徑安全閥。2013年安全閥行業市場規模擴大,這已是一個不爭的事實。我國能夠有資質生產安全閥的企業數量也不多,因為安全閥是屬于特種設備行業,國家質監總局在申請資質審查方面比較嚴格,而巨大的安全閥需求市場,無疑給這些有資質生產安全閥的企業帶來了更多的財富機會。

                蒸汽鍋爐安全閥彈簧裝配時受到430MPa下壓正應力,閥門完全打開時其將受到480MPa的壓力,管道中蒸汽溫度約在350℃左右變化,因為彈簧處于封閉情況下,并且裝在閥體的上部,所以它的溫度稍低些。影響蒸汽鍋爐安全閥彈簧失效的因素有松弛失效,溫差失效和彈簧本身材質等,其主要因素是蒸汽鍋爐安全閥彈簧產生腐蝕,受非中心荷載和沖擊荷載的作用。

                蒸汽鍋爐用安全閥(safety valve)的?彈簧受力分析
                1、軸向或徑向載荷
                蒸汽鍋爐上使用的安全閥彈簧,多數為圓柱形。由計算得知,安全閥彈簧受軸向彈簧受軸向或徑向載荷作用時,變形量、切應力與彈簧絲直徑成反比;當彈簧在使用中受腐蝕時,彈簧絲直徑變小,彈簧變形量、剪切應力增大,從而導致彈簧失效。
                2、受非中心載荷的影響
                蒸汽鍋爐運行中,安全閥要定期排放超壓汽。排汽后,閥桿易偏斜,導致安全閥漏氣和彈簧承受非中心載荷而偏心,使圓形彈簧安全應力值下降。即安全應力與載荷偏心距成反比,使安全閥彈簧失效,使用壽命縮短。
                3、受沖擊載荷的影響
                蒸汽鍋爐運行中,安全閥處于頻繁跳動狀態,排氣時產生較大沖擊速度,此時彈簧的前三圈首先承受沖擊載荷,吸收較多的沖擊能量。由于不能迅速而有效地將沖擊載荷傳遞給后面的彈簧圈。導致前三圈產生塑性變形進而失效。


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