Ano ang ginagawa ng isang balbula ng presyon?

Ang mga balbula ng presyon ay mga mahahalagang aparato sa kaligtasan na kumokontrol, umayos, at mapawi ang presyon sa mga sistema ng likido. Ang komprehensibong gabay na ito ay sumasaklaw sa mga balbula ng kaluwagan ng presyon, pagbabawas ng presyon ng mga balbula, mga regulator ng presyon, at mga aparato ng control control sa buong pang -industriya na aplikasyon.

Ang control control ay kritikal sa anumang sistema ng paghawak ng mga likido o gas sa ilalim ng presyon. Kung nakikipag -usap ka sa mga boiler ng singaw, mga hydraulic system, o mga network ng pamamahagi ng tubig, ang mga balbula ng presyon ay nagsisilbing pangunahing mekanismo ng kaligtasan na pumipigil sa mga pagkabigo sa sakuna at pag -optimize ng pagganap ng system.

Ano ang isang balbula ng presyon? (Kahulugan at pangunahing pag -andar)

Pangunahing pag -andar:

• Regulasyon ng Pressure:Nagpapanatili ng presyon ng system sa loob ng paunang natukoy na mga limitasyon
• Proteksyon ng Overpressure:Pinipigilan ang pagkasira ng kagamitan sa pamamagitan ng paglabas ng labis na presyon
• Control ng daloy:Ayusin ang daloy ng likido upang ma -optimize ang kahusayan ng system
• Katiyakan sa kaligtasan:Kumikilos bilang huling linya ng pagtatanggol laban sa mga pagkabigo na may kaugnayan sa presyon

Paano gumagana ang mga control valves ng presyon: mga prinsipyo ng teknikal

Pangunahing mekanismo ng pagpapatakbo

Ang mga balbula ng relief relief ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng balanse ng lakas:

Saan:

• F₁ = p₁ × a (inlet pressure × epektibong lugar ng disc)
• F₂ = distansya ng spring × distansya ng compression
• F₃ = p₂ × a (backpressure × disc area)

Pagkakasunud -sunod ng pagpapatakbo:

1. Itakda ang presyon:Ang balbula ay nananatiling sarado kapag ang presyon ng system
2. Presyon ng pag -crack:Ang paunang pagbubukas ay nangyayari sa 95-100% ng set pressure
3. Buong pag -angat:Kumpletuhin ang pagbubukas sa 103-110% ng set pressure (bawat API 526)
4. Reseat Pressure:Ang balbula ay nagsara sa 85-95% ng set pressure (karaniwang blowdown)

Mga pangunahing teknikal na parameter:

Mga uri ng mga aparato sa control control: Mga pagtutukoy sa teknikal

1. Pressure Safety Valves (PSV) at Kaligtasan ng Kaligtasan ng Kaligtasan (SRV)

Mga Pamantayang Teknikal:Asme BPVC Creator I & VIII, API 520/526

Mga balbula sa kaligtasan na puno ng tagsibol

Saan:

• W = kinakailangang kapasidad (lb/oras)
• C = Paglabas ng koepisyent
• KD = Paglabas ng koepisyentong kadahilanan ng pagwawasto
• P₁ = Itakda ang Pressure + Overpressure (PSIA)
• KSH = SuperHeat Correction Factor
• KV = kadahilanan ng pagwawasto ng lagkit
• M = molekular na timbang
• T = ganap na temperatura (° R)

Pilot-Operated Safety Relief Valves (POSRV)

2. Pressure Reducing Valves (Pressure Regulators)

Mga Pamantayang Teknikal:ANSI/ISA 75.01, IEC 60534

Direct-acting pressure regulators

Saan:

• CV = koepisyent ng daloy
• Q = rate ng daloy (gpm)
• G = tiyak na gravity
• ΔP = drop ng presyon (psi)

Pilot na pinatatakbo na presyon ng pagbabawas ng mga balbula

3. Mga regulator ng presyon ng likod at mga control valves

Function:Panatilihin ang patuloy na presyon ng agos sa pamamagitan ng pagkontrol sa daloy ng agos

Pang -industriya na aplikasyon at pag -aaral ng kaso

Industriya ng henerasyon ng kuryente

Steam Boiler Safety Valves (ASME Seksyon I)

• Kinakailangang kapasidad:Dapat ilabas ang lahat ng singaw na nabuo nang hindi hihigit sa 6% sa itaas na itinakda na presyon
• Minimum na mga kinakailangan:Isang balbula sa kaligtasan bawat boiler; Dalawang balbula para sa> 500 sq ft na pag -init ng ibabaw
• Pagsubok:Manu -manong pagsubok sa pag -aangat tuwing 6 na buwan (mataas na presyon) o quarterly (mababang presyon)

Industriya ng langis at gas

Pipeline Pressure Safety Systems (API 521)

• Presyon ng Disenyo:1.1 × Pinakamataas na Pinapayagan na Presyon ng Operating (MAOP)
• Safety Valve sizing:Batay sa maximum na inaasahang mga senaryo ng daloy at presyon
• Mga Materyales:Ang serbisyo ng maasim na gas ay nangangailangan ng pagsunod sa NACE MR0175

Paggamot at Pamamahagi ng Tubig

Ang pagbawas ng presyon ng mga istasyon ng balbula

Pagproseso ng kemikal at petrochemical

Mga sistema ng proteksyon ng reaktor

• Mga kondisyon sa pagpapatakbo:500 ° F, 600 psig
• Mga senaryo ng kaluwagan:Ang pagpapalawak ng thermal, mga reaksyon ng runaway, pagkabigo sa paglamig
• Mga Materyales:Hastelloy C-276 para sa kinakailangang serbisyo
• Sizing:Batay sa pinakamasamang kaso ng pagsusuri sa senaryo bawat API 521

Mga pamantayan sa pagpili at mga kalkulasyon sa engineering

Mga Parameter ng Pagganap

Mga rating ng presyon (ASME B16.5):

Gabay sa Pagpili ng Materyal

Mga kalkulasyon ng sizing

Para sa Liquid Service (API 520):

Saan:

• A = kinakailangang epektibong lugar ng paglabas (IN²)
• GPM = kinakailangang rate ng daloy
• G = tiyak na gravity
• KD = Paglabas ng koepisyent (0.62 para sa likido)
• KW = Balik na kadahilanan ng pagwawasto ng presyon
• KC = Factor ng Pagwawasto ng Kombinasyon
• ΔP = Itakda ang Pressure + Overpressure - Balik Presyon

Para sa serbisyo ng gas/singaw (API 520):

Mga Pamantayan sa Pag -install at Pagpapanatili

Mga Kinakailangan sa Pag -install (ASME BPVC)

Pag -install ng Kaligtasan ng Kaligtasan:

• Piping Piping:Maikli at direkta, maiwasan ang mga siko sa loob ng 5 mga diametro ng pipe
• Outlet Piping:Sized para sa 10% na maximum na presyon ng likod
• Pag -mount:Mas gusto ang Vertical, pahalang na katanggap -tanggap na may suporta
• Isolation:Ang mga balbula ng block na ipinagbabawal sa inlet; katanggap -tanggap sa outlet kung naka -lock bukas

Pag -install ng Pressure Reducing Valve:

• Upstream strainer:20-mesh minimum para sa malinis na serbisyo
• Bypass line:Para sa pagpapanatili at emergency operation
• Mga gauge ng presyon:Upstream at downstream monitoring
• Relief Valve:Proteksyon ng agos laban sa labis na pag -aalsa

Mga iskedyul at pamamaraan ng pagpapanatili

Mga Kinakailangan sa Inspeksyon ng API 510:

• Visual Inspection:Tuwing 6 na buwan
• Pagsubok sa pagpapatakbo:Taun -taon
• Pagsubok sa Kapasidad:Tuwing 5 taon
• Kumpletuhin ang overhaul:Tuwing 10 taon o bawat rekomendasyon ng tagagawa

Mga Pamamaraan sa Pagsubok:

• Itakda ang Pressure Test:Patunayan ang pagbubukas ng presyon sa loob ng ± 3% ng setting
• Pagsubok sa pagtagas ng upuan:API 527 Class IV (5,000 cc/oras maximum)
• Pagsubok sa Kapasidad:Patunayan ang pagganap ng daloy ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa disenyo
• Pagsubok sa Presyon ng Balik:Suriin ang pagganap sa ilalim ng mga kondisyon ng system

Mga Teknolohiya ng Pagpapanatili ng Predictive

Pagsubok sa paglabas ng acoustic:

• Pagtuklas:Panloob na pagtagas, pagsusuot ng upuan, pagkapagod sa tagsibol
• Saklaw ng dalas:20 kHz hanggang 1 MHz
• Sensitivity:Maaaring makita ang mga leaks <0.1 gpm

Pagtatasa ng Vibration:

• Mga Aplikasyon:Pilot valve chattering, spring resonance
• Mga Parameter:Amplitude, dalas, pagsusuri ng phase
• Trending:Makasaysayang data para sa hula ng pagkabigo

Mga Pamantayan sa Pagsunod at Sertipikasyon

ASME Boiler at Pressure Vessel Code

Seksyon I (Power Boiler):

• Mga Kinakailangan sa Kapasidad:Ang mga balbula sa kaligtasan ay dapat maiwasan ang pagtaas ng presyon> 6% sa itaas na itinakda na presyon
• Minimum na mga balbula sa kaligtasan:Isa sa bawat boiler, dalawa kung ang pag -init ng ibabaw> 500 sq ft
• Pagsubok:Manu -manong pag -aangat tuwing 6 na buwan (mataas na presyon) o quarterly (mababang presyon)

Seksyon VIII (Pressure Vessels):

• Mga kinakailangan sa aparato ng kaluwagan:Ang lahat ng mga vessel ng presyon ay nangangailangan ng proteksyon ng overpressure
• Itakda ang presyon:Hindi lalampas sa MAWP ng mga protektadong kagamitan
• Kapasidad:Batay sa pinakamasamang kaso na senaryo bawat API 521

Pagpapatupad ng Mga Pamantayan sa API

API 520 (sizing aparato ng relief):

• Saklaw:Sumasaklaw sa maginoo, balanseng, at mga balbula na pinatatakbo ng pilot
• Mga pamamaraan ng sizing:Nagbibigay ng mga pamamaraan ng pagkalkula para sa lahat ng mga uri ng likido
• Pag -install:Tinutukoy ang mga kinakailangan sa piping at pagsasama ng system

API 526 (flanged steel relief valves):

• Mga Pamantayan sa Disenyo:Mga kinakailangan sa dimensional, mga rating ng presyon ng temperatura
• Mga Materyales:Carbon Steel, hindi kinakalawang na asero na pagtutukoy
• Pagsubok:Mga Kinakailangan sa Pagsubok sa Pagtanggap ng Pabrika

API 527 (komersyal na higpit ng upuan):

• Klase I:Walang nakikitang pagtagas
• Klase II:40 cc/oras bawat pulgada ng diameter ng upuan
• Klase III:300 cc/oras bawat pulgada ng diameter ng upuan
• Klase IV:1,400 cc/oras bawat pulgada ng diameter ng upuan

Mga Pamantayan sa Pandaigdig

IEC 61511 (Mga Sistema ng Instrumentong Kaligtasan):

• Rating ng SIL:Mga kinakailangan sa antas ng integridad ng kaligtasan para sa proteksyon ng presyon
• Patunay na Pagsubok:Panahon na pagsubok upang mapanatili ang pagpapaandar ng kaligtasan
• Rate ng pagkabigo:Pinakamataas na pinapayagan na mga rate ng pagkabigo para sa mga sistema ng kaligtasan

Pag -aayos at pagsusuri ng pagkabigo

Karaniwang mga mode ng pagkabigo

Premature Opening (SIMMER):

Mga Sanhi:

• Ang mga pagkalugi sa piping ng piping ay lumampas sa 3% ng set pressure
• Panginginig ng boses o pulsation sa system
• Debris sa upuan ng balbula
• Itakda ang presyon na malapit sa presyon ng operating

Mga Solusyon:

• Dagdagan ang laki ng piping piping (bilis <30 ft/seg para sa mga likido, <100 ft/sec para sa mga gas)
• I -install ang pulsation dampener
• Malinis na upuan ng balbula at disc
• Dagdagan ang margin sa pagitan ng operating at itakda ang presyon (> 10%)

Pagkabigo upang buksan:

Mga Sanhi:

• Ang kaagnasan ng tagsibol o nagbubuklod
• Labis na presyon sa likod (> 10% ng set pressure)
• Naka -plug outlet o vent
• Scale o kaagnasan sa mga gumagalaw na bahagi

Mga Solusyon:

• Palitan ang tagsibol, mag -upgrade ng mga materyales
• Bawasan ang presyon ng likod o gumamit ng balanseng disenyo ng balbula
• Malinaw na mga hadlang, dagdagan ang laki ng piping ng outlet
• Malinis at lubricate, isaalang -alang ang iba't ibang mga materyales

Labis na pagtagas:

Mga Sanhi:

• Pinsala sa upuan mula sa mga labi o kaagnasan
• Warped disc mula sa thermal cycling
• Hindi sapat na pag -load ng upuan (pagkapagod sa tagsibol)
• Pag -atake ng kemikal sa mga ibabaw ng sealing

Mga Solusyon:

• Lap seat at disc ibabaw
• Palitan ang disc, pagbutihin ang thermal design
• Palitan ang tagsibol, i -verify ang set pressure
• Mag -upgrade ng mga materyales para sa pagiging tugma ng kemikal

Mga pamamaraan sa diagnostic

Pagsubok sa daloy:

• Layunin:Patunayan ang aktwal na kapasidad ng disenyo
• Paraan:Sukatin ang daloy ng paglabas sa 110% ng set pressure
• Pagtanggap:± 10% ng kapasidad ng disenyo bawat API 527

Pagsusuri ng Metallurgical:

• Mga Aplikasyon:Pagsisiyasat ng pagkabigo, pagpili ng materyal
• Mga pamamaraan:Pagsusuri ng SEM, Pagsubok sa Hardness, Pagsusuri ng Kaagnasan
• Mga Resulta:Pagpapasiya ng sanhi ng ugat, mga rekomendasyong materyal

Mga pagsasaalang -alang sa pang -ekonomiya at mga pagsasaalang -alang sa gastos

Kabuuang gastos ng pagmamay -ari

Paunang pamumuhunan:

• Standard na balbula ng kaluwagan:$ 500- $ 5,000 depende sa laki/materyales
• Pilot na pinatatakbo na balbula:$ 2,000- $ 25,000 para sa mga kumplikadong aplikasyon
• Mga Gastos sa Pag -install:25-50% ng gastos sa kagamitan

Mga gastos sa pagpapatakbo:

• Pagkawala ng enerhiya:Ang pagtagas ng mga balbula ay nag-aaksaya ng 1-5% ng enerhiya ng system
• Pagpapanatili:$ 200- $ 2,000 taun-taon bawat balbula
• Pagsubok at Sertipikasyon:$ 500- $ 1,500 bawat balbula tuwing 5 taon

Mga Gastos sa Pagkabigo:

• Pinsala ng Kagamitan:$ 50,000-