泄压阀基础知识1——弹簧加载式安全泄压阀(图文)

泄压阀基础知识1——弹簧加载式安全泄压阀

泄压阀（Pressure Relief Valve）已有数百年的历史，作为发生超压事件时保护生命和财产安全的最后一道防线，泄压阀一直发挥着非常重要的作用。

小编将翻译整理Baker Hughes工程师介绍的三种类型的泄压阀文章，分三次来介绍。在第一篇文章中，我们将介绍弹簧式安全泄压阀的基本操作。在今后的文章中，我们的第二篇文章将介绍先导式安全阀的操作，第三篇文章将介绍安全阀的操作。

泄压阀(PRV)是一个术语，用于描述一类专为超压保护应用而设计的阀门。您可能听说过很多不同的PRV术语：安全阀(SV)、溢流阀(RV)、安全泄压阀(SRV)或先导式安全泄压阀(POSRV)。

泄压阀(PRV)

一种设计用于打开并释放多余压力的装置，在恢复正常状态后关闭并防止流体继续流动。

溢流阀(RV)

由阀门上游静压驱动的弹簧式泄压阀。溢流阀主要用于不可压缩的流体。

安全溢流阀(SRV)-一种弹簧式压力溢流阀，可根据应用情况用作安全阀或溢流阀。

先导式安全泄压阀(POSRV)

一种泄压阀，其中的主要泄压装置或主阀与一个称为先导阀的自力式辅助泄压阀组合在一起并由其控制。

安全阀(SV)

由阀门上游静压驱动的弹簧式泄压阀，其特点是快速打开或弹出动作。安全阀通常用于可压缩流体，主要是蒸汽。

弹簧式安全泄压阀（SRV）

现在，让我们进入本文的主题，即弹簧式安全泄压阀（SRV）的基本操作。

弹簧加载式安全泄放阀设计用于保护压力容器或工业系统免受过压损坏。其基本构造包括以下核心组件：

入口喷嘴

直接连接至需防护的容器或系统，确保介质可以顺畅流入阀内。

可移动阀瓣

位于喷嘴上方，能够上下移动以控制介质通过喷嘴的流量。在正常工作条件下，圆盘处于关闭状态，阻止流体通过；当系统压力超过设定值时，圆盘被推起，允许过量的压力或流体释放。

弹簧机构

负责维持阀瓣的闭合状态，并在压力异常升高时提供必要的开启力。弹簧的预紧力决定了阀门的开启压力点，即安全阀启动并开始排放流体的阈值。

阀门的工作原理

利用入口系统压力克服弹簧负荷，从而打开阀门以释放规定的容量。阀门关闭时，如图1所示，弹簧力抵消作用于阀座表面（A区）的上游压力。随着压力的增加，（A）处的压力趋于与弹簧力相等，阀瓣回到阀座上，压力趋近于零。

图1:SRV关闭位置

图片来源：Baker Hughes

如图2所示，当上游压力增加到阀门设定压力的1%～2%范围内时，介质将穿过阀瓣表面进入B腔。次级环形孔中的流量限制会导致压力增大并作用于更大的区域，从而产生额外的力来克服弹簧力。然后，阀瓣将离开喷嘴座，阀门将"弹"开。

图2：SRV部分打开

图片来源：Baker Hughes

阀门打开后，如图3所示，在(C)处会出现额外的压力积聚。这是由于流量突然增大，以及通过阀瓣支架内缘和调节环外径之间形成的另一个环形孔的流量受到限制。(C)处的这些附加力导致阀芯在"弹出"时大幅上升。流量受到喷嘴座和阀座之间开口的限制，直到阀座从喷嘴座上抬起约四分之一的喷嘴喉管直径。

在阀瓣达到此提升程度后，流量将受到主孔而不是阀座表面之间区域的限制。通过定位单个调节环，可将排气（打开和关闭压力之间的差值）控制在一定范围内。当弹簧力无法克服(A)、(B)和(C)处的力的总和，直到(A)处的压力降至设定压力以下时，就会造成排气。

图3：SRV完全打开

图片来源：Baker Hughes

下图4是流体流经阀门的示意图。需要注意的是，系统压力从喷嘴进入，在通过二级环形孔膨胀之前一直处于高压状态。次级环形孔下游的压力远低于系统压力。

图4：流经PRV的水流路径

图片来源：Baker Hughes

调节环

安全溢流阀中的调节环在阀门投入使用前被设置到预定位置。通过预设，无需在阀门投入使用时将其打开，以确定调节环是否已正确设定，从而达到必要的升程和泄压能力。

简单的排气调节

单个调节环可调节安全泄压阀中的排气压力或再充气压力。当调节环向上移动时，排气量增加（降低重启压力）；当调节环向下移动时，排气量减少（提高重启压力）。相比之下，当阀门有两个或更多调节环时，每个调节环都会影响阀门的动作以及排气。

常见行业和应用

弹簧式SRV广泛应用于许多行业。一些常见的行业包括发电、炼油、石化、化工、中游油气、上游油气以及纸浆和造纸。弹簧式SRV的一些常见应用包括蒸馏、加氢处理、重整、裂化、混合、分馏、充填气体压缩、分离、压缩、管道完整性、脱水以及气体、液体和两相应用介质的工厂平衡应用。

弹簧式SRV的运行原理非常简单，只有几个控制其功能的要素。有关SRV的讨论还有很多，例如微调类型、如何操作以及何时使用特定微调，但现在我们只讨论SRV的基本操作原理。请关注后面两篇有关先导式安全泄压阀和安全阀操作的内容。

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