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IN-P-M-C 係列爆破針型泄壓裝置

時間:2017-4-18 12:58:36 點擊數:

相關介紹

工作原理

IN-P-M-C係列爆破針型閥是爆破針技術與超低溫角行程開關閥的完美結合,代表了超低溫爆破針型閥的至高水平。

爆破針型組件的腔體通過壓力連通管線與蝶閥上遊相連接,使其承受蝶閥上遊的介質壓力,並經其閥杆將載荷傳遞至爆破針。

當爆破針型泄壓閥整定壓力較低時,介質壓力所產生的動力(即介質壓力在閥瓣上產生的推力或扭矩)十分有限,一直以來閥門的設計人員必須在爆破精度和密封性能之間尋求妥協,原因是爆破針型泄壓閥的爆破精度的主要取決於相關摩擦力與介質動力相比較所占的比例,若要保證動力較低情況下的精度,設計人員必須竭盡所能降低密封副之間的摩擦力,即降低密封之間的壓強或者接觸寬度,這必然犧牲密封性能。

瑞朗博IN-P-M-C係列爆破針型泄壓閥創造性地采用了助力機構,這使得在選擇蝶閥密封結構時,無需考慮介質壓力的製約,可根據工況條件和密封等級需要選擇最佳的密封結構,由助力機構幫助克服蝶閥密封副之間的摩擦力,保證蝶閥開啟。這種設計使得IN-P-M-C係列爆破針型能夠同時獲得最佳的爆破精度和密封性能,真正保證火炬係統的長期安全運行。

獨特優勢:

● 助力機構幫助克服蝶閥密封副之間的摩擦力,使得IN-P-M係列爆破針型閥能夠同時獲得最佳的爆破精度和密封性能,完美解決了以往爆破針型泄壓裝置的先天性問題,特別適用於低壓工況;

● 產品的設計、製造與測試符合ASME鍋爐與壓力容器規範第VIII卷要求;

● 爆破針型組件僅有一個運動部件,此運動部件僅能沿其中心線作直線運動,可靠性極高;

● 與活塞一體的爆破針型組件閥杆向爆破針直接傳遞了介質壓力在活塞麵積上產生的作用力,中間沒有任何力的轉化機構。這種最為簡潔的作用力傳遞方式最大程度地降低了中間環節對於力的傳遞準確性幹擾,確保了泄壓點的精確性;

● 爆破針失穩及閥門開啟在毫秒之間發生,泄壓迅速;

● 閥門的泄壓動作不受其下遊背壓影響;

● 直至爆破針失穩彎曲,均可保證爆破針型閥的密封等級;

● 主閥選用超低溫設計閥門;

● 主閥設計符合相關國際標準(例如API 609/ BS  6364)的要求;

● 長期運行可靠性高,無需定期更換密封。 

為何適用於超低溫介質?

主閥選用專業廠家生產的超低溫閥門,具有超低溫閥門標準強製要求的長頸結構,材料選擇和密封結構均可保證超低溫工況下長期可靠運行。

爆破針型組件與主閥之間有足夠長的連接管,並且爆破針型組件和連接管內的介質始終處於不流動的狀態,這意味著不論爆破針失穩與否,內部超低溫介質都不會流動。此結構可保證溫度梯度的形成,其作用正如同超低溫閥門中的長頸結構。另外,連接管的長度要大於相關國際標準中規定的值,保證了爆破針型組件始終處於常溫下而不受超低溫介質的影響。因此,常溫下對其進行測試即可證明其在超低溫工況下實際運行的性能。


瑞朗博曾進行超低溫試驗,試驗結果確認:


其一,當裝置應用於超低溫工況時,超低溫介質會產生一定的低溫影響區,離介質較近的區域外部會出現結霜,結霜會隨著時間的延長而不斷增厚,但出現結霜的範圍穩定;

其二,壓力連通管內會形成溫度梯度,且由於其長度遠大於相關標準規定的值,爆破針型組件始終處於常溫下而未受超低溫介質的影響。

 IN-P-M-C 係列(超低溫工況)

為保證火炬係統的安全,API 537和SH   3009均規定地麵火炬係統的分級控製閥應配置失效安全型非重閉式泄壓裝置,即應配置爆破片或者爆破針觸發的泄壓裝置。在超低溫地麵火炬項目的設計實踐中,由於所需泄壓裝置的整定壓力很低且須適應超低溫介質,泄壓裝置的選擇一直以來是極為棘手的問題。

對於整定壓力很低的應用,爆破片的泄壓精度難以令設計者滿意,這正是SH  3009規定當各分級管道前的最大允許背壓值較低時不宜采用爆破片的原因。更為重要的是,爆破片的實際爆破壓力對於溫度變化十分敏感,而且多數材料在經曆溫度驟然降低時,金相組織都會發生變化,進而引起實際爆破壓力的變化。這使得所選用的爆破片即便在常溫下通過了批次性試驗,也無法預測其在超低溫工況下的實際爆破壓力,從而給地麵火炬的運行帶來安全隱患。

超低溫介質和很低的整定壓力對於爆破針型閥的設計同樣也是巨大的挑戰。超低溫閥門應設置長頸結構以使得閥杆密封處於超低溫影響區之外,而閥座區域通常選用金屬-金屬密封以保證其不受超低溫介質的破壞。

然而,無論是長頸結構的閥杆密封係統還是金屬-金屬密封閥座,均意味著密封副之間摩擦力的急劇增加。當整定壓力很低時(小於100kPa時),介質對於爆破針型閥運動部件產生的推力是極為有限的,其閥門本體采用長頸結構和金屬密封閥座幾乎是不可能的。

某些用戶權衡爆破片與非低溫設計的爆破針型閥之後,甚至開始考慮選用非低溫設計的爆破針型閥。然而,這將為項目運行帶來巨大的安全隱患,至少體現在以下幾個方麵:

其一,閥門未設置長頸結構,超低溫介質的冷量會傳遞至閥杆密封以及密封之外的區域,使得此區域(包括閥杆等)會結冰卡死,造成閥門無法開啟;

其二,超低溫介質會破壞閥杆密封(玻璃態轉變、冷脆以及體積收縮等),閥門外漏不可避免;

其三,超低溫介質會破壞閥座密封,導致閥門內漏。

瑞朗博IN-P-M-C係列爆破針型泄壓裝置以其獨特的設計,很好地解決了上述問題,為超低溫地麵火炬提供了無與倫比的旁路解決方案。


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