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蒸汽锅炉安全阀的重要性与受力分析

2015/2/9 10:55:41
文章来源:网络

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  安全阀蒸汽锅炉的主要安全附件之一,作为一种具有重要保护功能的阀门,安全阀被及其广泛地应用到蒸汽锅炉各种各样的压力容器以及管道系统方面,在受压容器达到规定压力承受值上限的时候,能够自动感应开启,将多余的介质排出受压容器之外,并在排出完毕之后可以自动关闭,借此来保证压力容器可以在安全、可靠的压力允许范围之内运行,避免蒸汽锅炉发生重大安全事故。

  蒸汽锅炉安全阀的正常工作,不仅仅关系蒸汽锅炉炉等压力容器的正常安全使用,更直接关系到群众的生命财产安全,因此,对蒸汽锅炉安全阀弹簧常见故障必须予以高度重视,并及时排出。在下文中,就蒸汽锅炉安全阀弹簧失效的原因进行分析和探讨。

  蒸汽锅炉安全阀弹簧装配时受到430MPa下压正应力,阀门完全打开时其将受到480MPa的压力,管道中蒸汽温度约在350℃左右变化,因为弹簧处于封闭情况下,并且装在阀体的上部,所以它的温度稍低些。影响蒸汽锅炉安全阀弹簧失效的因素有松弛失效,温差失效和弹簧本身材质等,其主要因素是蒸汽锅炉安全阀弹簧产生腐蚀,受非中心荷载和冲击荷载的作用。

  蒸汽锅炉安全阀弹簧受力分析

  1、轴向或径向载荷

  蒸汽锅炉上使用的安全阀弹簧,多数为圆柱形。由计算得知,安全阀弹簧受轴向弹簧受轴向或径向载荷作用时,变形量、切应力与弹簧丝直径成反比;当弹簧在使用中受腐蚀时,弹簧丝直径变小,弹簧变形量、剪切应力增大,从而导致弹簧失效。

  2、受非中心载荷的影响

  蒸汽锅炉运行中,安全阀要定期排放超压汽。排汽后,阀杆易偏斜,导致安全阀漏气和弹簧承受非中心载荷而偏心,使圆形弹簧安全应力值下降。即安全应力与载荷偏心距成反比,使安全阀弹簧失效,使用寿命缩短。

  3、受冲击载荷的影响

  蒸汽锅炉运行中,安全阀处于频繁跳动状态,排气时产生较大冲击速度,此时弹簧的前三圈首先承受冲击载荷,吸收较多的冲击能量。由于不能迅速而有效地将冲击载荷传递给后面的弹簧圈。导致前三圈产生塑性变形进而失效。

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