Beth mae falf bwysau yn ei wneud?

Mae falfiau pwysau yn ddyfeisiau diogelwch hanfodol sy'n rheoli, rheoleiddio a lleddfu pwysau mewn systemau hylif. Mae'r canllaw cynhwysfawr hwn yn cynnwys falfiau rhyddhad pwysau, falfiau lleihau pwysau, rheolyddion pwysau, a dyfeisiau rheoli pwysau ar draws cymwysiadau diwydiannol.

Mae rheoli pwysau yn hollbwysig mewn unrhyw system sy'n trin hylifau neu nwyon dan bwysau. P'un a ydych chi'n delio â boeleri stêm, systemau hydrolig, neu rwydweithiau dosbarthu dŵr, mae falfiau pwysau yn gweithredu fel y prif fecanwaith diogelwch sy'n atal methiannau trychinebus ac optimeiddio perfformiad system.

Beth yw falf pwysau? (Diffiniad a Swyddogaethau Craidd)

Prif Swyddogaethau:

• Rheoliad pwysau:Yn cynnal pwysau system o fewn terfynau a bennwyd ymlaen llaw
• Amddiffyn gor -bwysau:Yn atal difrod offer trwy ryddhau pwysau gormodol
• Rheoli Llif:Yn addasu llif hylif i wneud y gorau o effeithlonrwydd system
• Sicrwydd Diogelwch:Yn gweithredu fel y llinell olaf o amddiffyn yn erbyn methiannau sy'n gysylltiedig â phwysau

Sut mae falfiau rheoli pwysau yn gweithio: egwyddorion technegol

Mecanwaith gweithredu sylfaenol

Mae falfiau rhyddhad pwysau yn gweithredu ar egwyddor cydbwysedd yr heddlu:

Ble:

• F₁ = p₁ × a (pwysau mewnfa × ardal ddisg effeithiol)
• F₂ = y gwanwyn cyson × pellter cywasgu
• F₃ = P₂ × A (Backpressure × Ardal Ddisg)

Dilyniant gweithredu:

1. Gosod Pwysau:Mae'r falf yn parhau ar gau pan fydd pwysau system
2. Pwysau cracio:Mae'r agoriad cychwynnol yn digwydd ar 95-100% o'r pwysau penodol
3. Lifft llawn:Agoriad cyflawn ar 103-110% o'r pwysau penodol (fesul API 526)
4. Pwysau ymchwil:Mae'r falf yn cau ar 85-95% o'r pwysau penodol (chwythu nodweddiadol)

Paramedrau technegol allweddol:

Mathau o ddyfeisiau rheoli pwysau: manylebau technegol

1. Falfiau Diogelwch Pwysau (PSV) a Falfiau Rhyddhad Diogelwch (SRV)

Safonau Technegol:Creawdwr ASME BPVC I & VIII, API 520/526

Falfiau diogelwch wedi'u llwytho yn y gwanwyn

Ble:

• W = capasiti gofynnol (lb/awr)
• C = Cyfernod rhyddhau
• KD = Ffactor Cywiro Cyfernod Rhyddhau
• P₁ = gosod pwysau + gor -bwysau (psia)
• Ksh = Ffactor Cywiro Superheat
• KV = ffactor cywiro gludedd
• M = pwysau moleciwlaidd
• T = tymheredd absoliwt (° r)

Falfiau rhyddhad diogelwch a weithredir gan beilot (POSRV)

2. Falfiau lleihau pwysau (rheolyddion pwysau)

Safonau Technegol:ANSI/ISA 75.01, IEC 60534

Rheolyddion pwysau uniongyrchol

Ble:

• CV = Cyfernod Llif
• Q = Cyfradd Llif (GPM)
• G = disgyrchiant penodol
• Δp = Gollwng pwysau (psi)

Falfiau lleihau pwysau a weithredir gan beilot

3. Rheoleiddwyr pwysau cefn a falfiau rheoli

Swyddogaeth:Cynnal pwysau cyson i fyny'r afon trwy reoli llif i lawr yr afon

Ceisiadau diwydiannol ac astudiaethau achos

Diwydiant Cynhyrchu Pwer

Falfiau diogelwch boeler stêm (Adran I)

• Capasiti gofynnol:Rhaid gollwng yr holl stêm a gynhyrchir heb fod yn fwy na 6% uwchlaw pwysau penodol
• Gofynion lleiaf:Un falf ddiogelwch i bob boeler; Dau falf am arwyneb gwresogi> 500 troedfedd sgwâr
• Profi:Prawf codi â llaw bob 6 mis (pwysedd uchel) neu chwarterol (gwasgedd isel)

Diwydiant Olew a Nwy

Systemau Diogelwch Pwysau Piblinell (API 521)

• Pwysau Dylunio:1.1 × Uchafswm y pwysau gweithredu a ganiateir (MAOP)
• Maint Falf Diogelwch:Yn seiliedig ar y llif a'r senarios pwysau a ragwelir uchaf
• DEUNYDDIAU:Mae gwasanaeth nwy sur yn gofyn am gydymffurfiad NACE MR0175

Trin a Dosbarthu Dŵr

Gorsafoedd Falf Lleihau Pwysau

Prosesu cemegol a phetrocemegol

Systemau amddiffyn adweithyddion

• Amodau gweithredu:500 ° F, 600 psig
• Senarios rhyddhad:Ehangu thermol, adweithiau ffo, methiant oeri
• DEUNYDDIAU:Hastelloy C-276 ar gyfer gwasanaeth cyrydol
• Maint:Yn seiliedig ar ddadansoddiad senario waethaf fesul API 521

Meini prawf dewis a chyfrifiadau peirianneg

Paramedrau Perfformiad

Graddfeydd Pwysau (ASME B16.5):

Canllaw Dewis Deunydd

Cyfrifiadau sizing

Ar gyfer Gwasanaeth Hylif (API 520):

Ble:

• A = Ardal Rhyddhau Effeithiol Angenrheidiol (IN²)
• GPM = cyfradd llif ofynnol
• G = disgyrchiant penodol
• Kd = cyfernod rhyddhau (0.62 ar gyfer hylifau)
• KW = ffactor cywiro pwysau cefn
• KC = Ffactor Cywiro Cyfuniad
• Δp = gosod pwysau + gor -bwysau - pwysau cefn

Ar gyfer Gwasanaeth Nwy/Anwedd (API 520):

Safonau Gosod a Chynnal a Chadw

Gofynion Gosod (ASME BPVC)

Gosod Falf Diogelwch:

• Pibellau mewnfa:Yn fyr ac yn uniongyrchol, osgoi penelinoedd o fewn 5 diamedr pibell
• Pibellau allfa:Maint ar gyfer uchafswm pwysau cefn 10%
• Mowntio:Ffefrir fertigol, llorweddol yn dderbyniol gyda chefnogaeth
• Ynysu:Falfiau bloc wedi'u gwahardd mewn cilfach; yn dderbyniol yn yr allfa os yw wedi'i gloi ar agor

Gosod Falf Lleihau Pwysau:

• Hidlydd i fyny'r afon:Lleiafswm o 20 rhwyll ar gyfer gwasanaeth glân
• Llinell ffordd osgoi:Ar gyfer cynnal a chadw a gweithredu brys
• Mesuryddion pwysau:Monitro i fyny'r afon ac i lawr yr afon
• Falf rhyddhad:Amddiffyniad i lawr yr afon rhag gor -bwysau

Amserlenni a gweithdrefnau cynnal a chadw

API 510 Gofynion Arolygu:

• Archwiliad Gweledol:Bob 6 Mis
• Prawf Gweithredol:Nglifol
• Prawf Capasiti:Bob 5 mlynedd
• Ailwampio llwyr:Bob 10 mlynedd neu bob argymhellion gwneuthurwr

Gweithdrefnau Profi:

• Prawf Pwysau Gosod:Gwirio pwysau agoriadol o fewn ± 3% i'r lleoliad
• Prawf Gollyngiadau Sedd:API 527 Dosbarth IV (uchafswm 5,000 cc/awr)
• Prawf Capasiti:Gwirio perfformiad llif yn cwrdd â gofynion dylunio
• Prawf pwysau cefn:Gwerthuso perfformiad o dan amodau system

Technolegau cynnal a chadw rhagfynegol

Profi allyriadau acwstig:

• Canfod:Gollyngiadau mewnol, gwisgo sedd, blinder y gwanwyn
• Ystod Amledd:20 kHz i 1 MHz
• Sensitifrwydd:Yn gallu canfod gollyngiadau <0.1 gpm

Dadansoddiad Dirgryniad:

• Ceisiadau:Falf Pilot Chattering, Cyseiniant Gwanwyn
• Paramedrau:Osgled, amlder, dadansoddiad cyfnod
• Tueddu:Data hanesyddol ar gyfer rhagfynegiad methiant

Safonau ac ardystiadau cydymffurfio

Boeler ASME a Chod Llestr Pwysau

Adran I (boeleri pŵer):

• Gofynion Capasiti:Rhaid i falfiau diogelwch atal codiad pwysau> 6% uwchlaw pwysau penodol
• Falfiau diogelwch lleiaf:Un fesul boeler, dau os arwyneb gwresogi> 500 troedfedd sgwâr
• Profi:Codi â llaw bob 6 mis (pwysedd uchel) neu chwarterol (gwasgedd isel)

Adran VIII (llongau pwysau):

• Gofynion Dyfais Rhyddhad:Mae angen amddiffyn gor -bwysau ar bob llong bwysau
• Gosod Pwysau:I beidio â bod yn fwy na mawp o offer gwarchodedig
• Capasiti:Yn seiliedig ar senario waethaf fesul API 521

Gweithredu Safonau API

API 520 (sizing dyfais rhyddhad):

• Cwmpas:Yn cynnwys falfiau rhyddhad confensiynol, cytbwys a pheilot-weithredol
• Dulliau sizing:Yn darparu gweithdrefnau cyfrifo ar gyfer pob math o hylif
• Gosod:Yn nodi gofynion pibellau ac integreiddio system

API 526 (falfiau rhyddhad dur flanged):

• Safonau dylunio:Gofynion dimensiwn, graddfeydd tymheredd pwysau
• DEUNYDDIAU:Dur carbon, manylebau dur gwrthstaen
• Profi:Gofynion Prawf Derbyn Ffatri

API 527 (tyndra sedd fasnachol):

• Dosbarth I:Dim Gollyngiad Gweladwy
• Dosbarth II:40 cc/awr y fodfedd o ddiamedr sedd
• Dosbarth III:300 cc/awr y fodfedd o ddiamedr sedd
• Dosbarth IV:1,400 cc/awr y fodfedd o ddiamedr sedd

Safonau Rhyngwladol

IEC 61511 (Systemau Cyfarwyddedig Diogelwch):

• SICE SIL:Gofynion Lefel Uniondeb Diogelwch ar gyfer Diogelu Pwysau
• Profi Prawf:Profion cyfnodol i gynnal swyddogaeth ddiogelwch
• Cyfradd fethu:Uchafswm y cyfraddau methiant a ganiateir ar gyfer systemau diogelwch

Datrys Problemau a Dadansoddi Methiant

Moddau Methiant Cyffredin

Agor cyn pryd (mudferwi):

Achosion:

• Mae colledion pibellau mewnfa yn fwy na 3% o'r pwysau penodol
• Dirgryniad neu guriad yn y system
• Malurion ar sedd falf
• Gosod pwysau yn rhy agos at bwysau gweithredu

Datrysiadau:

• Cynyddu maint pibellau mewnfa (cyflymder <30 tr/eiliad ar gyfer hylifau, <100 tr/eiliad ar gyfer nwyon)
• Gosod Pulsation Dampener
• Sedd a disg falf lân
• Cynyddu ymyl rhwng gweithredu a phwysau gosod (> 10%)

Methu ag agor:

Achosion:

• Cyrydiad y gwanwyn neu rwymo
• Pwysau cefn gormodol (> 10% o'r pwysau penodol)
• Allfa wedi'i blygio neu fent
• Graddfa neu gyrydiad ar rannau symudol

Datrysiadau:

• Amnewid y Gwanwyn, Uwchraddio Deunyddiau
• Lleihau pwysau cefn neu ddefnyddio dyluniad falf cytbwys
• Rhwystrau clir, cynyddu maint pibellau allfa
• Yn lân ac yn iro, ystyriwch wahanol ddefnyddiau

Gollyngiad gormodol:

Achosion:

• Difrod sedd o falurion neu gyrydiad
• Disg warped o feicio thermol
• Llwyth sedd annigonol (blinder y gwanwyn)
• Ymosodiad cemegol ar arwynebau selio

Datrysiadau:

• Sedd lap ac arwynebau disg
• Disodli disg, gwella dyluniad thermol
• Disodli'r gwanwyn, gwirio pwysau penodol
• Uwchraddio Deunyddiau ar gyfer Cydnawsedd Cemegol

Technegau diagnostig

Profi Llif:

• Pwrpas:Gwirio capasiti gwirioneddol yn erbyn dylunio
• Dull:Mesur llif gollwng ar 110% o'r pwysau penodol
• Derbyn:± 10% o gapasiti dylunio fesul API 527

Dadansoddiad Metelegol:

• Ceisiadau:Ymchwiliad methiant, dewis deunydd
• Technegau:Dadansoddiad SEM, profi caledwch, gwerthuso cyrydiad
• Canlyniadau:Penderfyniad Achos Gwreiddiau, Argymhellion Deunyddiol

Effaith economaidd ac ystyriaethau cost

Cyfanswm cost perchnogaeth

Buddsoddiad cychwynnol:

• Falf rhyddhad safonol:$ 500- $ 5,000 yn dibynnu ar faint/deunyddiau
• Falf a weithredir gan beilot:$ 2,000- $ 25,000 ar gyfer ceisiadau cymhleth
• Costau gosod:25-50% o gost yr offer

Costau gweithredu:

• Colledion Ynni:Mae falfiau gollwng yn gwastraffu 1-5% o ynni'r system
• Cynnal a Chadw:$ 200- $ 2,000 yn flynyddol y falf
• Profi ac ardystio:$ 500- $ 1,500 y falf bob 5 mlynedd

Costau methu:

• Difrod offer:$ 50,000-