ASME安全阀法规的学习与讨论.pdf

锅 炉 制 造 总 第 l 6 7期 AS M E安 全 阀 法 规 的 学 习 与 讨 论 St u d y a n d d i s c u s s i o n o f t AS M E s a f e t y v a l v e s c o d e 句／ 1 6 5『 竖 婪T g - 7 内容提要 安 阀规则也就是 用各种各样压力泄放装置进 行超压保护的规则 ． 而 这 些 规 则 在 AS M E 规 则 中 的锅 炉 I卷 和 核 动 力 装 置 Ⅲ卷 有 一 些 变化 。本 文 通 过 论 讨 下 问题 压 力 泄 放 装 置 的 作 片 1； 超 压 保 护 问题 ． 超 压 保 护 的 法 规 ， 允 许 的超 压 保 护 ， 整 定压 力 ， 整 定压 力 公 差 ． 启 闭压 差 等 来 回 顾 与讨 论 这 些 规 月 1 在 电站 周 门 和 核 电 闽 门 之 间 的 异 同 ， 收对 令 后 开 发 核 电站 闽 门 -t g 一 个 初 步 的 了 解 。 M 粗 娃 翩 雎 安全 阀规 则也就 是 用各 种 各 样 压力泄 放 压 力容器 最 大 的 整 定 压 力 ， 以确 装置 进 行 超 压 保 护 的规 则 ， 锅 炉 和 压 力 容 器 是需 要 超 压保 护 的 。本 文通 过 论讨 以 下几个 问题 来 回顾与 讨 论这些 规 则 在 电站 阀 门和核 电 阀 门之 间 的异 同 ． 以对 电站 阀 门 和核 电阀 门 的不 同要求 有 一个 初步 的了 解 。 一 、作 用 从 1 9 1 4年 第 一部 AS ME法 规 问世 到现 在 ． AS ME法 规 已发 展 到 十 一 卷 ， 包 括 很 广 泛 的 内容 。 其 中电 站 锅炉 I 卷 ， 核动 力 装置 设备 Ⅲ卷 又是与我们 目前的产品和待开发 核 电阀 门产 品 密切相 关 的 。我 们 将对 这 两卷 中的 一些 问题 予 以 学 习和讨论 。 压 力泄 放 装置 的作 用是在 规定 的 压力 下 打 开 ， 以排 出 足够 量 的流体 ． 防 止被 保 护的容 器和 系 统 内压 力超 过设 计压 力以上 所 允许 的 超 压值 。在 一 些书 中设 计压 力 被定 义 为最大 允许 的 工 作压 力 MAWP 。每 一卷 书 中都提 供 了 一个 规 则 ， 以确 定 所 需 要 的 压 力 泄 放装 置的 排 放能 力 ， 建 立 所允许 的 超 压保 护 ． 确定 收稿 日期 ； 1 9 9 7 1 0 3 O 况发 生时 ， 压 力泄 放装 置将 起 作用 。 虽 然这 些 规则 基本 上 相 同 ． 但 在 一 些 细节 方 面 又 是 错 综复 杂有变 化的 。本 文的 目的是 总结 这 些规 则 ， 并且 给出 了一 些 初 步解 释 和讨 论 ， 说 明它 们如 何应 用 。 二 、 超 压 保 护 1 ．对 于 一个 容 器 或 一个 系统 来 说 ， 在选 择 适 当的压 力泄放 装置 时首要 的任 务是 确 定 其所 需的排放 能 力 。这需 要考 虑到所 有 进入 系 统的 流体 及 能量 ， 以 确定 其 最 危险 的 超 压 情 况 。 从最危 险 的情 况 来确 定排 放能 力 ， 有关 书卷 中的法规给 出 了直接 应用 的规则 。 以下 是这些规 则 的简要 总 结 。 2 ． AS ME 中 确 定 所 需 排 放 能 力 的 简 要 总结 I卷 电站 锅炉 仍然 使 用 1 9 1 4年 AS ME 第一 次出版 书 中的规 则 。简 单地说 也就 是要 求安全 阀的 排放 能力 足 以排 放掉锅炉 汽 包能 够 产 生的 所有 蒸 汽 ． 不 允许 压力 升高 到 任 一 安 全 阀 所整 定 最 高 压 力 之 上 的 6 ， 决 不 允 67 期 弟 } 维普资讯 AS ME安 全词 法规 的 学 习与讨 论 许 超 过 MAWP 最 高 允 许 工 作 压 力之 E的 6 。这 一规 定 现在 已被补 充了 内 容 ． 对于有 关 型 式 的 安 全 阀 1卷 在 P7 O页 提 供 了一 个 表 格 ． 规 定 了每 一 平 方英 寸 热 表 面 所 需要 的 最 小的安 全 阀排 放 能力 ． 并 且 强调 说 ． 这 只是 最小 的 ． 而实 际 需要 则是更 多 的 。 I 9 6 5年 第 1卷 针 对 新 型 的 直 流 循环 锅 炉 又插 入 了一条 设计 规 则 。这种 锅 炉没有 固 定 的 混合 蒸 汽 和水 线 ， 而 是 装 备 有 自动控 制 和保 护性 的连锁 装置 对蒸 汽 压力 起作 用 。这 种锅 炉没 有汽 包 ． 流体 一次 性 流过 ． 流进 的是 水 ， 流 出 的是 蒸 汽 ． 是 从 锅 炉 给 水 泵 获得 压 力 。锅 炉 沿着水 汽管 路 被设计 成 不 同的 压力 等 级 ， 在 省煤 器 进 口和 过 热 器 出 口存 在 很大 不同 ， 例 如 4 3 5 0 P S i 对 3 7 4 0 P S i 。 认识 到这 些 特殊 种类 的锅 炉 第 1卷对他 们 的超 压保 护提 供 了 可选 择 的规 则 在 P 6 7 ． 4 页。筒 单她 说 是它 允 许安 全阔 和 电动的压力 泄放 阀一起 使 用 ， 当所 有 的 压 力 泄放 阀都 处 于运 行状 态 ． 允 许 压 力升 高 至 铭牌 上 标 定 压 力 以 上 的 2 0 第 Ⅲ卷 核 动 力 装 置 对 超 压 保 护 的 要 求 是 准备 超 压保 护 的报 告 ， 报 告 中 要包括 所有 导 致 超 压 情 况 的 分 析 及 瞬 时 超 压 状 态 的 分 析 ， 所 需 要 的压 力 泄放 装 置 的 排 放 能 力根 据 此报 告决 定 。报告 中还 要 包括 压 力 泄放装置 的选 择 ， 以及对 它 们独立 结 构 的分析 ． 以保 证 能 够 进 行 超 压 保 护 这 个 报 告 必 须 根 据 AS ME N6 2 6 ． 3由专 业工 程 师撰 写并 记录 有 关 数 据 。 3 ．允 许 的超 压保护 大 多数 的压 力 泄放装 置特 别 是压 力 泄放 阀 ． 需要 的 压 力在 整定 压 力 上才 能达 到 全 行程 ， 带 有 多 个 阀 门的 容 器 需 要增 加 的 压 力 就 更高 以便 所 有 的 泄放 阀都 打 开 ， 有 的 阀 门 整定 压 力必 须 在 MAWP最 大 允 许 工 作压 力 以上 ． 第一 卷书 中 都提 供 了 各 自的规 则 ， 作 为 规 定 允许 在 MAWP以 上 多 少 ， 作 为 超 压保 护 68 第 】 卷 提供 的超 压保 护是 在 一 个很 小的 限 度 内 ． 压 力不 允许 升高 至任 一 安 全 阀 整 定 压 力最 高 值 以 上 的 6 ． 决 不 允 许 超 过 最 大 允许工 作 压 力的 6 上 第 卷 规 定 的超 压 保 护极 限 到 1 0 或 3 P S i ． 这 就 更大 一些 ， 也 就 是说 在任 一元 件设 计压 力 以上 大一些 也 就到 了被保 护 系统 所要 求维 持 压力 的边缘 。 4 ．压力 泄放 装置 的整 定 压 力 一 但 所 需要 的排 放 能 力和 允许 的超 压保 护 建立 起 来 ， 下 一 步 就 是 确 定 压 力泄 放 装 置 的整 定 压力 。对 于压 力泄 放 装置 整定 的 一般 规 则是 ， 至少 有 一 个 装置 必 须整 定 在 低 于被 保 护 系统 或容器 的最 大 允许工 作 压力 下打 开 。 第 1卷要求 至少 有一 个 压力 泄放 阔被整 定 在 MAWP 以 下 ． 其 它 的 阀 门 可 以 整 定 在 MAWP 以上 3 ， 决 不允 许 ， 对 于 汽 包 型 式 的锅 炉 ， 在饱 和 蒸汽安 全 阀 的全都 范 围 内 ． 整 定 压 力 高 于 任一 安 全 阀 整 定 压 力 最 高 值 的 1 0 。 这条规 则 主要应 用于汽 包 上 的安全 阀 ． 对于 过 热器 上 的安 全 阀 AS ME没有 规定 ， 但 实 践证 明整 定 在 MAWP以 下 较 为 合 理 ， 以 便它 们能在 汽包安 全 阀 之前起 跳 。 第 Ⅲ卷 要求至 少 有 一个 压力 泄放 装置 被 整 定在 设 计 压 力 或 低 于设 计压 力 ， 其 它 的可 以整 定在 稍 微 高 一 点 的 压 力上 ， 只要 当所 有 装置 都打 开时 最大 的超 压不 超过设 计 压 力的 10 。 5 ．整 定压 力 的公 差及 启 闭压 差 每 一卷 书 中都提 供 了对 于各 种应 用 条件 下 的整 定 压 力的公 差 及 启 闭 压 差 ， 为 了方 便 了解 及 对 比 ， 特 制 定 了表 格 ， 见 表 2， 此 表 对 上 述 问题 进 行 了 归纳 总 结 ， 对 电站 阀 门及 核 动 力 装 置 对 压 力 泄 放 装 置 的选 择 也 做 了 总 结 ， 请 看 以下表 1 、 表 2 。 以 上 是对 AS ME中 有 关 章 节 的 初 步 学 习与探 讨 ， 旨在 能 为 有关 人 员 了解 核 动 力 装 置 的有 关 要 求 提 供 方 便 ， 文 章 中有 不 当之 处 请有关 专 家或 专业 人 员给 予 批评 指正 维普资讯 w w w . b z f x w . c o mw w w . b z f x w . c o m 1 9 9 8年 第 1期 锅 炉 制 造 总 第 1 67期 表 1 AS ME 注规 允 许 的 压 力泄 放 装 置 ■卷 AS ME法 规允 许 的 压 力 泄放 装 置 卷 N B C NC NE 直接 1 用 弹簧 载荷 压 力世 放 阀 导阎 控制 的压 力泄 放 阀 动力 推动 的压 力 泄 放 阔 具有 辅助 推 动 装 置 的压 力 滟放 阔 表 2 a 第 1卷 要求 压 力 泄 放 装置 的 运行 要求 窖器 允 许 的超 压 应 用 在 MAWP或 容 器 规 定 的整 定压 力 关 于整 定压 力的 公 差 要 求 的 启 闭 压 差 设 计 压 力 上 启座 压 力 即整 定 压 力 P r 最 小 整 定 压 力 的 一 只 阀 门 ≤ MAW P P _ ≤ 7 0 P S i 公 差 士2 PS i 2 或 z PS i 锅炉 6 其 它阀f 3在 MAWP 7 0 P S i P r ≤3 0 0 P S i 士3 最大 整 定压力的 以 上 3 3 0 0 P S i 1 0 0 0 P S I 士1 求 的 可 以 整 定 在 MAWP 出上 ， 阀 门必 须满 足 最 太 整 定 压 力 的 直 流蒸 汽 锅炉 O 同 上 1 0 超 压 保 护 要 求 P5 7 表 2 b 第 Ⅲ卷 要求 容 器 允 许 的超 压 应 用 在 MAW P或容 器 规 定 的整 定压 力 关 于整 定 压 力 的 公差 要 求 的 启 闭压 差 设 计 压 力 以上 任 一 设 计 压 力 上 一 只 阀 门 ≤ 设 计 压 安 全 闻 安全 阀 NB 】 0 且 维 持 在 被 保 P ≤ 】 0 F S i 士2 P S i 最 大 为 定 压 力 的 NC 护 系 统 堆 持 压 力 的 7 0 P S i 7 0 F S i 3 安 全 阎 和 安 全 澄 压 保 护界 限 内运 行 导 阀控 制 的 压 力 世 故 阀 和 上 面 放 阀 按 设 计 任 务 的 安 全 阀相 同 说 明 书 中规 定 动 力 推 动的 千 1 导 固 控 制 的 压 力 撞 破 问 动 力 作 用 的 压 力 世 故 阀 和 上 面 的 安 全 阀 相 同 参考 文 献 AS ME法 规 第 】卷 、 第 Ⅲ卷 AS ME压 力 容 器杂 志 69 维普资讯