Jiangsu Huafilter Hydraulic Industry Co.、Ltd。
Jiangsu Huafilter Hydraulic Industry Co.、Ltd。
ニュース

圧力緩和バルブの動作状況の完全な分析


圧力リリーフバルブ(PRV)が不可欠です 産業システムの安全装置。彼らは自動的に過剰を放出します 機器の損傷、システムの故障、または危険な爆発を防ぐための圧力。 これらのバルブがどのように機能し、その動作ステータスが重要であるかを理解することが重要です 安全で効率的な産業事業の維持。

この包括的な分析はカバーしています 基本原則から、圧力リリーフバルブについて知る必要があるすべて 高度な監視手法に。さまざまな種類のバルブを探索します。 これらを維持する一般的な問題、メンテナンス戦略、および業界標準 適切に動作する重要な安全デバイス。




Pressure Relief Valve DBW 20


圧力緩和バルブとは何ですか?

基本的な定義とそれがどのように機能するか

圧力緩和バルブは安全性のようなものです 加圧システムをガードします。それを自動リリースボタンと考えてください 圧力が高くなりすぎると開きます。システム内の圧力が到達したとき 危険なレベルでは、バルブが開き、加圧された液体(ガスまたは 液体)脱出。圧力が安全なレベルに戻ると、バルブが閉じます また。

バルブはシンプルで動作しますが 効果的なメカニズム。スプリングまたはパイロットシステムは、圧力を常に監視します。 スプリング力を克服するのに十分な圧力が強くなったら、バルブ 開く。これは人間のコントロールなしで自動的に発生し、 圧力関連の事故に対する信頼できる最後の防衛線。

なぜ圧力リリーフバルブがそうであるのか 重要

過圧を含む産業事故 壊滅的である可能性があります。有名な3マイルの島の原子力事故が強調されました これらのバルブは安全のためにどれほど重要か。適切な圧力緩和なしで、 機器は爆発し、原因となります。

  • 労働者の重傷または死亡
  • 大規模な物的損害
  • 環境汚染
  • 数百万ドルの生産シャットダウン

PRVは最終的な安全障壁として機能します。 他の制御システムが失敗した場合、人と機器の両方を保護します。

圧力緩和バルブの主要部分

重要なコンポーネントを理解するのに役立ちます これらのバルブがどのように動作するかを説明してください:

バルブ要素:ディスクを含む主要な可動部品(開く部分と 閉じます)および閉じたときに漏れを防ぐシール。

センシング要素:これらは圧力の変化を検出します。それらはどちらかのダイアフラムです(for 低圧、高精度のアプリケーション)またはピストン(高圧の場合、 頑丈な使用)。

参照力要素:通常、圧力レベルを設定する調整可能なスプリング バルブが開きます。ノズルや圧力チャンバーなどの追加部品微調整 バルブの応答。

材料: 一般的な材料には、一般的な使用のための真鍮とステンレス鋼が含まれます(303年生、 腐食性環境用304、または316)。選択は、どのタイプに依存します バルブハンドルと動作条件を流体します。

エマーソンのJシリーズのようなモダンバルブ 下流の圧力の影響を軽減するバランスの取れたベローズデザイン それらはより正確で信頼性があります。

圧力リリーフバルブが使用されている場合

産業用アプリケーション

PRVは多くの業界で見つかります:

石油とガス: 危険な圧力スパイクからパイプラインと加工装置を保護します。

化学処理:反応器の爆発を防ぎ、暴走から保護します 反応。

蒸気システム:ボイラーと蒸気分配ネットワークの保護電力 植物と製造施設。

水処理:水処理と流通における安全な圧力を維持します システム。

医薬品製造:滅菌容器と加工装置の保護。

HVACシステム: 建物内の暖房および冷却システムの安全な動作を確保する。

一般的な過圧の状況

いくつかの条件は危険を引き起こす可能性があります 圧力蓄積:

  • 機器の誤動作または制御システムの故障
  • 下流のアウトレットまたは閉じたバルブ
  • 温度が増加し、流体が膨張します
  • ガスを生成する化学反応
  • 冷却システムを停止する電力障害
  • 操作手順におけるヒューマンエラー



Pressure Shut-off Valve DAW


圧力リリーフバルブの種類

圧力リリーフバルブと安全性の緩和 バルブ

どちらのタイプも保護しますが 過剰圧力、それらは異なる動作をします:

圧力リリーフバルブ(PRV):徐々に開き、通常は液体で使用されます。彼らは始めます セットの圧力よりも約3〜5%上で開くと、圧力が完全に閉じる セットポイントより2〜4%下にドロップします。

安全リリーフバルブ(SRV):「ポップ」アクションですばやく開き、ガスで使用されます または蒸気。彼らは、セット圧力を10〜20%上回る圧力上昇を処理できます。

コンビネーションバルブ:液体とガスの両方を扱うことができ、段階的と段階的 流体の種類に応じてポップアクション。

主なタイプとその特性

スプリング荷重バルブ

これらは、aを使用する最も一般的なタイプです バルブを閉じたままにするために春。

利点:

  • シンプルで信頼できるデザイン
  • ほとんどのアプリケーションで機能します
  • メンテナンスが簡単です

短所:

  • 背面圧力に敏感です(バルブの下流の圧力)
  • 特定の条件下でおしゃべりしたり振動したりできます

に最適です:蒸気ボイラー、一般プロセスアプリケーション

バランスの取れたベローズ/ピストンバルブ

これらのバルブは、背圧を補います ベローズまたはピストンシステムを使用した効果。

利点:

  • 背圧の変化の影響を受けません
  • より正確な圧力制御
  • 腐食性アプリケーションの方が適しています

短所:

  • より複雑なデザイン
  • ベローズは時間の経過とともに摩耗することができます
  • 通気システムが必要です

に最適です:逆圧力、汚れたサービスまたは腐食サービスを備えたシステム

パイロット操作バルブ

これらは小さなパイロットバルブを使用してaを制御します より大きなメインバルブ。

利点:

  • 非常に正確です(セット圧力の98%で動作できます)
  • おしゃべりしたり振動したりしないでください
  • 大規模なフローアプリケーションに適しています

短所:

  • より複雑で高価
  • 汚染に敏感
  • より多くのメンテナンスが必要です

に最適です:大容量システム、高圧アプリケーション

破裂ディスク

これらは、いつ爆発する薄い金属ディスクです 圧力が高すぎます。

利点:

  • 非常に低コスト
  • 活性化前に漏れはありません
  • PRVを腐食から保護できます

短所:

  • 使い捨てのみ
  • 破裂するときに金属断片を作成します
  • 交換するにはシステムシャットダウンが必要です

に最適です:まれな過圧イベント、腐食性環境

サージレリーフバルブ

これらの特別なバルブは内部で開きます 突然の圧力スパイクから保護するためのミリ秒。

利点:

  • 非常に速い応答
  • ウォーターハンマー保護に最適です
  • 正確なオープニング特性

短所:

  • 専門アプリケーション
  • より高いコスト

に最適です:パイプラインの急速な圧力の変化から保護する

主要な動作パラメーター

圧力を設定します

これは、バルブの圧力です 開き始めます。それは慎重に調整する必要があり、通常は3回テストされます ±3%または0.1バー以内の精度を確保します。通常の動作圧力はあるはずです 漏れを防ぐために、セット圧力(最低10%)を少なくとも20%下回っています。

緩和圧力と過圧

リリーフ圧力は、設定された圧力プラスに等しくなります 過剰圧力手当。さまざまなアプリケーションにより、異なる過圧が可能になります レベル:

  • 一般的なアプリケーション:10%
  • ボイラーアプリケーション:3-5%
  • 火災緊急事態:最大20%

ASME標準は、過剰圧力を10%に制限しています ほとんどの容器の最大許容作業圧(MAWP)、または火災中の21% 緊急事態。

プレッシャーとブローダウンを再生します

プレッシャーは、バルブが完全に行われるときです 再び閉じます。ブローダウンは、セットの圧力と再生の違いです 圧力、通常4-20%。 3〜5%のマージンはおしゃべりを防ぎます。

最大許容作業圧力 (MAWP)

これは、保護された最高圧力です 機器は安全に処理できます。バルブセットの圧力は、MAWPを超えてはなりません 緩和圧力は、最大許容累積圧力を超えてはなりません (MAAP)。

一般的な問題とその原因

典型的な障害モードを理解するのに役立ちます トラブルシューティングと予防で:

バルブはセット圧力で開きません

原因:

  • 壊れたまたは弱体化したスプリング
  • 汚染ブロッキングバルブの動き
  • 腐食動作を防ぎます
  • 誤ったキャリブレーション

結果: システムの過剰圧力、潜在的な機器の損傷または爆発

システムの過剰圧力(バルブが失敗します 開ける)

原因:

  • 汚染のためにバルブが詰まっています
  • 間違ったバルブの選択またはサイジング
  • 重度の腐食損傷

結果: 壊滅的な障害、安全事故(スリーマイル島のケースなど)

バルブの漏れ

原因:

  • バルブが適切に閉じていません
  • アプリケーションの間違ったバルブサイズ
  • 摩耗または損傷したシーリング表面
  • 温度変化からの熱応力

結果: エネルギー損失、環境放出、システムの非効率性

おしゃべりと振動

原因:

  • 過度の入口圧力低下(3%以上)
  • 高い背圧
  • アプリケーション用の特大バルブ

結果: バルブ成分の迅速な摩耗、パイプの損傷、騒音

貼り付け、摩耗、腐食

原因:

  • 汚染された液体
  • 互換性のない材料
  • 厳しい動作条件

結果: バルブの故障、予期しない漏れ、安全システムの妥協

ほとんどの問題は、システムの問題に由来しています バルブの欠陥ではなく、適切な選択の重要性を強調し、 インストール、メンテナンス。

メンテナンスと信頼性の改善

メンテナンス戦略

予防保守:定期的な検査、クリーニング、潤滑、およびテスト。ハイリスク アプリケーションは年間メンテナンスが必要になる場合があります。

主要なオーバーホール:完全な分解、非破壊検定、コンポーネント 交換、およびサービスに戻る前の完全なテスト。

診断技術

基本的な検査:視覚的なチェックと漏れテストは、明らかな問題を特定できます。

高度な非破壊検査(NDT):

  • 音響放出モニタリング
  • 超音波検査
  • 磁気粒子検査
  • 染料浸透試験
  • X線撮影テスト
  • 振動分析

これらの高度な手法は検出できます 早期に問題が発生し、コストが削減され、故障の防止があります。

スマート監視と予測 メンテナンス

モダンなテクノロジーは洗練されたものを提供します 監視システム:

ワイヤレス音響モニタリング:Rosemount 708のようなシステムは、バルブの動作を検出できます 物理的な接触。

位置送信機:Fisher 4400モニターバルブの位置などのデバイスは継続的に。

人工知能:AIと機械学習は監視データを分析して予測する それらが発生する前の障害。

これらのテクノロジーを使用している企業は報告しています 計画外のシャットダウンが最大50%減少します。シェル、一般からのサクセスストーリー モーター、フリトレイは、予測的な数百万ドルの節約を示しています メンテナンスプログラム。

リスクベースの検査(RBI)および 信頼性中心のメンテナンス(RCM)

RBI: 障害と結果の確率を定量化し、メンテナンスを可能にします 最高リスクの機器に焦点を当てるリソース。

RCM:a 最も効果的なメンテナンスタスクを決定する機能に焦点を当てたアプローチ 各コンポーネント。

これらのアプローチは、最適化するために協力します メンテナンススケジュールとシステム全体の信頼性を向上させます。

業界の基準と規制

業界標準のコンプライアンスはそうです 安全性と法的運用に不可欠:

ASMEボイラーと圧力容器コード

  • セクションI(ボイラー)そしてセクション viii(圧力容器):過剰圧力をMAWPの10〜21%に制限します 条件に応じて
  • 各容器の独立した圧力保護が必要です

API標準

  • API 520:サイジングの計算と フロー要件
  • API 521:インストールガイドライン およびシステム設計
  • API 526:バルブ調達 仕様
  • API 527:シートの緊張 要件

ISO 4126シリーズ

安全性をカバーする国際基準 パイロット操作バルブと破裂ディスクを含むバルブ要件。

圧力機器指令(PED) 2014/68/EU

CEマーキングを必要とする欧州の規制 圧力機器の適合性評価。

OSHA要件

禁止する米国の職場の安全規制 バルブの分離と独立した圧力緩和システムが必要です。

テクノロジーの傾向と未来 開発

デジタル統合

現代のPRVがますます取り入れられています デジタル監視および制御システム。スマートバルブは彼らを通信できます ステータス、メンテナンスのニーズを予測し、パフォーマンスを自動的に最適化します。

高度な材料

新しい材料は腐食に耐えます 過酷な環境で長く続きます。これらの材料はメンテナンスを減らします 要件と信頼性の向上。

シミュレーションとモデリング

コンピューターシミュレーションは、エンジニアの設計に役立ちます より良いバルブシステムとさまざまな条件下でのパフォーマンスを予測します。これ 高価な物理的テストの必要性を減らします。

環境上の考慮事項

新しいバルブは排出量を最小限に抑えます 安全性能を維持しながら環境への影響。これは特にです 化学処理およびオイル精製アプリケーションにおいて重要です。

結論と推奨事項

重要な調査結果

圧力リリーフバルブ動作ステータス 定常状態のパラメーター(設定圧力や流れ容量など)と 一時的な応答特性(開口時間やサージ保護など)。 信頼性は、適切な標準コンプライアンス、定期的なメンテナンス、および ますます、スマート監視システム。

最近の研究からの重要な発見:

  • サージレリーフバルブは、従来の頻繁に優れています 急速な圧力変化のためのバルブ
  • 破裂ディスクとの組み合わせは、許可しながら漏れを防ぎます オンラインテスト
  • ほとんどのバルブの故障は、システムの問題ではなく、システムの問題に起因します バルブの欠陥
  • AIを使用した予測メンテナンスは、コストを劇的に削減できます 安全性を向上させます

アクションの推奨事項

デザインと選択用:

  • 適切なサイジングのためにAPI 520計算を使用します
  • 重要な過渡圧力シミュレーションを検討してください アプリケーション
  • 実績のあるサプライヤーからの参照メーカー仕様 エマーソンとクロスビーのように
  • ウォーターハンマーの傾向があるシステムのサージ保護を含めます

操作とメンテナンス用:

  • 少なくとも20%の圧力マージンを維持します
  • NDTおよびAIシステムを使用して高度な監視を実装します
  • RBIおよびRCMアプローチを使用して、メンテナンススケジュールを最適化します
  • 適切なバルブの動作と緊急事態の列車オペレーター 手順

規制のコンプライアンスのため:

  • 厳格なドキュメントのレビューと承認プロセスを確保します
  • 定期的なプロセスハザード分析(PHA)評価を実施します
  • 進化する基準と規制で最新の状態を保ちます
  • 適切な認証とテストの記録を維持します

ビジネスサポートのため:

  • オンライン選択ツールと計算機を利用します
  • メーカーのデータシートと技術リソースにアクセスします
  • 初期購入だけでなく、総所有コストを検討してください 価格
  • 資格のあるサービスプロバイダーとの関係を構築します

これらの推奨事項に従うことによって 圧力緩和バルブ管理に対する包括的なアプローチを維持し、 組織は、安全で信頼性が高く、費用対効果の高い運用を確保することができます すべての規制要件を満たす。

圧力緩和バルブの未来 テクノロジーは、スマートモニタリング、予測的メンテナンス、およびその後、有望に見えます 安全性と信頼性を向上させ続ける先進材料。滞在 これらの開発について知らされ、ベストプラクティスの実施は 最高を保証しながら競争上の優位性を維持するために不可欠です 安全性のレベル。



関連ニュース
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept