压力容器安全泄放及垫片密封实验.docx

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1、实验八压力容器安全泄放实验一、实验目的1、了解安全泄放装置的结构特点；2、掌握压力容器防超压安全泄放基本原理；3、测定安全泄放装置的泄放能力。二、实验原理压力容器防超压安全泄放，是指容器内一旦发生超压，容器的预定部位会立即敞开一条泄放通道，将造成超压的“多余”能量或物料排放到容器以外的安全处，使容器内的压力始终保持在某一规定值以内，从而避免容器因超压造成过度塑性变形甚至破裂。其工作原理为：容器在正常操作情况下压力一直维持在Pw以下。当压力超过1%以上并迅速增加时，安全泄放装置会在Pz压力下发生动作，敞开一条泄放通道，使容器内的压力始终保持在Pd值以内或不超过Pd值。时间图10-1压力容器防超压

2、安全泄放原理图常见的安全泄放装置有：安全阀、爆破片和易熔塞3种。1、安全阀安全阀主要由密封结构（阀座和阀瓣）和加载机构（弹簧或导阀）组成，它是由进口侧流体介质推动阀瓣开启，泄压后自动关闭的一种自动泄放阀门。安全阀的工作过程大致分为四个阶段，即正常工作阶段、临界开启阶段、连续排放阶段和回座阶段，其动作原理如图102所示。压力“正常工作阶段临界开启阶段h max阀瓣开启高度h图10-2安全阀动作过程曲线Pz开启压力；Pd排放压力；Pr回座压力；Pw容器最大工作压力；2、爆破片爆破片是在超过规定压力下迅速动作的一种压力敏感元件，用于封闭容器起到控制爆破压力的作用。爆破片主要有三种型式，即平板型、正拱

3、型和反拱型。平板型爆破片若为圆形平板时，通常在平板表面上开有沟槽或窄缝。平板型爆破片主要用于低压和超低压工况，尤其是大型料仓。爆破片使用时由自身相配的夹持器固定后，一起被夹持在容器或管道法兰之间，使容器处于封闭状态。爆破片的动作特点：当容器内的压力上升至某一规定值即爆破片的爆破压力时，爆破片便立即动作，金属薄片破裂或脱落，为容器内超压介质提供一条泄放通道。爆破片一旦爆破，泄放口径便无法自行封闭，直到容器内的压力泄放完毕为止。爆破片的计算(1)爆破压力估算(正拱型)(10Pb = Kb-3)式中：Ph爆破片的设计爆破压力MPa.S。一一爆破片箔材的初始厚度 mm .d一一爆破的泄放直径 mm；无

4、夹持器时，取夹持爆破片上下法兰管道最小口径。a爆破系数;铝箔材的爆破系数为220 MPao(2)理论泄放能力计算W = 5Aypkgh(1-4)式中：九一一额定泄放系数， =。62；4黏度校正系数，水A 爆破时的泄放面积，mm?；P液体的密度，kg/m；A。一一爆破片超压爆破时，受压侧与泄放侧的压差，MPa 0若泄放侧为常压，取爆破片的实验爆破压力。三、实验装：力学性能实验测试装置、仪表显示控制台、压力传感器、管板流量计、计算机及泵,如图103所示。图10-3安全阀与爆破片实验测试装置流程图力学性能实验测试平台一安全阀与爆破片实验检测装置VA141外压失稳健1储能器爆破片净时:器VA126I安

5、全阀测试艇P102VA109 VA116储水槽离心泵柱客泵图10-3力学性能实验测试装置安全阀：带扳手微启式安全阀A27W-1.6P （公称通径15mm；整定压力：0. 5MPa；网座压力 0.45MPa）封闭微启式安全阀A21W-1.6P （公称通径15mm；整定压力：0. 5MPa；回座压力0. 45MPa）爆破片：铝箔材四、实验步骤1、打开实验装置控制台总电源通电，检查压力传感器、孔板流量计的信号是否正常。2、检查安全阀测试罐是否注满水。3、打开安全阀测试罐的进口阀VA126、被测试安全阀的进口阀VA141或VA142。4、打开柱塞泵进口管道上的阀门VA109、V116o5、开启计算机数

6、据采集系统。6、启动柱塞泵P102和变频器向容器测试罐加压（调定变频调速器频率）。7、当压力接近整定压力时，同时观察容器测试罐的压力表或控制检测台上智能数显表，观察视窗中有无液体回流，以此判断安全阀开启压力。8、当压力达到稳定时，需持续12in,测出安全阀排放压力。9、停泵，关闭安全阀测试罐的进口阀VA126。10、观察视窗中液体停止回流后，读出压力表指示值即安全阀回座压力11、在计算机上保存实验数据曲线。12、实验完毕后，打开泄压阀129,将系统压力泄掉。爆破片实验操作：1、测量爆破片尺寸。2、安装爆破片，用法兰及螺栓将爆破片压紧。3、打开爆破片进口阀VA131、VA132o4、打开柱塞泵进

7、口管道上的阀门VA109、VA110、VA116o5、开启计算机数据采集系统。6、启动柱塞泵P102和变频器向安全阀测试罐加压（调定变频调速器频率）。7、观察容器超压泄放装置的压力表或控制检测台上智能数显表，观察爆破片视窗。8、当爆破片破裂后立即停泵，关闭爆破片进口阀VA131。9、在计算机上保存实验数据曲线。10、实验完毕后关闭实验装置各阀，整理好实验现场。五、实验内容1、通过视窗观察安全阀排放现象，测定两种微启式安全阀动作性能一一开启压力、排放压力、回座压力，获取安全阀动作性能实验曲线。2、实验两个平板爆破片（其中一个爆破片进行人工刻线），测量爆破片的爆破压力，同时观察爆破片启爆瞬间的液体泄放现象。六、实验报告1、实验目的、实验原理和内容2、简述实验步骤3、实验数据记录及处理4、实验分析及讨论七、讨论题1、通过实验曲线，叙述安全阀实际工作的全过程，分析安全阀在什么条件下启跳和关闭。2、比较安全阀和爆破片动作特点和泄放能力，说明安全阀和爆破片的用途。