안전 밸브 및 압력 릴리프 밸브 설명

I. 안전 밸브

안전 밸브는 매체 압력이 지정된 값을 초과하는 것을 방지하는 역할을 하는 밸브입니다. 파이프라인에서 매체 작동 압력이 지정된 값을 초과하면 밸브가 자동으로 열려 초과된 매체를 배출하고, 작동 압력이 지정된 값으로 돌아오면 자동으로 닫힙니다.

안전 밸브는 입구의 정압에 의해 열리는 자동 압력 해제 보호 장치입니다. 압력 용기의 가장 중요한 안전 액세서리 중 하나입니다. 그 기능은 용기 내부의 압력이 특정 값을 초과하면 매체 자체의 압력에 의해 밸브가 자동으로 열려 일정량의 매체를 빠르게 배출하는 것입니다.

용기 내부의 압력이 허용치 이하로 떨어지면 밸브가 자동으로 닫혀 용기 내부 압력이 항상 허용 압력의 상한 이하로 유지되도록 하여 과압으로 인해 발생할 수 있는 사고를 자동으로 방지합니다. 따라서 안전 밸브는 압력 용기의 궁극적인 보호 장치라고도 합니다.

안전 밸브는 외력의 작용에 의해 개폐 부재가 정상적으로 닫히는 안전 보호 밸브입니다. 장비 또는 배관 내 매체의 압력이 상승하여 지정된 값을 초과하면 자동으로 열려 배관 또는 장비 내부의 매체의 압력이 지정된 값을 초과하는 것을 방지하기 위해 매체를 시스템 외부로 배출합니다.

안전 밸브는 자동 밸브의 범주에 속하며 주로 보일러, 압력 용기 및 파이프 라인에 사용되어 지정된 값을 초과하지 않도록 압력을 제어하여 개인 안전 및 장비 작동에 중요한 보호 역할을 합니다.

1. 안전 밸브에 대한 일반적인 용어

(1) 개방 압력:

매체 압력이 지정된 압력 값으로 상승하면 밸브 디스크가 자동으로 열리고 매체가 빠르게 배출됩니다. 이때 밸브 입구의 압력을 개방 압력이라고 합니다.

(2) 방전 압력:

밸브 디스크가 열린 후 장비 파이프라인의 매체 압력이 계속 상승하면 밸브 디스크가 완전히 열려 정격량의 매체를 배출해야 합니다. 이때 밸브 입구의 압력을 토출 압력이라고 합니다.

(3) 폐쇄 압력:

안전 밸브가 열리고 매체의 일부가 배출된 후 장비 파이프 라인의 압력은 점차 감소합니다. 작동 압력보다 미리 정해진 값 이하로 감소하면 밸브 디스크가 닫히고 개방 높이가 0이 되며 매체가 유출을 멈춥니다. 이때 밸브 입구의 압력을 폐쇄 압력이라고 하며, 재시팅 압력이라고도 합니다.

(4) 작업 압력:

장비가 정상적으로 작동하는 동안의 중간 압력을 작동 압력이라고 합니다. 이때 안전 밸브는 밀폐된 상태입니다.

(5) 방전 용량:

배출 매체 밸브 디스크가 완전히 열렸을 때 단위 시간당 밸브 배출구에서 배출되는 매체의 양을 밸브의 배출 용량이라고 합니다.

2. 안전 밸브의 종류

안전 밸브는 용도에 따라 구조가 다르지만 일반적으로 다음과 같은 방법으로 분류됩니다.

(1) 안전 밸브의 구조에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

1) 데드 웨이트(레버) 타입 안전 밸브:

레버와 분동 추를 사용하여 밸브 디스크의 압력 균형을 맞춥니다. 데드 웨이트 안전 밸브는 데드 웨이트의 위치를 이동하거나 데드 웨이트의 무게를 변경하여 압력을 조절합니다. 구조가 간단하다는 장점이 있지만, 상대적으로 부피가 크고 재착력이 낮다는 단점이 있습니다. 이 유형의 안전 밸브는 고정된 장비에만 사용할 수 있습니다. 그림 1의 맨 왼쪽 이미지에서 볼 수 있듯이.

2) 스프링식 안전 밸브:

압축된 스프링의 힘을 사용하여 밸브 디스크의 압력 균형을 맞추고 밀폐 상태를 유지합니다. 스프링식 안전밸브는 스프링의 압축량을 조절하여 압력을 조절합니다. 사하중식 안전밸브보다 부피가 작고 가볍고 민감하며 설치 위치가 엄격하게 제한되지 않는다는 장점이 있지만 스프링의 변형에 따라 밸브 스템에 작용하는 힘이 달라진다는 단점이 있습니다.

동시에 스프링의 단열 및 방열에 주의를 기울여야 합니다. 스프링식 안전 밸브의 스프링 힘은 일반적으로 2000킬로그램을 초과하지 않아야 합니다. 너무 크고 뻣뻣한 스프링은 정밀한 작업에 적합하지 않기 때문입니다. 그림 1의 가운데 이미지에서 볼 수 있듯이.

3) 파일럿 작동식 안전 밸브:

파일럿 작동식 안전 밸브는 일반적으로 대구경 파이프라인에 사용됩니다. 대구경 안전 밸브는 사하중 또는 스프링 타입을 사용할 때 적합하지 않기 때문입니다. 파일럿 작동식 안전 밸브는 메인 밸브와 보조 밸브로 구성됩니다. 메인 밸브와 보조 밸브는 서로 연결되어 있으며 보조 밸브의 펄스 작용에 의해 메인 밸브가 작동합니다. 그림 1의 맨 오른쪽 이미지에서 볼 수 있듯이.

파이프 라인의 매체가 정격 값을 초과하면 보조 밸브가 먼저 작동하여 주 밸브를 구동하고 초과 매체를 배출합니다.

4) 마이크로 리프트 안전 밸브.

밸브 디스크의 개방 높이는 밸브 시트 직경의 1/40~1/20(예: A27W-10T, A47H-16C 안전 밸브)입니다.

5) 풀 리프트 안전 밸브.

예를 들어, A47H-16C 유형 안전 밸브입니다. 밸브 디스크의 개방 높이는 밸브 시트 직경의 1/4입니다.

6) 완전히 닫힌 안전 밸브.

A47H-16C 유형 안전 밸브와 같은 경우.

7) 반폐쇄형 안전 밸브.

A48Y-16C 안전 밸브와 같은 경우.

8) 안전 밸브를 엽니다.

(A48Y-16C 안전 밸브도 개방형입니다.)

9) 파일럿 작동식 안전 밸브.

WFXD 유형 안전 밸브와 같은 경우입니다.

(2) 안전 밸브 디스크의 최대 개방 높이와 밸브 시트 직경의 비율에 따라 다음과 같이 나눌 수도 있습니다:

1) 마이크로 리프트:

밸브 디스크의 개방 높이는 밸브 시트 직경의 1/20~1/10입니다. 그림 2의 왼쪽 다이어그램에서 볼 수 있습니다. 개방 높이가 작기 때문에이 유형의 밸브의 구조 및 기하학적 모양에 대한 요구 사항은 풀 리프트 유형만큼 엄격하지 않으므로 설계, 제조, 유지 관리 및 테스트가 더 편리하지만 효율성은 낮습니다.

2) 풀 리프트:

밸브 디스크의 개방 높이는 밸브 시트 직경의 1/4~1/3입니다. 그림 2의 오른쪽 다이어그램에서 볼 수 있습니다.

풀 리프트 안전 밸브는 가스 매체의 팽창 추력에 의존하여 밸브 디스크를 충분한 높이와 변위까지 올립니다. 밸브 디스크와 시트의 상하 조절 링을 사용하여 배출 매체와 상하 밸브 링 사이에 압력 영역을 생성하여 밸브 디스크가 필요한 개방 높이와 지정된 재착압까지 상승하도록 합니다. 이 구조는 매우 민감하고 널리 사용되지만 상부 및 하부 조절 링의 위치를 조정하기 어렵고 신중한 사용이 필요합니다.

(3) 안전 밸브 본체의 구조에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

1) 완전히 밀폐되어 있습니다:

매체를 배출할 때 외부로 누출되지 않고 모두 배출 파이프를 통해 배출됩니다.

2) 반밀폐형:

매체를 배출할 때 일부는 배출 파이프를 통해 배출되고 다른 일부는 밸브 커버와 밸브 스템 사이의 조인트에서 누출됩니다.

3) 개방형:

매체를 배출할 때 외부로 유도되지 않고 밸브 디스크에서 직접 배출됩니다.

(4) 연결 방법에 따라:

1) 플랜지 연결형 안전 밸브.

안전 밸브 입구와 파이프 라인은 플랜지로 연결되며 배출구 형태는 유연합니다.

2) 나사산 연결 안전 밸브.

안전 밸브 입구와 파이프 라인은 나사산으로 연결되며 출구 형태는 유연합니다.

3) 용접 연결 안전 밸브.

안전 밸브 입구와 파이프 라인은 나사산으로 연결되며 출구 형태는 유연합니다.

(5) 해당 온도에 따라:

1) 초저온 안전 밸브:

100℃ 이하 온도용 안전 밸브

2) 저온 안전 밸브:

100℃ < -40℃ 온도용 안전 밸브.

3) 상온 안전 밸브:

40℃≤t≤120℃용 안전 밸브

4) 중간 온도 안전 밸브:

120℃<t≤450℃용 안전 밸브

5) 고온 안전 밸브:

450℃ 이상용 안전 밸브

특히 중국 스프링 제조의 실제 상황을 고려할 때 350 ℃ 이상의 조건에서 안전 밸브를 사용하는 경우 대부분 라디에이터를 사용하거나 밸브 커버를 바구니 모양으로 만들어 스프링이 열을 더 잘 방출하여 항상 350 ℃ 이하에서 작동하도록하여 강성이 변하지 않도록하여 안전 밸브의 올바른 개방 및 재 장착 및 기타 성능 요구 사항을 보장해야한다는 점을 지적해야합니다.

(7) 공칭 압력으로 분류합니다:

1) 저압 안전 밸브:

공칭 압력 PN≤1.6Mpa의 안전 밸브

2) 중간 압력 안전 밸브:

공칭 압력 PN2.5-6.4Mpa의 안전 밸브

3) 고압 안전 밸브:

공칭 압력 PN10.0-80.0Mpa의 안전 밸브

4) 초고압 안전 밸브:

공칭 압력 PN > 100Mpa의 안전 밸브

(8) 사용된 매체에 따라 분류합니다:

1) 증기용 안전 밸브

보통 A48Y 모델로 대표됩니다.

2) 공기 및 기타 가스용 안전 밸브

보통 A42Y 모델로 대표됩니다.

3) 액체용 안전 밸브

일반적으로 A41H 모델이 대표적입니다.

(9) 배압 밸런싱 메커니즘의 존재 여부에 따른 분류

1) 배압 밸런스 안전 밸브.

벨로우즈, 피스톤 또는 다이어프램과 같은 구성 요소를 사용하여 배압 효과의 균형을 맞추고 디스크 양쪽에서 리프트 전 밸브의 개방 압력이 균형을 이루도록 합니다.

2) 기존 안전 밸브.

배압 밸런싱 부품이 없는 안전 밸브.

(10) 운영 특성별 분류

1) 비례 작동 안전 밸브.

압력이 증가함에 따라 개방 압력이 서서히 변하는 안전 밸브입니다.

2) 2단계 안전 밸브.

팝 액션 안전 밸브라고도 합니다. 개방 과정은 두 단계로 나뉘는데, 처음에는 압력이 증가함에 따라 디스크가 비례적으로 열리고 압력이 약간 증가하면 더 이상의 압력 증가 없이 디스크가 지정된 높이까지 빠르게 열립니다.

(10) 씰링 쌍별 분류

1) 경질 합금 대 경질 합금 씰링 쌍.

고온 및 고압 상황, 특히 고온 및 고압 과열 증기에 적합합니다.

2) 2Cr13 ~ 2Cr13 씰링 쌍.

일반적인 상황에서 포화 증기 및 과열 증기에 사용하거나 450°C 이하의 온도에서 다른 매체가 있는 용기 또는 파이프라인에 사용합니다.

3) 밸브 시트 씰링 표면은 2Cr13, 밸브 디스크 씰링 표면은 경질 합금입니다.

밀봉 표면에 침식을 일으킬 가능성이 있는 고압 증기 및 유속이 비교적 높은 기타 매체에 사용됩니다.

4) 밸브 시트 밀봉 표면은 합금강, 밸브 디스크 밀봉 표면은 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTFE)입니다.

엄격한 밀봉 요구 사항이 있지만 작동 온도가 150°C 미만인 오일 또는 천연 가스 매체에 적합합니다.

5) 씰링 쌍은 오스테나이트 스테인리스 스틸로 만들어집니다.

이 유형의 안전 밸브의 밸브 몸체와 보닛은 대부분 산 및 알칼리와 같은 부식성 성분이 포함된 매체에 사용되는 오스테나이트 스테인리스 스틸로 만들어집니다.

3. 안전 밸브의 선택 기준:

(1) 풀 리프트 스프링 안전 밸브는 일반적으로 증기 보일러 안전 밸브에 사용됩니다;


(2) 액체 매체 안전 밸브의 경우 일반적으로 마이크로 리프트 스프링 안전 밸브가 사용됩니다;


(3) 공기 또는 기타 가스 매체 안전 밸브의 경우 일반적으로 풀 리프트 스프링 안전 밸브가 사용됩니다;


(4) 액화 석유 가스 차량 탱크 또는 철도 탱크 차량에 사용되는 안전 밸브의 경우 일반적으로 풀 리프트 내부 안전 밸브가 사용됩니다;

(5) 유정 출구에 사용되는 안전 밸브의 경우 일반적으로 파일럿 작동식 안전 밸브가 사용됩니다;

(6) 증기 발전 설비의 고압 바이패스 안전 밸브의 경우 일반적으로 안전 및 제어 기능을 모두 갖춘 파일럿 작동식 안전 밸브가 사용됩니다;

(7) 안전 밸브에 대해 정기적 인 개방 테스트가 필요한 경우 리프팅 레버가있는 안전 밸브를 사용해야합니다. 중간 압력이 개방 압력의 75% 이상에 도달하면 리프팅 레버를 사용하여 시트에서 밸브 디스크를 약간 들어 올려 안전 밸브 개방의 유연성을 확인할 수 있습니다;

(8) 중간 온도가 높은 경우 스프링 챔버의 온도를 낮추기 위해 닫힌 안전 밸브의 온도가 300°C를 초과하고 열린 안전 밸브의 온도가 350°C를 초과하는 경우 라디에이터가 있는 안전 밸브를 사용해야 합니다;

(9) 안전밸브 출구의 배압이 가변적이고 그 변화가 개방 압력의 10%를 초과하는 경우, 벨로우즈 안전밸브를 사용해야 합니다;

(10) 매체가 부식성인 경우 벨로우즈 안전 밸브를 사용하여 매체에 의한 부식으로 인해 중요한 부품이 고장나는 것을 방지해야 합니다.

4. 안전밸브의 설치 및 유지보수 시 다음 사항에 유의해야 합니다:

(1) 모든 유형의 안전 밸브는 수직으로 설치해야 합니다.

(2) 안전 밸브의 출구에 압력이 가해지지 않도록 장애물이 없어야 합니다.

(3) 안전 밸브는 설치 전에 특별히 테스트하고 밀봉 성능을 확인해야 합니다.

(4) 사용 중인 안전 밸브는 정기적으로 점검해야 합니다.

5. 다양한 증기 가열 장비에 권장되는 스팀 트랩 유형

표 1 다양한 증기 가열 장비에 권장되는 스팀 트랩 유형

II. 감압 밸브

1. 감압 밸브란 무엇인가요?

감압 밸브는 밸브 본체 내부의 폐쇄 부재의 개방을 사용하여 매체의 흐름을 조절하고 매체의 압력을 줄이는 동시에 하류 압력의 효과로 폐쇄 부재의 개방을 조정하여 하류 압력을 일정 범위 내로 유지합니다. 밸브 본체 내부 또는 하류에 냉각수를 주입하여 매체의 온도를 낮춥니다. 이러한 밸브를 감압 및 온도 감소 밸브라고 합니다.

감압 밸브의 특징은 지속적으로 변화하는 입구 압력에도 불구하고 출구 압력과 온도 값을 일정 범위 내로 유지한다는 점입니다.

감압 밸브는 공압 제어 밸브의 필수 액세서리로, 주요 기능은 공기 공급원의 압력을 설정 값으로 낮추고 안정화하여 제어 밸브가 조절 및 제어를 위한 안정적인 공기 공급원 출력을 얻을 수 있도록 하는 것입니다.

구조 형태에 따라 다이어프램형, 스프링 다이어프램형, 피스톤형, 레버형, 벨로우즈형으로 나눌 수 있고, 밸브 시트 수에 따라 단좌식과 복좌식으로 나눌 수 있으며, 밸브 디스크의 위치에 따라 직동식과 역동식으로 구분할 수 있습니다.

2. 감압 밸브의 기본 성능

(1) 압력 조절 범위:

감압 밸브의 출력 압력 P2의 조정 가능한 범위를 말하며, 이 범위 내에서 지정된 정확도가 요구됩니다. 압력 조정 범위는 주로 압력 조정 스프링의 강성과 관련이 있습니다.

(2) 압력 특성:

유량 g가 고정되어 있을 때 입력 압력의 변동으로 인한 출력 압력 변동의 특성을 나타냅니다. 출력 압력 변동이 작을수록 감압 밸브의 특성이 우수합니다. 출력 압력은 입력 압력의 변동에 따라 본질적으로 변하지 않으려면 입력 압력의 특정 값보다 낮아야 합니다.

(3) 흐름 특성:

입력 압력이 고정되어 있을 때 출력 유량 g에 따라 변화하는 출력 압력의 특성을 말합니다. 유량 g가 변할 때 출력 압력의 변화가 작을수록 좋습니다. 일반적으로 출력 압력이 낮을수록 출력 유량 변화에 따른 변동이 작습니다.

3. 감압 밸브 선택

사용 요구 사항에 따라 감압 밸브의 유형과 압력 조절 정확도를 선택한 다음 필요한 최대 출력 유량에 따라 직경을 선택합니다. 밸브의 공기 공급원 압력을 결정할 때는 최고 출력 압력보다 0.1MPa 이상 높아야 합니다.

감압 밸브는 일반적으로 수분 분리기 및 공기 필터 후, 오일 미스트 장치 또는 설정 값 장치 전에 설치되며 입구 및 출구 연결이 반대로되지 않도록주의해야하며 밸브를 사용하지 않을 때는 일정한 압력으로 인한 다이어프램의 변형과 성능에 영향을 미치지 않도록 노브를 느슨하게해야합니다.

선택 기준:

(1) 주어진 스프링 압력 레벨 범위 내에서 배출구 압력은 막힘이나 비정상적인 진동 없이 최대값과 최소값 사이에서 지속적으로 조절할 수 있어야 합니다;

(2) 연질 밀봉 감압 밸브의 경우 지정된 시간 내에 누출이 없어야하며, 금속 밀봉 감압 밸브의 경우 누출이 최대 유량의 0.5%를 초과하지 않아야합니다.

(3) 출구 유량이 변경될 때 직동식의 출구 압력 편차는 20%를 초과하지 않아야 하며, 파일럿 작동식의 출구 압력 편차는 10%를 초과하지 않아야 합니다;

(4) 입구 압력 변화 시 직동식의 출구 압력 편차는 10%를 초과하지 않아야 하며, 파일럿 작동식의 출구 압력 편차는 5%를 초과하지 않아야 합니다;

(5) 일반적으로 감압 밸브 후의 압력은 밸브 전 압력의 0.5배 미만이어야 합니다;

(6) 감압 밸브는 광범위한 응용 분야를 가지고 있으며 증기, 압축 공기, 산업용 가스, 물, 오일 및 기타 여러 액체 매체가 있는 장비 및 파이프 라인에 사용할 수 있습니다. 감압 밸브의 출구를 통과하는 매체의 양은 일반적으로 질량 유량 또는 체적 유량으로 표현됩니다;

(7) 벨로우즈 직동식 감압 밸브는 저압, 중간 및 작은 직경의 증기 매체에 적합합니다;

(8) 다이어프램 직동식 감압 밸브는 중압 및 저압, 중간 및 작은 직경의 공기 및 물 매체에 적합합니다. 스테인리스 내산성 강철로 만들어진 경우 다양한 부식성 매체에 사용할 수 있습니다;

(9) 파일럿 작동식 피스톤 감압 밸브는 증기, 공기 및 물 매체의 다양한 압력, 직경 및 온도에 적합합니다;

(10) 파일럿 작동식 벨로우즈 감압 밸브는 저압, 중간 및 작은 직경의 증기, 공기 및 기타 매체에 적합합니다;

(11) 파일럿 작동식 다이어프램 감압 밸브는 저압 및 중압, 중/소구경 증기 또는 물 및 기타 매체에 적합합니다;

(12) 감압 밸브의 입구 압력 변동은 입구 압력의 설정 값의 80% ~ 105% 내에서 제어되어야합니다. 이 범위를 초과하면 초기 단계의 감압 성능에 영향을 미칩니다;

(13) 일반적으로 감압 밸브 후의 압력은 밸브 전 압력의 0.5배 미만이어야 합니다;

(14) 감압 밸브의 각 스프링은 특정 출구 압력 범위 내에서만 적용 가능합니다. 범위를 초과하는 경우 스프링을 교체해야 합니다;

(15) 중간 작동 온도가 상대적으로 높은 상황에서는 일반적으로 파일럿 작동식 피스톤 감압 밸브 또는 파일럿 작동식 벨로우즈 감압 밸브가 선택됩니다;

(16) 공기 또는 물(액체)과 같은 매체의 경우 일반적으로 직동식 다이어프램 감압 밸브 또는 파일럿 작동식 다이어프램 감압 밸브를 선택하는 것이 좋습니다;

(17) 증기 매체의 경우 파일럿 작동식 피스톤 또는 파일럿 작동식 벨로우즈 감압 밸브를 선택해야 합니다;

(18) 작동, 조정 및 유지 관리의 편의를 위해 감압 밸브는 일반적으로 수평 파이프 라인에 설치해야 합니다.

4. 감압 밸브의 설치 및 유지 관리를 위해 다음 사항에 유의해야 합니다:

(1) 작동 및 유지보수의 용이성을 위해 밸브는 일반적으로 수평 파이프 라인에 수직으로 설치됩니다.

(2) 설치하는 동안 파이프 라인의 매체 흐름 방향이 밸브 본체에 표시된 화살표 방향과 일치하도록 주의해야 합니다.

(3) 밸브 후 과압을 방지하기 위해 감압 밸브는 밸브 배출구에서 4미터 이상 떨어진 곳에 설치해야 합니다.

5. 감압 밸브의 기능 및 적용:

200X 감압 밸브는 매체의 자체 에너지를 사용하여 파이프 라인 압력을 조절하고 제어하는 지능형 밸브입니다. 가정용 급수, 소방용수 공급 및 기타 산업용 급수 시스템에 사용됩니다. 감압 밸브의 파일럿 밸브를 조정하여 메인 밸브의 출구 압력을 조정할 수 있습니다.

입구 압력 및 유량의 변화에도 출구 압력은 변하지 않고 출구 압력을 설정 값으로 안전하고 안정적으로 유지하며, 필요에 따라 설정 값을 조정하여 압력 감소 목적을 달성할 수 있습니다. 이 밸브는 정밀한 감압, 안정적인 성능, 안전성과 신뢰성, 간편한 설치 및 조정, 긴 서비스 수명을 제공합니다.

6. 감압 밸브의 기술 파라미터:

감압 밸브는 주로 메인 밸브의 고정 출구 압력을 제어하고, 메인 밸브의 출구 압력은 입구 압력의 변화에 따라 변하지 않으며, 메인 밸브의 출구 유량의 변화에 따라 출구 압력을 변경하지 않습니다. 산업용 급수, 소방 급수 및 가정용 급수 네트워크 시스템에 적합합니다.

감압 밸브의 기술적 매개변수에는 주로 다음이 포함됩니다:

• 공칭 압력: 1.0MPa, 1.6MPa, 2.5MPa
• 쉘 테스트 압력: P=1.5PN
• 씰 테스트 압력: P=1.1PN
• 출구 압력: PN1.0MPa 조절 밸브 0.09~0.8MPa; PN1.6MPa 조절 밸브 0.10~1.2MPa; PN2.5MPa 조절 밸브 0.15~1.6MPa
• 적용 가능한 매체: 물
• 적용 온도: 0℃～80℃