ISO 4126 安全阀的-般要.doc

ISO 4126安全阀的一般要求Safety valves - General requirements 1.适用范围和场合 本标准规定了对安全阀（不论其设计介质）的要求。 本标准适用于阀座通径大于或等于9毫米，压力为1巴-250巴(1)（表压）的安全阀。其温度未予限定。 2.应用标准和文件 ISO7/1 具有密封连接作用的管螺纹- -第一部分：名称，尺寸和公差(2)。 ISO 2084 一般管法兰公制系列连接尺寸。 ISO 2229 石油和天然气工业用附件公称尺寸1/2到24英寸的钢管法兰公制尺寸。 ISO 2441 一般管法兰密封面型式和尺寸。 ASA B2.1 管螺纹（干密封除外）。 3.定义 3.1 安全阀：一种自动阀门，它不借助任何外力而是利用介质本身的力来排出一额定数量的流体，以防止系统内的压力超过预定的安全值。当恢复正常压力后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。 当国家有关标准许可时，可用一个附加的其它能源来驱动安全阀。 3.1.1 直接载荷式安全阀：一种直接用机械载荷如重锤、杠杆重锤或弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀。 3.1.2 带辅助装置的安全阀：该安全阀借助于一个动力辅助装置，可以在低于正常的开启压力下开户。即使该辅助装置失灵，此类阀门应仍能满足本标准的要求。 3.1.3 带补充载荷的安全阀：这种安全阀在其进口处压力达到开启压力前始终保有一增强密封的附加力。该附加力（补充载荷）可由外来的能源提供，而在安全阀达到开启压力时应可靠地释放。其大小应是这样设定的：即假定该附加力未释放时，安全阀仍能在进口处压力不超过国家法规规定的开启压力百分数的前提下达到额定排量。 3.1.4 先导作用式安全阀：一种依靠从导阀排出的介质来戏动和控制的安全阀。该导阀本身应是符合本标准要求的直接载荷式安全阀。 3.2 压力 3.2.1 整定压力：指安全阀在运行条件下开始开启的预定压力。它是在阀的进口处测得的表压。大该压力时，使阀瓣开启的力与使阀瓣保持在阀座上的力平衡。 3.2.2 超过压力：指超过安全阀整定的压力所增加的压力，通常用整定压力的百分数来表示。 3.2.3 回座压力：指阀瓣重新与阀座接触，亦即开启高度变为零时进口处的静压值。 3.2.4 冷态试验差压力：安全阀在试验台上调整到开始开启时进口处的静压力，该压力包含了对于背压力和温度等运行条件的修正量。 3.2.5 排放压力（额定排量压力）整定压力加超过压力。 注：排放压力的界限需服从国家标准的要求。 3.2.6 排放背压力：是介质通过安全阀流入排放系统时在阀门口处形成的压力。 3.2.7 附加背压力：装置运行时在安全阀出口处存在的静压力。它是由其它压力源在排放系统中引起的。 3.2.8 启闭压差，指安全阀整定压力与回座压力之差，通常用整定压力的百分数来表示，只有当整定压力很低时才用巴表示。 3.3 开启高度：阀瓣离开关闭位置的实际升程。 3.4 起始升程：指最初的升程，它使位移变换器或类似仪表上出现首次位移指示。 3.5 流道面积：指阀门进口端到阀座密封面间的流道最小载面积（但不是指“帘”面积，）用来计算无任何阻力影响的理论排量。 3.5.1 流道直径：相当于流道面积的直径。 3.6 排量 3.6.1 理论排量：是一流道截面积与安全阀使用基准的那一部分。即 a.理论排量排量系数减低系数 或 b.实测排量减低系数 3.6.3 当量计算排量：指压力、温度、介质性质等条件与额定排量的适用条件不同时安全阀的计算排量。 3.7 监察机构（安全阀方面）：是在有关国家中承担监督试验，审核安全阀的排量计算书和证明书等各方面职责的机构。 3.8 公称通径DN：用以标示尺寸的数字，通用于一个管道中的所有部件，是一个用作参考的整数，通常仅与制造尺寸大致相符。 4.进出口的连接 安全阀进出口的连接应符合下列要求之一： a.法兰应符合ISO 2084和ISO 2441。 b.法兰应符合ISO 2229。 c.螺纹连接应符合ISO7或ASA B2.1。 d.焊接坡口应符合经认可的国家焊接规范。 5.所有安全阀在工厂中的成品试验 5.1 目的 试验目的在于证实每个安全阀已经调整到适合的要求，且能够承受规定的压力和温度。 5.2 一般要求 所有用作试验的临时管子，连接件以及封闭装置应能足够地承受该试验压力。 任何临时焊接的附件应仔细地除去并磨平焊疤，使之与金属基体的一样平整，磨后还需用磁粉或液体渗透法进行检查。 5.3 液压试验 所有波顿管式压力计或其它装于试验设备上的经认可的压力测量装置应定期按照相应的国家标准进行检验和校准，以保证精确度。 5.3.1 应用说明：将阀座密封面封闭，仅在阀座进口侧体腔部分施加试验压力，该压力应为安全阀设计压力的1.5倍。 对于向大气排放的安全阀或仅在排放时产生背压力的安全阀，不需要阀座排放侧进行液压试验，当安全阀承受附加背压力或安装于封闭的排放系统（封闭式安全阀）时，则应在阀座排放侧的这些部位进行压力为最大背压力1.5倍的液压试验。 5.3.2 液压试验的持续时间：液压试验时，应将要求的压力保持一足免长的时间，以保证对阀门各个表面和连接处进行目视检查。试验持续时间在任何情况下，不应少于表1的规定。阀座排放侧的试验持续时间应根据5.3.1中规定的压力以及排放侧尺寸来决定。 表达1 液压试验的最短持续时间阀门的公称通径 DN压力级40巴40-64巴64巴持续时间（分）50 50-6565-8080-100100-125125-150150-200200-250250-300300-350350-400400-450450-500500-600222222334444552234455678991012344567911131517192224 公称通径大于600的安全阀其试验持续时间按比例增加。 5.3.3 安全能求：通常用纯净适度的水作试验介质。采用其它试验介质时须增加防护措施。 阀体应适当地留有排气口以除去残存的空气。 如果阀门内进行液压试验的部分含有易脆断的材料，则为了避免碎裂，安全阀或其试验部分和试验介质两者均应保持足够的温度。 进行压力试验的阀门或其部件不应承受任何形式的冲击载荷，例如锤击试验。 5.4 气压试验 5.4.1 应用说明：应尽量避免用空气或其它气体来做压力试验。只有在下列情况下，经有关部门同意后，才可将标准所定壳体的液压试验用气压试验来代替。 a设计和结构上下适于充灌液体的阀门。b.工况条件不允许有一点儿水迹的阀门。试验压力和加压方法按5.3.1的要求。 5.4.2 气压试验的持续时间：气压试验的持续时间和试验条件按5.3.2的规定。 5.4.3 安全要求：应考虑气压试验存在的危险性，并采取足够的预防措施，对以下因素要特别引起注意。 如在试验加压的某个阶段阀门发生较大的破裂，则会释放出大量的能量。因此，在升压过程中不允许人员靠近（例如，同样的压力下，给定容积的空气中蕴含的能量是同体积的水的200倍。） 设计时应估计到试验状态下阀门脆断的危险性，并在选用需进行空气试验阀门的材料时，考虑到这种危险。这就需要在所有部件的脆变温度和试验时金属的温度之间规定一个适当的差额。 应注意当气体从贮灌的高压减压到阀门的试验压力时温度会下降这一实际情况。 进行气压试验时的阀门，要等升压完成后才能靠近作仔细检查。 进行气压试验时的阀门，不得施加任何形式的冲击载荷。 应采取措施防止压力超过试验压力。 5.5 安全阀冷态试验差压力的调整 除非安全阀已通过5.3或5.4规定的成品试验，否则不允许用空气或其它气体作为介质对安全阀进行冷态试验差压力的调整。 6.用蒸汽、空气、水或其它性质已知气体对安全阀进行动作性能和排量试验 6.1 总则 6.1.1 应用说明：本条款适用于3.1中所规定的各类安全阀。 6.1.2 试验的进行：动作性能试验按6.2规定。排量试验按6.3规定。当这些试验分别进行时，对介质流有影响的阀门零部件应完整的安装在阀门中。 6.1.3 试验项目：测定在具体工作条件下，阀门动作前、排放中及关闭时的特性。如下列（或其它）项目： a.整定压力；b.回座压力.c.启闭压差；d.阀门动作的重复性；e.用目测或听觉检查阀门的机械特性。如回座能力是否良好，有无频跳颤振、卡阻及有害振动等现象；f.排放压力；g.开启高度。 6.1.4 试验手续：进行试验的目的和方式是为了提供合适的数据以鉴定阀门的动作及排量性能。为此，在进行试验以前，应将下列资料呈交监察机构征得认可。 a.被试阀门的全部详细资料，以及这些资料所代表的阀门和弹簧的系列范围；b.试验装置的细节，包括推荐采用的试验仪表及校准程序；c.推荐采用的试验介质的来源，容量、压力、温度和性质。 6.1.5 根据试验计算结果：计算理论排量（见7.2、7.3或7.4），并用该值和排放压力下的实测排量来计算安全阀的排量系数（见7.1）。 6.2 测定动作性能的试验 6.2.1 试验的进行：测量定动作性能时的整定压力应是所用弹簧设计的最小整定压力。除用于蒸汽的阀门应用蒸汽作实险外，对于空气或其它气体的阀门可用蒸汽、空气或其它已知其性质的气体做试验。用于液体的阀门可用水或其它已知其性质的液体进行试验。动作性能的允许公差已极限值如下： a.整定压力允差：低于5巴的为0.14巴，等于和高于5巴的为3%； b.开启高度允差：对于一种给定尺寸的阀门为开启高度平均值的5%； c.可调节的启闭压差范围：最小为整定压力的2.5%，最大为整定压力的7%。下列阀门除外： 如果阀座通径小于15毫米，启闭压差的最大限度为整定压力的15%。 如果整定压力小于3巴，启闭压差的最大值为0.3巴。 d.对启闭压差不可调的阀门其最大限度为整定压力的15%； e.不可压缩介质的启闭压差范围：最大为整定压力的20%，当整定压力小于3巴时，其最大启闭压差为0.6巴； 注：有些国家规定的启闭压差限度小于上述数值。 监察机构根据经验或充分的书面证明确认该特定阀门的设计能满足开启高度和性能要求时，可以免做本款所列的动作性能试验。 6.2.2 试验设备：试验用压力测量仪表的误差不应大于仪表量程的0.5%，试验压力应在仪表量程的三分之一到三分之二的范围内。 6.2.3 用于试验的阀门：试验用安全阀应能代表所要求动作性能的那些阀门的设计、压力和尺寸系列。为此，阀门进口面积与流道面积之比以及流道面积与出口面积之比都应加以考虑。 试验应在三种规格的阀门上进行，若该系列所包含的通径不多于6个规格，则可减为两种。当该系列的规格从少于7个扩展到等于或超过7个时，应取三种规格的阀门进行试验。 当该系列的规格扩展到先前所做的实验不再能代表整个系列时，应进一步做试验。 6.2.4 试验程序：对每一规格的阀门应当用三种有较大差别的弹簧进行试验，即要求在一种规格的阀门上完成三种压力的试验。该试验可以三个阀门上用三种压力不同的弹簧进行，也可在三个规格相同但整定压力有较大差别的阀门上进行。为了确认其性能具有满意的重复性，每一试验应至少进行三次。 对新的或专门设计的阀门仅制造一个尺寸一种压力级时，经监察机构同意，允许在该整定压力下进行试验。 当制造仅有一个尺寸而有多种压力等级的阀门时，应当用能代表该阀门使用压力范围的四种不同弹簧进行试验。 6.3 测定排量的试验 6.3.1 试验的进行：蒸汽用安全阀，在以蒸汽为试验介质并确认其动作性能符合要求后允许用蒸汽、空气或其它已知其性质的气体为介质进行排量性能试验。当用蒸汽以外的介质来谱写排量时，应以机械方法使阀瓣保持在用蒸汽作试验时在同样超过压力下所达到的同样开启高度。 6.3.2 用于试验的阀门：用于试验的阀门应能代表所要求动作性能的那些阀门的结构、压力和尺寸系列。 阀门的状况应与进行动作性能试验的阀门相同，即阀门开启高度以及对装有调节圈的阀门，其调节圈的位置应与动作性能试验时所确定的一致。当开启高度符合6.2.1的公差时取其平均值。 做为一种替代方法，也可以相对于阀门进口绝对压力建立起排量随开启高度和调节圈位置变化的函数曲线，以便利用这些曲线并根据动作试验的结果来获得所要求的唯一排量值。 6.3.3 试验程序：用排量试验来测定排量系数时，应对一给定的阀门设计以三种规格，每一规格以三种不同的压力来进行，若该系列包含的规格不多于6个时，试验的规格可减为两种。 当该系列阀门的规格数从少于7扩展到行于或多于7种时，则要求用三种规格的阀门进行（共9种）试验。 当调节圈处于适当的位置时，可以在给定的进口压力下建立排量系数对应于阀门开启高度的变化曲线，利用内插法可从上述曲线上确定该区间中开启高度下的排量系数。还应通过试验来确定排量系数随进口压力以及调节阀位置的变化。如果这种变化并不发生，则排量系数对应于开启高度的变化曲线可以如上述那样加以应用。若有变化，监察机构应要求建立有关于这些变化的补充曲线。 对于新的或专门设计的阀门，有多种压力级担仅制造一个尺寸时，应在四种不同的整定压力下进行试验。这些试验压力应代表阀门实际使用工况下的压力，或由试验设备的能力来决定。根据这四次试验测出的排量，作出对应于进口绝对压力的图点，并通过这四点和0-0点作一直线。如果不是所有的点均落在该直线的5%范围内，监察机构应要求作补充试验，直到准确地作出这一直线为止。 在所有情况下，在试验设备条件限度内试验阀门的尺寸和压力范围，应能代表该设计的系列。若阀门尺寸较大，超过了试验设备的流量试验能力，监察机构可以根据其判断考虑在安装现场进行流量验证试验的可能性和机会。 在测定排量系数时，可使用三种尺寸不同但几何形状相似的样机进行试验。在被验证的阀门设计中至少应有一种阀门的性能通过试验得到证明。 在所述的一切排量性能试验方法中，其最终试验结果全都不得超过平均值的5%，否则监察机构应要求作附加的试验直到符合这一准则。 6.3.4 试验中阀门的调节：试验中，禁止对阀门做任何调节。当试验工况有变动或偏差时，应给予足够的时间使温度、流量和压力达到稳定之后再读取其测量值。 6.3.5 记录和试验结果：试验记录应包括对试验项目的观察、测量、仪表读数和仪表校准记录（如需要）。原始记录应保存在进行试验中机构中，全部实验的副本都应提供给试验有关的各个部门，修改部分和修正的数值应分别列入试验记录。 6.3.6 排量试验设备：试验设备的设计和操作应使试验测定的实际排量的误差保持在2%以内。 6.4 排量系数 排量系数的确定见第7条。 6.5 安全阀的证书 阀门的额定排量应是试验实测排量的90%，采用排量系数法的阀门其额定排量应为理论排量与排量系数乘积的90%。 注意，虽然当超过压力高于试验中的超过压力时以用排量系数来计算排量，但在超过压力低于试验（6.3）时的超过压力情况下则不能用其来计算。 7.排量系数的确定 8.标志 8.1 阀体上 所有安全阀的阀体上应至少标明下列内容，标记可以和阀体一起做出或标于固定在阀体的铭牌中。 a.尺寸标志（进口），例如DN； b. 阀体的材料标志； c. 制造厂名或商标； d. 当进出口连接部分的尺寸或压力级相同时，应有指明介质流动方向的箭头。 8.2 铭牌上 固定在安全阀上的铭牌应最少具有下列标志（并标明单位） a. 阀门设计的允许最高工作温度，； b. 开启压力，bar或Pa； c. 本标准号； d.制造厂的基准型号； e.排量系数或对于基准介质的额定排量； f.流道面积，mm2 g.开启高度，mm，对应的超过压力百分数。 8.3 铅封 所有安全阀必须由制造厂、其代表或负责机构进行铅封。 9.当量排量 虽然在超过压力高于试验中的超过压力时，可以用来计算排量，但在超过压力低于试验（6.3）时的超过压力时的情况下，则不允许用来计算排量。 9.1 用于排放气体或蒸气的阀门 通常对所谓气体与蒸气并未予以区别，术语“气体”是两者的通称。 计算任何气体排量时，其面积和排量系数应设定为常数，并运用第7条的理论公式。 式中： qmC额定排量 下标： S- 蒸汽 G- 真实气体 1- 真实气体1 2- 真实气体2 9.2 铭牌的详细资料 必须注意，铭牌上对于试验证明书所用的试验气体情况并未加以说明，因此用户和监察机构需要参考制造厂的有关资料。 9.3 纯净气体 对该气体，C为常数，是等熵系数K的函数（其园整值见表2）。若必要的数据能够获得，则所用K值就是进口排放条件下的平均值。否则可取在1.02巴、15C时的值。 排放时的压缩系数可根据气体的精确P-V-T数据用公式（8）求得： Z=PRVM/RTR式中：PR-排放压力； TR-排放温度；V-PR和TR下气体的比容；M-气体的摩尔质量； R=8.314KJ/K（Kmol）-通用气体常数。 在没有精确数据的情况下，压缩系数可根据附图（见本汇编第48页图B1），从气体的对比温度Tr=TR/Tc和对比压力Pr=PR/Pc求得、Tc和Pc是纯净气体的临界温度和临界压力。根据附图求压缩系数。示例： 在开启压力为表压15巴，温度为60C，超过压力为10%时，通过安全阀排放氨气，求Z值。 桑兆庚 译黄光禹 校