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进口电站安全阀-美国罗伯逊ROBERTSON

进口电站安全阀-美国罗伯逊ROBERTSON

美国罗伯逊ROBERTSON®进口电站安全阀是专为火力发电厂(站)蒸汽介质设备和管路设计的关键超压保护装置。当设备和管路内压力超过允许值时,阀门自动开启并全量排放;当压力降到规定值时,阀门自动快速关闭,保证设备和管路安全、有效运行。 安全阀是防止压力设备和容器因压力异常升高而发生爆裂的核心安全装置。产品主要由阀座、阀瓣(阀芯)和加载机构三部分构成,依靠介质作用力与加载机构作用力的消长,自动完成开启与关闭动作。当设备内压力处于正常工作范围时,介质作用于阀瓣的力小于加载机构施加的力,阀瓣紧压阀座,介质无法排出;当设备内压力超过规定值并达到安全阀开启压力时,作用力平衡被打破,阀瓣离开阀座,安全阀开启,介质通过阀座排出;压力降至正常值后,阀瓣重新压紧阀座,介质停止排出,设备恢复安全运行。 本产品适用介质为饱和蒸汽、过热蒸汽等各类压力、温度较高的蒸汽工况,设计、制造、试验与验收满足ASME锅炉与压力容器规范第Ⅰ卷(动力锅炉)及第Ⅷ卷(压力容器)的严格标准要求。产品广泛应用于火力发电厂锅炉过热器、再热器系统、蒸汽管道、压力容器、减温减压装置等关键设施,作为超压保护的最后一道安全防线,确保电站系统的安全可靠运行。

产品特点
技术参数
可选配置

1. ASME规范设计与认证

产品严格遵守ASME锅炉与压力容器规范第Ⅰ卷(Section I,动力锅炉)及第Ⅷ卷(Section VIII,压力容器)的设计与制造要求,整定压力偏差控制在±3%(Section I)或±5%(Section VIII)以内。对于多只安全阀并联安装的配置,在回座压力允许范围及整定压力逐台错开的情况下,超过压力允许在3%至6%范围内。产品通过国家委员会(NB)、CE以及CRN等多项国际认证

2. 弹簧式与先导式双结构可选

产品根据电站工况的复杂性和控制精度要求,提供弹簧直接载荷式和先导式两种主流结构形式。

弹簧式安全阀依靠弹簧弹力压紧阀瓣,结构简单、维护方便、经济实用,整定压力偏差≤±3%,适用于各类常规蒸汽、空气及气体介质的过压保护。阀瓣采用17-4PH本体材料弹性结构,可保证高温工况下的变形补偿,具备良好的密封性;阀瓣座和导向套采用高温合金钢材料,并经表面处理和精密加工,保证良好的开启和回座能力

先导式安全阀由主阀、导阀、连接管等精密组件构成,通过导阀间接控制主阀动作,具有动作精度高、重复性好、回座快的特点。可做到DN260大口径规格,排放能力可达1600t/h,特别适用于高压大口径工况。先导式安全阀的整定压力误差可控制在±1%以内,远优于常规弹簧式,且在起跳值下即可达到全开状态和额定排放量。产品具备多元控制功能,可选配远程遥控开启和强制开启扳手,进一步提升系统安全性

3. 优异的排放性能与全量排放设计

产品阀体采用较大腔室设计,可满足蒸汽排放时的急速膨胀要求,不会产生较大的排放背压。采用拉伐尔喷嘴结构设计,排放系数可达0.975,显著提升了排放效率。微启式和全启式两系列满足不同排放需求——微启式开启高度为喉径的1/40至1/20,适用于液体和气体介质;全启式开启高度不小于喉径的1/4,排放量大,特别适用于蒸汽系统的过压保护。

4. 密封性能优越,启闭压差可调

产品具备优异的密封性能,在96%的整定压力范围内可保持严格的密封状态。上下调节圈结构可调整满意的启闭压差,最大可达整定压力的4%。针对可压缩介质(如蒸汽),回座压力不低于整定压力的90%(即启闭压差不超过10%),有效避免因回座压差过小导致的频跳及误动作

5. 高温适应性卓越

针对电站蒸汽介质的高温特性,产品设置了分级阀盖结构。常温型适用于-20℃~+200℃的常规工况;高温散热型阀盖增设散热片,适用温度可达+425℃及以上;对于更高温度工况,采用合金钢阀体及堆焊司太立硬质合金密封副,最高工作温度可达+610℃(符合DL/T 959标准要求)。弹簧材料采用30W4Cr2VA高温弹簧钢,保证在长期高温工况下保持较小的变形量

6. 可分离式阀座,维修经济便捷

阀座与阀体采用可分离式结构设计,维修时无需拆卸整个阀体,大幅降低了维护成本和停机时间。密封面采用钴基铬镍不锈钢(司太立合金)堆焊,具有优异的抗擦伤、抗腐蚀和抗高温性能,极大地延长了阀门使用寿命

7. 背压平衡功能(波纹管式)

可选配不锈钢波纹管平衡结构,有效消除背压对安全阀开启压力的影响,并使弹簧等内件不易受到介质的侵蚀。波纹管将介质与大气完全隔离,即使波纹管破损,泄出孔可将介质引至安全场地,防止发生危险,特别适用于背压波动较大的复杂管路系统

8. 手动辅助开启功能

所有安全阀均配有扳手,在系统压力达到整定压力的75%时即可人工辅助开启,便于现场检验和应急操作。同时配有试验顶杆,保证在整个装置强度试验过程中安全阀的稳定

9. 阀体与阀盖分体式设计,选材灵活

阀体和阀盖可根据使用场合的介质、温度、压力等参数灵活选材。一般情况下阀体与阀盖材质保持一致;对于配装背压平衡机构的波纹管安全阀,阀盖材质可选用较低等级的材料,在保证性能的前提下优化产品成本

10. 开放式阀盖加速散热

针对蒸汽介质的特殊散热需求,产品采用开放式阀盖设计(即在弹簧罩上开设通气孔),利用环境气体直接冷却弹簧,有效防止弹簧因长期接触高温介质而产生变形或疲劳失效

11. 丰富的材质选择与多种连接形式

阀体材质覆盖标准型(1.0619/SA216 WCB)、高温型(1.7357/SA217 WC6/WC9)、低温型(1.1138/SA352 LCB)、奥氏体不锈钢(1.4408/SA351 CF8M)、双相不锈钢、蒙乃尔合金、哈氏合金、铬钼钒钢等多种选择。连接方式涵盖法兰连接(RF凸面、MFM凹凸面、TG榫槽面、RJ环连接面)和焊接连接(对焊BW、承插焊SW),适用GB、ANSI、DIN、JIS等多种标准,可依据电站现场管路接口灵活配置。

12. 全面执行相关国家标准

产品设计和制造不仅满足ASME等国际标准,同时符合DL/T 959-2005《电站锅炉安全阀应用导则》、NB/T 47044《电站阀门技术规范》、GB/T 12241《安全阀一般要求》、GB/T 12243《弹簧直接载荷式安全阀》等中国电力行业标准。其中DL/T 959标准明确规定了电站锅炉用安全阀的选用和性能要求及其试验、校验方法,适用范围为以蒸汽为介质、喉部直径20mm~250mm、工作压力0.35MPa~30MPa、工作温度小于610℃的锅炉安全阀

参数项目 技术参数范围
阀体部分
公称通径(DN) DN15~DN600(入口尺寸最大可达24英寸)
公称压力(PN) 1.6 MPa~42.0 MPa(PN16~PN420)
压力等级(Class) Class150~Class2500(最大可达Class4500)
结构形式 弹簧直接载荷式 / 先导式(脉冲式)
动作特性 微启式 / 全启式
连接方式 法兰连接(RF/MFM/TG/RJ)、焊接连接(对焊BW/承插焊SW)、内螺纹连接(NPT/BSPT)
适用介质 饱和蒸汽、过热蒸汽、空气、气体、液体等
适用温度 -20℃~+610℃(符合DL/T 959要求)
喉部直径 10.5 mm~250 mm(最大可达205 mm)
整定压力范围 0.5 bar~500 bar(最大可达6170 psig / 425.5 barg)
整定压力偏差 ±3%(ASME Section I)/ ±5%(ASME Section VIII)
超过压力 3%(单阀)/ 3%~6%(多阀并联,整定压力逐台错开)
排放压力 ≤1.03×整定压力(蒸汽)/ 1.10×整定压力(液体)
回座压力 可压缩介质(蒸汽)≥90%整定压力
启闭压差 最大可达整定压力的4%(上下调节圈可调)
密封试验压力 ≥90%整定压力(最高可达整定压力的96%)
排量系数 ≥0.7(微启式)/ 0.7~0.975(全启式及喷嘴结构)
阀体材质 铸钢WCB、铬钼钢WC6/WC9、不锈钢CF8/CF8M/CF3M、双相不锈钢、蒙乃尔合金、哈氏合金、铬钼钒钢
弹簧材质 30W4Cr2VA高温弹簧钢、17-7不锈钢
密封副材质 钴基铬镍不锈钢(司太立合金)堆焊
阀盖形式 开放式阀盖 / 封闭式阀盖
制造及执行标准
设计标准 ASME BPVC Section I / Section VIII
设计标准 GB/T 12241、GB/T 12243
电站专用标准 DL/T 959-2005《电站锅炉安全阀应用导则》
电站阀门技术规范 NB/T 47044
产品标准 API 526
试验与检验标准 ASME PTC 25、GB/T 12242、JB/T 9092
外形尺寸参数
结构长度 GB/T 12221、ASME B16.10
法兰连接尺寸 GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592、ASME B16.5
焊接连接尺寸 GB/T 12224、ASME B16.25

注:以上参数为常规产品技术范围,具体规格以实际产品型号为准。如需特殊通径、更高压力等级或更详细的技术数据,可联系罗伯逊ROBERTSON®技术团队获取对应型号的产品规格书。

1. 结构形式选择

  • 弹簧直接载荷式安全阀:阀瓣与阀座的密封靠弹簧力维持,结构简单、维护方便、经济可靠。整定压力偏差≤±3%,适用于绝大多数通用蒸汽工况及中低压电站锅炉。

  • 先导式(脉冲式)安全阀:由主安全阀和辅助阀(导阀)组成。导阀先感应系统压力变化并开启,介质从脉冲管进入主阀活塞室驱动活塞下降,使主阀自动打开。该结构动作灵敏度高、整定压力误差可控制在±1%以内。可做到DN260大口径,排放能力大(可达1600t/h),适用于超临界及以上机组的主蒸汽系统和再热器系统。导阀可配带强制开启扳手及远程取压功能

2. 动作特性选择

  • 微启式安全阀:阀瓣开启高度为喉径的1/40至1/20,适用于液体、气体介质及对排放量要求不高的工况。

  • 全启式安全阀:阀瓣开启高度不小于喉径的1/4(可达1/4喉径以上),排放量大、响应迅速。阀座流道按拉法尔喷嘴原理设计,介质排放时具有高流速,达到了较高排放量,适用于电厂锅炉过热器和再热器系统。蝶形弹簧全启式安全阀采用拉伐尔喷嘴结构,排放系数可达0.975

  • 冲量式(蝶形弹簧式)安全阀:安装在电站锅炉过热器或再热器集箱上,当锅炉异常超压时自动打开并排出过量蒸汽。采用拉伐尔喷嘴结构,在96%的整定压力范围内可严格密封,起跳压力误差可控制在整定压力的1%以内

3. 阀盖形式

  • 开放式阀盖:弹簧罩上开设通气孔,利用环境气体直接冷却弹簧,是蒸汽安全阀的标准配置。开放式阀盖便于观察弹簧状态,有利于弹簧散热,防止高温介质对弹簧性能产生影响

  • 封闭式阀盖:弹簧罩完全封闭,密封严密。分为两种:一种仅用于保护内部零件、防止灰尘等杂质侵入,不要求气密性;另一种为防止有毒、易燃介质外泄或为回收介质而采用,需做气密性试验。封闭式安全阀排出的介质不外泄,全部沿着出口排泄到指定地点,一般用于有毒、腐蚀性或需回收的介质工况

4. 背压平衡结构

  • 波纹管式背压平衡安全阀:阀杆处设置不锈钢波纹管,将介质与大气完全隔离,有效消除背压波动对开启压力的影响,同时保护弹簧等内件免受介质侵蚀。阀盖设置泄出孔保证波纹管内腔与大气相通,对于可燃或腐蚀性介质,泄出孔用管子连接到安全场地,防止波纹管破损后介质外泄造成危险。适用于背压波动较大的供热管网和复杂排放系统。

  • 活塞式背压平衡安全阀:设置平衡活塞室,介质压力通过活塞作用于弹簧底部,平衡出口背压的影响,结构相对简单,适用于中低背压工况。

5. 阀体材质

  • 铸钢WCB(1.0619/SA216 WCB) :标准配置,适用温度≤425℃,经济实用,适用于常规电站蒸汽工况。

  • 铬钼钢WC6(1.7357/SA217 WC6) :适用温度≤540℃,适用于高温高压蒸汽工况

  • 铬钼钢WC9:适用温度≤570℃,适用于超高温高压蒸汽工况,具有优异的高温持久强度和抗蠕变性能。

  • 铬钼钒钢(ZG15Cr1Mo1V、ZG25I) :适用于≥540℃的严酷高温高压工况

  • 奥氏体不锈钢(1.4408/SA351 CF8M、304/316L) :适用于腐蚀性介质和洁净蒸汽工况。

  • 双相不锈钢:适用于高温高压含氯介质及海洋工程环境。

  • 镍基合金/镍基高温合金:阀瓣采用沉淀硬化镍基合金,在650℃高温工况下具有优异的持久性和抗蠕变性能;镍基合金(如Inconel 718)在650℃以下可保持优异的抗蠕变性能

  • 蒙乃尔合金、哈氏合金:适用于强腐蚀性介质工况。

6. 密封面及阀内件材质

  • 不锈钢密封副(13Cr/304/316):适用于常规蒸汽工况,经济实用。

  • 司太立(Stellite)钴基硬质合金堆焊:密封面采用钴基铬镍不锈钢堆焊,具有优异的耐高温、耐磨损、耐腐蚀和抗擦伤性能,是高温高压蒸汽工况的标准配置

  • 阀瓣材质:17-4PH沉淀硬化不锈钢本体弹性结构,可保证高温工况下的变形补偿。阀瓣座和导向套采用高温合金钢材料,经表面处理和精密加工,保证良好的开启和回座能力

  • 阀杆材质:2Cr13、304、316不锈钢,经调质及表面氮化处理,具有良好的抗腐蚀性、抗擦伤性和耐磨性。

7. 阀体结构细节配置

  • 可分离式阀座:阀座与阀体可分离设计,便于维修更换,降低维护成本。维修时无需从管线上拆卸整个阀体,仅更换阀座即可恢复密封性能

  • 上下调节圈:用于调整启闭压差,满足不同工况对回座性能的要求。下调节圈主要影响排放压力,上调节圈主要影响回座压力,通过上下调节圈的协同配合,可使启闭压差达到满意值

  • 散热器结构:适用于高温工况,在阀盖与阀体之间增设散热片,有效降低弹簧安装部位的温度,保证弹簧在长期高温条件下保持设计性能

  • 加热夹套(保温夹套) :阀体外壳采用保温结构设计,可对进口法兰及阀体进行整体保温,适用于聚酯、乙烯、炼重油、尿素化肥等装置中介质需保温的场合,防止介质结晶或凝固

  • 防振弹簧:杠杆式安全阀可选配杠杆防振弹簧,防止运输及运行过程中振动引起的误动作

  • 氧气清洁处理(O₂ Cleaning) :适用于对洁净度有严格要求的特殊介质工况

8. 连接方式

  • 法兰连接:RF凸面、MFM凹凸面、TG榫槽面、RJ环连接面,适用GB、ANSI、DIN、JIS等多种法兰标准

  • 焊接连接:对焊BW、承插焊SW,符合GB/T 12224、ASME B16.25标准,适用于高温高压及免维护的永久性管路连接,特别适用于电厂锅炉本体及主蒸汽管路的安装。

  • 内螺纹连接:NPT、BSPT、G螺纹,适用于小口径及中低压管路。

  • Tri-Clamp快装接口:适用于制药、食品等对洁净度有严格要求的行业

9. 排放系统配置

  • 开放式排放:介质直接排放至大气,适用于蒸汽及非有害介质的工况。

  • 封闭式排放:介质通过出口管道排放至指定收集系统,适用于有毒、有害、易燃、易爆介质,防止介质扩散造成安全隐患。

  • 背压补偿:当安全阀出口可能承受变动的背压且变动量超过整定压力的10%时,需选用波纹管式或活塞式背压平衡结构,消除背压对开启压力的影响

10. 特殊功能配置

  • 手动辅助开启扳手:标准配置,在75%整定压力时即可人工辅助开启,便于现场检验和应急操作

  • 试验顶杆:标准配置,保证在整个装置强度试验过程中安全阀的稳定,防止强度试验压力损坏阀门内部构件

  • 远程遥控开启装置:可选配先导阀远程控制模块,实现安全阀的远程强制开启操作,适用于核电站、大型超临界机组等对远程操作有要求的场合

  • 气动辅助开启装置:适用于蝶形弹簧式安全阀,在滑压运行工况下可实现辅助开启和调节功能

  • 紧急注脂装置:密封面出现损伤导致泄漏时,通过注脂阀注入密封脂实现应急密封,延长阀门运行寿命。

  • 泄漏回收接口:阀体配带泄漏回收接口,防止介质扩散,特别适用于有毒或易燃介质的工况

11. 制造标准体系选择

  • 美标体系(ASME/API) :按照ASME BPVC Section I或Section VIII设计制造,产品标准执行API 526,法兰标准采用ASME B16.5,适用于出口项目和引进技术电站的配套需求

  • 国标体系(GB/T) :按照GB/T 12241《安全阀一般要求》、GB/T 12243《弹簧直接载荷式安全阀》设计制造,法兰标准采用GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592等,适用于国内电站项目的技术规范要求。

  • 德标体系(DIN) :按照DIN标准设计制造(VSE/VSR系列),法兰连接标准依据DIN或末端焊接,适用于采用德国技术标准的工程项目

12. 排放能力与排放系数验证

  • 排放量认证:按ASME Code Section I PG67~73规定进行排放量认证试验,采用干饱和蒸汽作为试验介质

  • 热态试验装置:产品可配合符合ASME PTC-25标准要求的热态试验装置进行鉴定试验,满足百万千瓦级机组主蒸汽安全阀的鉴定要求

13. 订货信息要求
订货时须提供以下技术参数,以便进行精准选型

  • 介质及介质状态(饱和蒸汽/过热蒸汽/空气/气体/液体)

  • 所需排放量(安全泄放量)

  • 工作压力

  • 整定压力

  • 密封压力

  • 背压(出口处压力及波动范围)

  • 工作温度

  • 连接形式与标准

  • 阀体材质及特殊要求

  • 阀盖形式要求(开放式/封闭式/波纹管式)

  • 是否有防爆区域要求

以上配置可根据具体电站工况要求及系统安全控制需求进行组合选型,详情可咨询罗伯逊ROBERTSON®技术团队。

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