安全閥穩(wěn)定排量分析討論

　　排量是衡量安全閥性能的重要參數(shù)，因此其準確計算和評估極為重要。排量的標準測試方法要求嚴格，測試繁瑣且難以實施。數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，超壓泄放過程的穩(wěn)態(tài)排放階段噴管的喉部位于簾面，并且發(fā)現(xiàn)，排放流體處于跨音速流態(tài)。
 

　　進一步的檢測技術(shù)研究表明，穩(wěn)態(tài)排量可以通過閥芯傳感器采集的穩(wěn)態(tài)排放數(shù)據(jù)來確定和計量，進而可以實現(xiàn)額定排量評估。這種新的排量計量和測試技術(shù)改變了傳統(tǒng)的安全閥流量測試思路，擴展了閥芯傳感器的應用范圍，實現(xiàn)了一種簡便易行的排量測試技術(shù)，且具有足夠的測試精度。
 

　　安全閥排放能力一般是在標準排量檢測裝置上測試和標定的，排量試驗方法對測試裝置、檢測元件及其布置，測試環(huán)境和操作程序有嚴格的要求。穩(wěn)態(tài)排量就是安全閥超壓開啟后處于穩(wěn)定排放階段的時均質(zhì)量流量。
 

　　在這種情況下，如何準確測試和評估安全閥的實際排量就顯得非常重要。由于標準試驗方法均要求安全閥處于全開啟狀態(tài)，而試驗測試表明，這些測試系統(tǒng)的共同特征都是在測試閥的前端設(shè)置穩(wěn)定容器，安裝測試管路和儀表。
 

　　標準的測試還要求有較長的整流段管路，同時要求在穩(wěn)態(tài)流動階段測取數(shù)據(jù)，在盡可能短的時間內(nèi)記錄數(shù)據(jù)。為獲取穩(wěn)定狀態(tài)數(shù)據(jù)，一般應采用大容量氣源或中間容器維持穩(wěn)定排放。專業(yè)排量測試系統(tǒng)對裝置和操作要求高，目前國內(nèi)僅有少數(shù)試驗機構(gòu)聲稱擁有相應測試條件。小編的測試也表明，即使有大容量和高壓容器作為后備氣源，在開啟條件下要獲得規(guī)范要求的穩(wěn)態(tài)流動條件也很困難，尤其是大容量壓力容器和管道的安全閥排量測試，穩(wěn)態(tài)測試條件很難實現(xiàn)。
 

　　安全閥在給定整定壓力下，有的無法達到全開啟高度。因此，如何評估實用安全閥是否具有足夠排量，從而保證其本質(zhì)安全，實際上卻仍然是一個沒有認真研究過的問題。
 

　　以前的測試方法均要求在流體流動通道中布置流量計和其他傳感器，并測取穩(wěn)態(tài)流數(shù)據(jù)來評估排量。文中基于閥芯傳感器穩(wěn)定和良好的測試性能和大量開展的安全閥動態(tài)開啟過程數(shù)值模擬以及試驗測試確定的簾面上部均勻穩(wěn)定的超臨界流動特性，分析了以簾面為計算排量的噴管模型、閥芯傳感器測試數(shù)據(jù)用于排量計算的可行性。
 

　　分析數(shù)據(jù)驗證表明，這種方法具有很高的可靠性以及測試的便利性。這種測試技術(shù)避免了繁瑣和昂貴的實驗設(shè)備及其嚴格的測試與布置要求、且無需在流道中安裝流量計從而干擾流體的流動 ，只利用帶有傳感器的閥芯就可以實現(xiàn)無干擾、快速方便的安全閥排量評估。
 

　　安全閥超壓穩(wěn)態(tài)開啟階段模擬發(fā)現(xiàn)，傳量計量應當充分考慮計算截面上的臨界和亞臨界統(tǒng)的喉部并未發(fā)生臨界流動，而臨界流動卻大面 流動，僅僅采用超音速噴管或亞臨界噴管的理論積發(fā)生于閥座密封面與閥芯密封面形成的簾面，公式進行計算均可能產(chǎn)生基本理論偏差，并且導因此，將安全閥的“噴管”喉部取為簾面，并致計算結(jié)果的不確定性。