蒸汽鍋爐安全閥?彈簧受力分析

安全閥是蒸汽鍋爐的主要安全附件之一，作為一種具有重要保護(hù)功能的閥門，安全閥被及其廣泛地應(yīng)用到蒸汽鍋爐各種各樣的壓力容器以及管道系統(tǒng)方面，在受壓容器達(dá)到規(guī)定壓力承受值上限的時(shí)候，能夠自動(dòng)感應(yīng)開啟，將多余的介質(zhì)排出受壓容器之外，并在排出完畢之后可以自動(dòng)關(guān)閉，借此來保證壓力容器可以在安全、可靠的壓力允許范圍之內(nèi)運(yùn)行，避免蒸汽鍋爐發(fā)生重大安全事故。
 
蒸汽鍋爐安全閥的正常工作，不僅僅關(guān)系蒸汽鍋爐爐等壓力容器的正常安全使用，更直接關(guān)系到群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，對(duì)蒸汽鍋爐安全閥彈簧常見故障必須予以高度重視，并及時(shí)排出。在下文中，就蒸汽鍋爐安全閥彈簧失效的原因進(jìn)行分析和探討。
 
蒸汽鍋爐安全閥彈簧裝配時(shí)受到430MPa下壓正應(yīng)力，閥門*打開時(shí)其將受到480MPa的壓力，管道中蒸汽溫度約在350℃左右變化，因?yàn)閺椈商幱诜忾]情況下，并且裝在閥體的上部，所以它的溫度稍低些。影響蒸汽鍋爐安全閥彈簧失效的因素有松弛失效，溫差失效和彈簧本身材質(zhì)等，其主要因素是蒸汽鍋爐安全閥彈簧產(chǎn)生腐蝕，受非中心荷載和沖擊荷載的作用。
 
蒸汽鍋爐安全閥?彈簧受力分析
1、軸向或徑向載荷
蒸汽鍋爐上使用的安全閥彈簧，多數(shù)為圓柱形。由計(jì)算得知，安全閥彈簧受軸向彈簧受軸向或徑向載荷作用時(shí)，變形量、切應(yīng)力與彈簧絲直徑成反比;當(dāng)彈簧在使用中受腐蝕時(shí)，彈簧絲直徑變小，彈簧變形量、剪切應(yīng)力增大，從而導(dǎo)致彈簧失效。
2、受非中心載荷的影響
蒸汽鍋爐運(yùn)行中，安全閥要定期排放超壓汽。排汽后，閥桿易偏斜，導(dǎo)致安全閥漏氣和彈簧承受非中心載荷而偏心，使圓形彈簧安全應(yīng)力值下降。即安全應(yīng)力與載荷偏心距成反比，使安全閥彈簧失效，使用壽命縮短。
3、受沖擊載荷的影響
蒸汽鍋爐運(yùn)行中，安全閥處于頻繁跳動(dòng)狀態(tài)，排氣時(shí)產(chǎn)生較大沖擊速度，此時(shí)彈簧的前三圈首先承受沖擊載荷，吸收較多的沖擊能量。由于不能迅速而有效地將沖擊載荷傳遞給后面的彈簧圈。導(dǎo)致前三圈產(chǎn)生塑性變形進(jìn)而失效。