安全阀传感器的设计与可行性分析.pdfVIP

维普资讯 静设备 P石油化工设备技术，2008，29(2)·I· etro—ChemicalEquipmentTechnology 安全 阀传感器的设计与可行性分析 余爱枝 ，郭崇志 (华南理X-大学X-业装备与控制X-程学院，广东 广州 510640) 摘 要：安全阀在线检测技术的重要性与 日俱增，目前各种线检测技术在实际应用中存在着种种不足， 如易造成介质泄漏、使用不方便、检测结果误差大等。对此，文章介绍了一种新型检测方法：将安全阀设计成 安全 阀传感器，在安全 阀运行时采集阀瓣处 的信号，直接监测 出安全 阀的运行状况。该方法操作简单 ，无介 质泄漏 ，能结合计算机软件实现远距 离操作和计算机模拟安全阀运行，结果准确、形象、直观 。实现 了安全 阀 在线检测功能 ，具有 良好的推广应用价值 。 关键词 ：安全阀传感 器；阀瓣膜 ；标定 实验 ；可行 性 中图分类号 ：TE968 文献标识码 ：B 文章编号 ：1006—8805(2008)02—0001-03 工业生产的迅速发展 ，使安全阀在线监测功 弹簧的加载力和压力容器的内部压力。基于此来 能备受关注。安全阀在线检测技术是在安全 阀和 对全启式安全阀阀瓣 (如图 2(a)所示)进行 了改 泄压阀领域 内新发展起来 的一门专业技术 。它可 造 ：将阀瓣从 中部剖开分成上下两部分——上部 以对正在运行 的或无法拆 卸 的安全 阀 (焊接式) 分称为阀瓣盖 ，下部分称为阀瓣膜 ，上下两部分采 进行现场压力的定压和调校 ，而无需拆下在试验 用十字槽沉头螺钉连接 ，并在 阀瓣膜底部开圆槽 ， 台上进行定压 。具有准确 、经济、安全等优点。 目 削薄受压平面 ，如图2(b)所示 。改造后的阀瓣受 前 ，安全阀在线监测原理大多建立在公式 P一P。 压更为敏感 ，同时也能很好地避开 阀瓣膜上所贴 +F／S的基础上 (P——安全阀启跳压力 ；P。—— 应变片的密封问题 。 介质压力 ；F—— 安全阀外加力 ；S—— 阀瓣有效 面积)，因实际操作 中无法精确测得 阀瓣有效面积 s，导致利用公式计算 出的安全阀启跳压力 P 不 精确 [1]。本研究 ，根据 阀瓣为整个安全 阀结构内 受力最集中的部位 ]，将全启式安全 阀设计成安 (a)脒始结构 (b)改造后的结构 全阀传感器 ，直接采集 安全 阀运行 时阀瓣处 的信 图2 阀瓣结构示意 号 ，从而监测安全阀的运行状况 。实验 中设计 的 采用安全阀传感器的安全 阀在线监测模块 图如图 1．2 阀瓣改造的可行性分析 1所示 。 为验证改造方案 的可行性 ，用 ANsYs软件 对改造后的阀瓣膜 (尺寸如 图 3所示)进行有 限 元分析：首先 ，在 ANSYS软件 中进行实体建模 (如图4所示)，建模时进行如下简化 ： (1)忽略螺纹孔对 圆膜 的影响 ； (2)采用轴对称平面单元 PLANE82单元创 图 1 安全阀监测系统模块 图 建阀瓣膜 的二维截面模型，如图5所示。 1 安全阀传感器的设计