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功能的閥門，安全閥被及其廣泛地應用到蒸汽鍋爐各種各樣的壓力容器以及管道系統(tǒng)方面，在受壓容器達到規(guī)定壓力承受值上限的時候，能夠自動感應開啟，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)系到群眾的生命財產(chǎn)安全，因此，對蒸汽鍋爐安全閥彈簧常見故障必須予以高度重視，并及時排出。在下文中，就蒸汽鍋爐安全閥彈簧失效的原因進行分析和探討。
 
蒸汽鍋爐安全閥彈簧裝配時受到430MPa下壓正應力，閥門*打開時其將受到480MPa的壓力，管道中蒸汽溫度約在350℃左右變化，因為彈簧處于封閉情況下，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。由計算得知，安全閥彈簧受軸向彈簧受軸向或徑向載荷作用時，變形量、切應力與彈簧絲直徑成反比;當彈簧在使用中受腐蝕時，彈簧絲直徑變小，彈簧變形量、剪切應力增大，從而導致彈簧失效。
2、受非中心載荷的影響
蒸汽鍋爐運行中，安全閥要定期排放超壓汽。排汽后，閥桿易偏斜，導致安全閥漏氣和彈簧承受非中心載荷而偏心，使圓形彈簧安全應力值下降。即安全應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
蒸汽鍋爐運行中，安全閥處于頻繁跳動狀態(tài)，排氣時產(chǎn)生較大沖擊速度，此時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。導致前三圈產(chǎn)生塑性變形進而失效。