BPRV™弯折销泄放装置

弯折销技术技术提供了标定压力泄放装置精确而可靠的方法。BS&B开发的用于在线压力或真空泄放的BPRV™ 弯折销泄放装置可在外部迅速而简便地重置。BPRV适用于气体和液体应用,在预先设定的设定压力下完全打开泄放口。

       简单的在线安装 

       大泄放量

       方便的外部重置

       设定压力不受循环/脉动压力的影响

       高达275 psi的标准设定压力

       设定压力不受阀门方向的影响

       弯折销由坚固的外壳全面保护

设定压力范围—弯折销技术可用于从几英寸水柱直至至1000 psig以上设定压力下过压或真空的泄放。

尺寸范围—泄放装置安装在全部符合国际标准的法兰之间。

温度—由于弯折销结构位于表外壳,因此设定压力不受工艺温度影响,只需考虑周围环境温度。

运行率—90%的运行率使得工艺压力可达设定压力的90%。

服务—适用于气体或液体服务。所选密封材料必须与工艺流体相容。

真空—泄放装置可承受真空。BPRV的反转类型可用以泄放真空。

压力循环—在压力循环条件下可保持精确度和可靠性。

密封防漏—随着工作压力的增加,密封也应逐级增强以保持密封状态。密封采用气密方式,对于防爆片的打开仅有低限度的阻力答应, 使低设定压力和严格压力公差成为可能。

规格  
弯折销泄放阀(BPRV™) 无需从管道系统拆下就能快速而简便地实施现场终止。

弯折销泄放阀(BPRV™) 能显著缩短因使用其它非重合压力泄放装置导致的停机时间,从而提高生产单位生产率。 

弯折销泄放阀(BPRV™) 无需从管道系统拆下就能快速而简便地实施现场终止。这一非重合压力泄放装置提供实用技术,以保护包括以下一个或多个条件的应用: 
持续生产(在线快速重置)

       危险服务(限制操作人员到场)

       较大的管道尺寸(方便的在线重置)

       难以到达的场所(在线外部重置)

       频繁操作(在线快速重置)

设计 

BPRV™的设计基于偏心轴蝶阀概念。轴的偏心导致阀轴周围产生转动力矩,此时压差作用于整个装置。安装在工艺外部的弯折销通常情况下能抵抗这一转动力矩通过在预设压差条件下以轴扭矩产生的相同载荷对弯折销实施标定直至其破裂,BPRV能够精确地泄放压力。 

弯折销技术技术提供了标定压力泄放装置精确而可靠的方法。根据欧拉定律,平直的圆柱形销受到轴向载荷时,在特定的载荷下会弯曲。采用相同材料制成并有相同结构的弯折销会在可预测和可重复载荷下弯曲。

BPRV的三大主要部件 
旋转片通常情况下闭合流通通道,在过压/负压条件下转动90度。旋转片由金属制成,采用空心设计。这能使通过BPRV的流通途径大化,并确保旋转片在正常使用和打开时的稳定性。(请参见目录封面照片)。 

法兰连接的主体部分包括旋转片,并用密封在主体部分内部且穿过轴承的轴连接将其固定在适当位置,使得旋转片能在主体部分内部自由转动。主体部分采用一体成型设计,无结构焊缝或其它可能造成外部泄漏的途径。 

表外壳和机械结构能对BPRV的设定压力实施控制。机械结构的设计目的在于在正常工作压力条件下抵抗旋转片轴的转动力矩。当达到预期的设定压力时,在此之前尚能积聚充足力量以抵抗旋转片转动的弯折销发挥作用,导致机械结构释放旋转片。这一机械结构包含在不锈钢外壳内。外壳门上有密封装置,能在恶劣环境条件下确保服务。

三种设定压力标定控制方法 

1-BPRV防爆片轴从轴线的偏移 
偏移越大会对轴产生的载荷也越大;偏移越小会对轴产生的载荷也越小。对于在ANSI 150/DIN PN 10法兰压力范围内应用的BPRV装置,标准偏移不得超出1"/25 mm,对于大型装置也是如此。

2-弯折销的抗弯强度 
这是一个包括弯折销直径四次方、弯折销材料的弹性模数以及弯折销长度倒数的函数。弯折销直径用于重要的设定压力调整,而长度调节则用于微调。

3-外壳结构运用杠杆原理。 
因此在采用标准旋转片轴偏移的时候能以适度的弯折销长度和直径获得各种BPRV设定压力。因此在采用标准旋转片轴偏移的时候能以适度的弯折销长度和直径获得各种BPRV设定压力。这样的情况下机械结构可以非常紧凑,弯曲销安装程序也变得非常简单。一名操作人员无需专门工具即可完成。说明:BPRV装运前将实施标定,以符合用户要求用户设定压力和公差。

尺寸和设定压力能力 
BPRV标准规格范围和设定压力提供,以适应符合ANSI 150、DIN PN 10或类似法兰规格的应用。请参见表1。 

除标准规格之外,BPRV也能满足各类专用客户的要求,其中包括: 
高设定压力:设定压力超出2000 psi /138 Bar in 、安装在ANSI 900法兰之间、公称尺寸为6"/150 mm。 
低设定压力:设定压力为20"水柱/50 mBar,公称尺寸为24"/600 mm 
特殊应用情咨询BS&B安全系统。 

表一 - 设定压力能力:标准

Table 1-Set Pressure Capability: Standard

    尺寸                                     设定压力

                                             低              高

in                    mm            psig      barg     psig       barg

1"                   25              40        2.76     275      18.96

1 1/2"             40              10        0.69     275      18.96

2"                   50               5         0.34     720      49.64

3"-6"              80-150        5         0.34     275      18.96

8" - 16"          200-400      3         0.21     275      18.96

18" - 24"        450-600      1         0.07     150      10.34

26" - 36"        650-900      1         0.07     125        8.62

38" - 60"        950-1500    1         0.07     100        6.89

设定压力证书和公差 
根据国际标准,BPRV已获得顾客要求设定压力的证书。这一证书是在BPRV内部实施弯折销测试以证实其符合设定压力和预期公差的结果。如表2所示,BPRV获得了单一设定压力公差证书。对于介于20 psi/1.38 Bar和40 psi/2.76 Bar的设定压力, BPRV相比其它非重合压力泄放装置,能提供出色的+/-5%设定压力公差选项。 

根据ASME /北美标准获得证书时,BPRV采用客户要求的设定压力实施额定(表#1)。根据欧洲(PED)标准获得证书时,BPRV采用客户要求的设定压力以及基于表2的公差实施额定。此外,欧洲证书还允许在BPRV采用高/低设定压力(也根据表2计算)实施额定。

表2-设定压力公差 
压力                                               公差 
40psi/2.76 Bar以上                         标准+/-5%
1-40 psi/0.07-2.76 Bar                    标准+/-0.14 Bar/2 psi
20 psi/1.38 Bar以上                        客户要求+/-5%

运行压力比 
弯折销技术可提供出色的耐运行压力条件能力。BPRV可在高达低设定压力95%的压力下工作。这被称为“运行压力比”。经特殊测试, 我们还有能力进一步提高这一比率。 
说明:采用“设定压力”而非规定的高/低压力额定BPRV时, 请务必减去设定压力负公差。

压力循环服务 
弯折销装置非常适合于循环工作压力条件。在压缩状态下工作,弯折销不会发生疲劳损坏。BPRV可以成千上万次地循环至其高工作压力比。 

结构材料 
用户可能会制定BPRV三大主要部件的结构材料。标准材料如下: 

阀体。标准材料为碳钢和不锈钢。其它材料包括Hastelloy®* C-276, Monel®*、合金20和以板材切割或锻造方式获得的其它金属(取决于需制造装置的规格)。 
阀门片。低限度应采用不锈钢材料。阀门片提供阀门密封表面,因此必须采用耐腐蚀表面。其它可用材料与阀体相同。 
外壳。标准材料为不锈钢,阀门密封由氟橡胶制成。也可要求使用其它材料。

密封 
BPRV的主密封安装在一体成型的主要部分上,由密封环固定就位。该密封与防爆片前缘上的弯曲表面相接,其外形能紧密关闭装置的入口和出口侧。密封的标准材料为fluoropolymer(根据要求可提供其它材料)。

在阀门片的出口侧,有两个轴连接,在主体内部自由支撑防爆片。这些连接也与特氟隆密封相连。与任何一侧特氟隆密封安装在一起的轴衬或者轴承(取决于规格和设定压力)可确保阀门片围绕轴自由转动。BPRV处于关闭位置时,轴密封的入口端不与工艺接触。(可根据要求提供其它轴密封)。

安装 
BPRV的设计可用于法兰之间的“在线”安装。每一装置均采用“全工作面”设计,通常情况下,主题周边均有管道法兰的栓接。某些规格的法兰有较为紧凑的螺栓连接形式,如果使用贯穿螺栓孔, 就有可能妨碍轴衬或轴承。这种情况下,应在BPRV的两侧提供螺纹连接的封闭螺栓孔,这样才能安装成套法兰螺栓。 
管道可以水平、垂直或以斜角铺设。任何一种方向BPRV均可以提供获认证的设定压力。用户在订购时必须确定安装配置,以确保实施适当的BPRV标定测试。 
BPRV主体可采用吊环安装,方便将其安装在管道法兰之间。 

现场重置 
当弯折销发挥作用,BPRV需重置时, 通常都可在装置依然安装在管道系统时完成。打开外壳,取出使用过的弯折销,将旋转片转回闭合位置位置,安装替换的弯折销,重置机械结构。即使是大规格的BPRV,也只需一名操作人员几分钟即可完成。

温度 
BPRV结构的材料可用于各种工作温度。每一装置需要考虑有两种不同的温度:

1. 与密封材料的工作温度兼容。

2. 弯折销工作时的爆破温度。

标准特氟隆密封可在-40ºF/-40ºC至+400ºF/260ºC.温度下工作。流通状态时,也可以处理降至低温条件的温度。一旦特氟隆密封回到建议的工作范围,密封性能就能恢复。 
由于弯折销安装在外壳上,弯折销不会接触到工艺温度。通常情况下,弯折销处于环境温度,因此其72ºF/22ºC的批次认证温度是适当的。 

环境温度的变化导致弯折销性能发生极轻微的变化——在-40ºF/-40ºC至200ºF/93ºC的范围内仅有1%。每一种应用的周围温度状况应与BS&B安全系统有限责任公司一同审核。

外壳和机械结构 
为满足BPRV公称尺寸±1”- ±60” (25 mm-150 mm)的要求,我们采用三种结构。不论何种方式,机械结构均安装在牢固的不锈钢底板上, 以确保稳定性。机械结构或者安装在不锈钢外壳内部,或者有一个通过螺栓连接至底板的外壳(参见M4200照片)。M16000结构处理低转矩应用,一般为BPRV ±1”±-6”(25 mm-150 mm)规格。更为坚固的M4200结构通常可处理的扭矩范围从压力更高的±4”(100 mm)BPRV装置直至低压力±24”(600 mm)规格。M1600结构的设计目的在于处理公称尺寸为±24”±-60”、对扭矩有极高要求的BPRV装置。(用于小型BPRV装置的轻型600结构也可提供经济、轻质的玻璃纤维外壳这一选项)。 

结构前盖上配备有锁舌, 与另一侧的另一锁舌对齐,使得用户能添加适宜的锁定装置。转动安装在外壳前部的弹簧锁就能激活门弹性密封。

所有结构均由不锈钢和有保护涂层的高强度钢制部件组成。这一组合避免了使用类似金属造成的运动部件卡死,并能提供出色的耐腐蚀性。门锁闭之后,结构完全在外壳内封闭。

结构功能 
BPRV结构采用杠杆原理,平衡来自旋转片的输入载荷以及弯折销受到的输出载荷。当(输入载荷) x (杠杆载荷输入端至支点的距离) > (弯折销破损载荷) x (支点至杠杆载荷输出功点至支点的距离),BPRV将打开。 

输入载荷来自压力作用于旋转片阀上产生的扭矩,并作用在杠杆臂的输入侧。弯折销工作时,杠杆自由移动,使得旋转片轴旋转90度,进入全开位置。大多数设定压力下,BPRV将锁定在全开位置,确保大流量通过装置。支点的位置由BS&B安全系统有限责任公司在每一BPRV装置标定期间进行调整。BPRV设计中的这一设定压力控制功能可用于微调。支点的位置由工厂设定并采用引线密封,以防窃启。 

客户定制BPRV装置/命令激活 
BPRV可采用两种不同配置的用户命令激活。 
BPRV-CAE 
如果已知BPRV在任何情况下均能感知压差,可在邻近弯折销之处安装致动器(例如螺线管或气动活塞),以根据需要弯曲弯折销。在压力下,这装置能释放BPRV结构,使得旋转片自由转动。 
这通常被称为“命令激活外壳”或CAE,使阀门既可以用作压力泄放装置,也可以用作命令激活式速启阀。 
BPRV-CAS 
如果在正压差无法保证的应用中要求使用命令激活,可以在BPRV自由轴上安装动力致动器。工作条件要求阀门打开时,致动器获得动力,能克服弯折销或背压在BPRV轴上产生的扭矩,打开装置。 
这通常被称为“命令激活轴”或CAS,使BPRV既可以用作压力泄放装置,也可以用作命令激活式速启阀。 
BPRV-CAE 和BPRV-CAS是定制设计方案的两个实例,采用多用途压力泄放技术完全能满足要求。BS&B安全系统非常乐意获得为独特应用而开发解决方案的机会。

订购BPRV所需信息 
一般信息

       标牌编号

       管道尺寸

       法兰规格

工作条件

       要求的设定压力和公差

       规定温度(弯折销状态)

服务条件

       流体

       蒸汽/气体:分子量

       液体:比重

       要求的流通能力(如已知)

       正常工作压力

       真空状态

       背压状态

       正常工作温度(工艺)

       流通温度(工艺)

       静态或脉动工作压力

材料

       阀门片

       阀体

       防爆片密封

       ?外壳

安装/流通通路

       垂直、水平线、倾斜(指定与水平所成夹角)

附件

       传感器—视觉/电气

       传感器的电气要求

       弯折销或弯折销管

       弯折销/弯折销管数量

说明:BPRV打开时,关闭状态下位于主体空腔内的旋转片可能伸出主体空腔之外。安装或将BPRV取出是,旋转片应处于闭合位置,以防止旋转片和结构的损坏。这一点非常重要。BPRV靠近“丁字管”或其它可能使装置出现特殊流通模式的管道通道时请咨询BS&B安全系统。

质量保证 
所有BPRV在装运前均经全面检测。交货前检验可分为两种:

       尺寸检验

       密封检验

       弯折销标定和设定压力测试

部件组装成BPRV之前,各部件主要功能的尺寸均经检验。组装完成后,检查密封性能。通常情况下按照ANSI标准采用低检验标准Class IV实施检验。B16.104 is typically followed with a minimum test standard of Class IV established.许多BPRV装置则根据更为严格的、要求有“气密”结构的Class V和Class VI限制范围供货。

成批供应的所有弯折销均由同一批原材料同时制成。BPRV设定压力通过弯折销破坏性试验确定。针对要求设定压力的适当的弯折销配置一旦完成,即表明该批弯折销的规格在非常严格的尺寸公差范围内。BS&B质量保证人员将亲眼目睹设定压力测试,从而给出认证。所有弯折销均标明可追踪批号、设定压力以及已完成的BPRV装置标定序号。建议使用SAF-T-PIN™ 弯折销管,以获得佳和可追溯性。 

标定和认证全部完成后,在下列关键位置安装引线密封:

       阀体与外壳的连接处

       至外壳底板的支点连接

       传感器与轴的连接处(安装处)

规范和标准 
多种国际标准认可弯折销装置,并提供认证指南。其中包括ASME 规范案例2091、TUV AD Merkblatt A1和欧洲压力设备规程(PED)。BPRV可以根据所有既定标准提供。 

维护 
如果需要,可以将旋转片转至开启位位置并触发机械结构,将弯折销取出,对BPRV实施测试。此时装置不应受到任何压力。然后将重新安装弯折销。 

有时需要更换防爆片密封。这非常简便快速。防爆片密封由密封环固定就位,固定环则嵌入一体成型阀体的入口处。可以用简单的工具将密封环直接取出,将使用过的密封从BPRV主体中拉出。检查底座区域并清除所有碎片之后,安装BS&B替换密封,并将密封环放回适当位置。密封的替换无需拆卸BPRV 主体或者机械结构。我们建议每一BPRV装置均应购置备用爆破片密封装置。 

原位测试 
由于BPRV可能被认为泄放阀,许多用户希望能执行定期维护以确保在阀门使用过程中设定压力有所变化。大多数泄放阀的测试常规是将服务的阀门取出并送交阀门修理车间进行耐破测试或再认证。BPRV的优点在于阀门可以在原位反复测试。偏心轴设计中外壳内有一枚六角螺帽。用户可以让法兰之间的阀门保持运行,并将扭矩扳手连至六角螺帽。用户所需做的仅仅是用扭矩扳手在轴上用力,直至阀门打开。BS&B安全系统责任有限公司可提供扭矩值范围。当扭矩施加于偏心轴六角螺帽,会使弯折销弯曲并激活(打开)阀门。扭矩扳手记录的数值如果在BS &B提供的扭矩范围之内,用户就能了解阀门的设定压力并未变化,而且产品现在正在再次测试。这样用户可以没10-15分钟复检一次,而无需从运行中取出。

原位测试相比泄放阀相比显著减少了再验证过程的时间和人力,因而大大降低了维修费用。

可选SAF-T-PIN™弯折销管 
BPRV可以配备有可以像电气保险丝一样安装的弯折销管。SAF-T-PIN™弯折销管采用简单的推进/拉出设计,使得弯折销在外壳内部安装时可选择“快速更换”。每一只SAF-T-PIN™管均包括已标定弯折销,该弯折销安装正确且能提供佳性能。 

SAF-T-PIN管只能从一个方向在BPRV结构内安装,以确保自动防故障安装。 
管壁透明,能目测检验弯折销。管的不锈钢末端标明了全设定压力和可追溯信心, 包括BPRV装置的序号。SAF-T-PIN管避免了采用特别安装程序的必要,消除了处理裸露弯折销的顾虑。

传感器/指示器选项 
确定BPRV状态的视觉和电信号均可提供。BPRV传感器安装在机械结构的自由轴上,包括内含彩色指示拱罩()封外壳(通常符合Nema IV 标准)拱罩由轴伸转动,与BPRV的旋转盘同步移动。符合用户要求的电子开关可以安装在外壳上,以便在BPRV运行时提供遥控信号或警报。这样就能满足本质安全的要求。 

兼容SmartDisk™ 
BPRV也可提供与SmartDisk ™无线传感器技术,该技术能在距离BPRV远达几千英尺远的监控台获得电信号,而无需任何硬布线费用。详情请参阅目录77-1016。