关于油罐液压安全阀的应用计算.pdf

2 8 华北石 油设 计 2 0 0 1年 第 2期 总 第 6 4期 关于油罐液压安全阀的应用计算 李 匡 亚 牟 水春 华北石油勘察设计研究院 摘要初 装或使 用 中的淑 压安 全闷渡封 油位 应 保持 在什 么范 围应 加 多少液 封 油有些 资料说 的不够 明确 ． 计 算公 式表达的也 不清 楚 ． 应 用中往往 姥 少某些数据难 以计算 ， 或 因理 解不 同 ， 计算 出 结果 差异很 大。笔者 对液压 安奎阀进 行 了剖析 和研 咒 ， 1 1|纳 出 系列计算方法 ， 为液 压安全 阑的使 用 提 供 7方 便 。 主题词_覆压 安全闷 液 封 油位 1 引言 安装在油罐顶部的机械呼吸阀和液压安 全阀 以下简称液压阀 ， 是保护油罐安全的重要部件， 一 旦机械呼吸阀发生故障， 就要依靠液 压阀替代机械 呼吸阀进行油罐的呼吸， 以避免油罐 内气体空间产 生的正压 或负压 使罐壁破裂或变形。一般液压阀 所承受的压力要比机械呼吸阔高出 1 0 ， 液压阀内 装有不蒸发、 不冻结 、 不挥发的液封油1 _ 常用的有 轻柴油、 变压器油等。 液封油在液压阀的内筒和外筒 所形成的环形 空间内， 将油罐内部的气体空间和外 界大气相隔绝 见图 1 。 正常情况下， 液压阀内液封油位随着油罐内压 力的变化而变化 ， 一旦油罐内气体的正、 负压力超过 设计值时， 液封油的密封就被破坏， 从而保护油罐壁 不致遭破裂或变形。 因此液压阀内液封油量的多少， 应保持多高的油位， 对保障油罐的安全是非常重 要 的。 但这方面资料介绍的不多， 有的计算公式说的也 不明确， 给实际应用造成不少 困难。 笔者对液压阀进 行了剖析和研究， 归纳出系列计算方法， 为液压阀的 使用和 安装 提供 了方便 。 图 1 液压安全阔断面图 2 常用液封油位的计算公式及其存在的问题 一 般资料介绍 当液压阀处于油罐内压力与周 围大气压力相等、 油罐 内保持正压力以及油罐 内保 持负压力等三种压力状态时的工作原理及液封油位 的变化见图 2 。 a -油罐 内压力与周围大气压相 等 b ．油罐内保持 正雎 力 C ．油罐 内保持 负压 力 图 2 液压闷工作原理固 为了下文叙述方便 ， 将原理 图中有关符号表示 意 义说明如下 华北石袖勘察设计研究院． 0 6 2 5 5 2 ， 河北省、 任丘市 收稿 日期 2 o o 0 0 8 2 2 维普资讯 关于油罐 液压安 奎阀 的应 用计 算 2 9 D 液压阀连接管管径 ， ram ； D 液压阀内筒筒径 ， ram ； D 液压阀外筒筒径， ram ； h i 油罐内压力与周围大气压力相等时的液 封油油位高度 ， mm； h _ 油罐 内处 于负压力时的液 封油油 位高 度 ， mm； h 油罐 内处于正压力时的液封 油油位 高 度 ， mm； h一液压阀内隔板下部至阀底应保持的液封 油位高度 ， mm； H 初装后 大罐进油前 液压阀从 阀底计算 应保持的液封油位高度， mm， Hh ． --h d 所采用液封油的密度 有关资料 还介绍 了液压阀内隔壁加油的深度 高度 的计算公式 内隔壁 出气压力油柱高度进气压力油柱高度 油深度一 酮 骶蔼j 丽高 油柱高度一 如果只从一般介绍和说明液压阀的工作原理角 度看 ， 利用图 2 和上述公式是可以的． 但在实际应用 中采用上述公式去计算液封油柱的高度 ， 就会碰到 许多费解的问题 。 理解不同， 计算出的结果也相差很 大， 产生这些问题的原固有以下四点 2 ． 1 上面所说计算公式是用文字表述的， 它有许多 不严谨之处。例如 所说液压阀内隔壁油的深度 高 度 是指哪一部分油柱是 h 还是 H说的不明确 2 ． 2 计算中虽然给出了相应的计算公式 ， 但进气压 力油柱、 出气压力油柱高度的来由都没有说 明， 给出 的公式都是些未知数 。 2 ． 3 虽然有了由水柱高度求油柱深度的换算式 ， 似 乎可以从油罐所承受的进出口压力水柱换算 出液封 油的高度， 但是这些水柱高度数据又不知从何而来。 2 ． 4 液压阀内隔板下部到液 压阀壳底之间还有 一 部分高度为 h的油 ， 它虽然没有直接参加原理图中 那三种压力状态油柱 的变化， 但是这一部分油在液 封作用中是不可缺少的 ． 在计算向液压阀内加注． 邑 油量时， 又不能不考虑它 ， 可是上述公式中却没有表 示 3 液封油位的计算方法 液压阀的通气量大小和它所能承受的压力以及 液封油的密度是液压阀必不可缺少的设计条件 经 过反复试验和优化设计， 确定出液压阀所能承受的 控制正压力 P 负压力 P 和 不同连接管的管径 D 来 ， 这些基本数据在产品说明书中都会标出。 本文就 利用厂家给出的 p z ． P 和 D这三个基本数据分别推 算出各种状态下液封油位的高度及总加油量。 3 ． 】求 D 和 h 在确定了液压阀的连接管管径 D后 ， 可按下式 分别确定出 D 、 D 和 h 。 D 一 2 D 1 D 一 D √ 呈 ㈦ h 3 3 ． 2求 h h 和 h r h h r 一 ㈩ 。 一丽一_ _ _ _ p I_m 4 J 式 中P z 、 p r 一分别为液 压阀所控制的正压 力和 负压力 p r 取绝对值 。 h 0 ． 1 p z ／ d 【 j h r 一0 ． 1 p r ／ d 6 式 中0 ． 1为压力帕换算成 mm水柱高度系数。 3 ． 3求 H 及 V Hh 1 上h 7 D ff--D H V一 瓣 8 式中V应向液压阀内加注的液封油量 ， L。 4 应用实例 某 D N1 6 0液 压 阀 连 接 管 管 径 D 1 4 8 ram ， 从其产品说 明书中知 P 2 2 0 0 P a ， P 一 6 5 0 P a ， 采用变压器油做液封油 d 0 ． 8 9 5 ， 计算 不同规格的液压阀在设计压力下液封油柱高度和初 装后应加注的变压器油量 解 根据式 3求得底部液封油位高 h h D／ e 1 4 8 ／ 2 7 4 ram 、 当油罐压力 P z 一2 2 0 0 P a ， P 一6 5 0 P a时． 其 h 、 h - 可分别用式 5和式 6求得 h 0 ． 1 P z ／ d 一0 ． 1 X 2 g o o ／ o ． 8 9 5 2 4 6 mm h 1 0 ． 1 P f ／ d 0 ． 1 6 5 0 ／ 0 ． 8 9 5 7 3 i T l m 又据式 4求得 h ． h j 一 一旦 5 6 ram 2 4 6 7 35 6 mm 一 干 初装后液压应保持油位高 H， 由式 7 求得 维普资讯 3 O 华北 石油设 计 Z 0 0 1年 第 2期 总 第 6 4期 Hh ． h一 5 6 7 4 1 3 0 mm 依据式 2求得外筒筒径 D 。 一 。 s √ f一3 x 2 2 0 - [- 4 X 2 4 6 3 2 3 ram 初装后应 向液压阀内加注油量 V D 一 D H 3 2 3 一1 4 8 1 3 0 一l o 丽 一 而 丽一 一 8 ． 4 L 为了方便使用 ， 现将某厂生产的不同规格液压 阀的液封油位计算结果列出下表。 表 1 液封 油位 计算表 2 油 田油气枭辅设计手册编 写组 编 油 田袖气集转设计技术手册 5 参考 文献 ‘ 上 北京 石油工业 出 社， 1 。 9 4 [ 1 安部 消防局编 防止手册L 海 上海科学技术出版社 ． 1 9 9 2 上接 第 2 4丽 看其属性 ， 大小改变不多 ， 但打开 目录后 ， 显示投有 文件和子 目录 ， 而这时的 目录大小仍有 1 0 0 M。 试过 一 些 方法 后， 注 意到 目录属 性 为” 系统” ， 而 且在 WI ND OWS下， 无法改变其系统属性 此时只有在 D Os方式下， 利用 a t t r i b命令 修改 已录属性， 于是 先将此 目录改名为“ TI F D os方式下可认 ， 再进入 D Os方式下的 TI F目录、 果然有许多未 曾见过的子 目录， 任进其一， 有许多的 MP 3文件位列其中都是 平时听网上音乐时下载的。 没更好的办法 ， 只有一一 删除， 恢复其系统属性 、 并 在 WI ND OWS下正其原 名， 系统运行正常 。 了解到这个原因后 ， 又有了一个更直接的方法 利用 WI ND OWS的查找文件功能， 查找 C 盘下的 MP 3文件 注意 此时打开 T e mp o t a r y F i l e s目录仍 不见其他目录 ， 直接选定后删除。 对于一些高级用户来讲， 修改目录的系统属性 ， 可以利用直接修改注册表的方法来实现 { 但仅是 一 般用户或对注册表了解不是十分清楚的话 ， 这种方 法尽量不用， 因为如果对注册表修改不当， 可能导致 系统灾难性的错误 。 上 接 第 2 7 页 和档案资料 ， 检查和指导施工单位编制竣工资料， 使 之达到规范要求和有关部门的规定 4 ． 6 帮助 进 行质 量等短评 定I作 在竣工验收的同时、 协助质量监督站及其他相 关单位进行单位或单项工程 的质量等级 评定工作 ， 并将工程质量的实际情况如实的反映给他们， 使工 程得到切合实际的质量等级 。 5 结束 语 通过近几年的监理工作实践 ， 笔者深深地体会 到 、 只要能真正的做好上述工作 ， 就能实现控制工程 质量的 目的。 作为监理工程师强调质量控制应该“ 以 人为主” ， 要以人的工作质量来保证工序质量． 从 而 确保工程质量； 要求监理工程师既要秉公办事 、 又要 竭诚为业主服务； 既要坚持质量标准严格检查 、 又要 热情帮助施工单位 ． 促使施工单位做好质量管理工 作 - 最终实现工程质量的预期 目标。 维普资讯