蒸汽鍋爐安全閥彈簧應(yīng)力分析
安全閥是一種主要的蒸汽鍋爐安全附件、閥門作為重要的保護(hù)功能,安全閥,廣泛應(yīng)用于各種蒸汽鍋爐壓力容器和管道系統(tǒng),達(dá)到所需的壓力在上限壓力容器、自動(dòng)感應(yīng)打開,把過剩的介質(zhì)排放壓力的集裝箱外,出院后可以自動(dòng)關(guān)閉,確保壓力容器可以安全可靠在允許壓力范圍內(nèi)操作,避免蒸汽鍋爐發(fā)生重大事故。
正常運(yùn)行的蒸汽鍋爐安全閥,不僅關(guān)系到鍋爐正常使用壓力鍋爐的壓力容器,更直接關(guān)系到群眾的安全,對(duì)蒸汽鍋爐安全閥的壽命和安全性都必須引起彈簧的重視,并及時(shí)排出。對(duì)彈簧鍋爐安全閥彈簧失效的原因進(jìn)行了分析和討論。
蒸汽鍋爐安全閥彈簧組件的430mpa在正常應(yīng)力下,將壓力閥480mpa全開,管道蒸汽溫度約為350攝氏度,因?yàn)榇禾焓窃谝粋€(gè)封閉的狀態(tài),并安裝在閥體上部,所以有點(diǎn)冷。影響汽輪機(jī)安全閥彈簧失效的因素有:松弛失效、溫差失效和彈簧本身的材質(zhì)。主要因素是蒸汽鍋爐安全閥彈簧的腐蝕,受非中心載荷和沖擊載荷的影響。
蒸汽鍋爐安全閥彈簧的應(yīng)力分析
1,軸向或徑向載荷
蒸汽鍋爐用的安全閥彈簧大部分是圓柱形的。通過對(duì)安全閥彈簧的計(jì)算,得出軸向彈簧在軸向或徑向載荷作用下,變形、剪應(yīng)力與彈簧絲直徑成反比;當(dāng)彈簧銹蝕時(shí),彈簧絲直徑越小,彈簧變形越大,剪應(yīng)力越大,從而導(dǎo)致彈簧失效。
2,非中心荷載的影響
在蒸汽鍋爐運(yùn)行中,安全閥應(yīng)定期排出超壓蒸汽。排氣后閥桿發(fā)生偏斜,造成安全閥和彈簧的泄漏,承受非中心載荷和偏心,從而降低了彈簧的安全應(yīng)力值。即安全應(yīng)力和負(fù)載偏心與安全閥彈簧的失效成反比,縮短了使用壽命。
3,沖擊載荷的影響
蒸汽鍋爐在運(yùn)行過程中,安全閥處于頻繁的跳動(dòng)狀態(tài),排放時(shí)產(chǎn)生較大的沖擊速度。此時(shí),彈簧的前三個(gè)圓圈.先承受沖擊載荷,吸收更多的沖擊能量。沖擊載荷不能迅速有效地傳遞到后線圈。它會(huì)導(dǎo)致前三個(gè)圓圈產(chǎn)生塑性變形,然后失敗。