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關于油罐液壓安全閥的應用計算

文檔作者：李匡亞牟水春文檔來源：華北石油勘察設計研究院		點擊數：	更新時間： 2021年07月21日
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·28· 華北石油設計 2001年第2期(總第64期)
關于油罐液壓安全閥的應用計算
李匡亞 牟水春
(華北石油勘察設計研究院)
摘要初裝或使用中的淑壓安全悶渡封油位應保持在什么范圍?應加多少液封油?有些資料說
的不夠明確．計算公式表達的也不清楚．應用中往往姥少某些數據難以計算，或因理解不同，計算出
結果差異很大。筆者對液壓安奎閥進行了剖析和研咒，11|納出系列計算方法，為液壓安全闌的使用
提供7方便。
主題詞覆壓安全悶 液封油位
1 引言
安裝在油罐頂部的機械呼吸閥和液壓安全閥
(以下簡稱液壓閥)，是保護油罐安全的重要部件，一
旦機械呼吸閥發(fā)生故障，就要依靠液壓閥替代機械
呼吸閥進行油罐的呼吸，以避免油罐內氣體空間產
生的正壓(或負壓)使罐壁破裂或變形。一般液壓閥
所承受的壓力要比機械呼吸闊高出10 ，液壓閥內
裝有不蒸發(fā)、不凍結、不揮發(fā)的液封油1 _常用的有
輕柴油、變壓器油等。液封油在液壓閥的內筒和外筒
所形成的環(huán)形空間內，將油罐內部的氣體空間和外
界大氣相隔絕(見圖1)。
正常情況下，液壓閥內液封油位隨著油罐內壓
力的變化而變化，一旦油罐內氣體的正、負壓力超過
設計值時，液封油的密封就被破壞，從而保護油罐壁
不致遭破裂或變形。因此液壓閥內液封油量的多少，
應保持多高的油位，對保障油罐的安全是非常重要
的。但這方面資料介紹的不多，有的計算公式說的也
不明確，給實際應用造成不少困難。筆者對液壓閥進
行了剖析和研究，歸納出系列計算方法，為液壓閥的
使用和安裝提供了方便。
圖1 液壓安全闊斷面圖
2 常用液封油位的計算公式及其存在的問題
一般資料介紹：當液壓閥處于油罐內壓力與周
圍大氣壓力相等、油罐內保持正壓力以及油罐內保
持負壓力等三種壓力狀態(tài)時的工作原理及液封油位
的變化見圖2。
a-油罐內壓力與周圍大氣壓相等 b．油罐內保持正雎力 C．油罐內保持負壓力
圖2 液壓悶工作原理固
為了下文敘述方便，將原理圖中有關符號表示 意義說明如下
華北石袖勘察設計研究院．062552，河北省、任丘市
收稿日期：2oo0— 08—22
維普資訊 http://www.cqvip.com
關于油罐液壓安奎閥的應用計算 ·29·
D—— 液壓閥連接管管徑，(ram)；
D —— 液壓閥內筒筒徑，(ram)；
D —— 液壓閥外筒筒徑，(ram)；
hi—— 油罐內壓力與周圍大氣壓力相等時的液
封油油位高度，mm；
h_—— 油罐內處于負壓力時的液封油油位高
度，mm；
h —— 油罐內處于正壓力時的液封油油位高
度，mm；
h一液壓閥內隔板下部至閥底應保持的液封
油位高度，mm；
H—— 初裝后(大罐進油前)液壓閥從閥底計算
應保持的液封油位高度，mm，(H—h．-h)
d —— 所采用液封油的密度
有關資料還介紹了液壓閥內隔壁加油的深度
(高度)的計算公式：
內隔壁 出氣壓力油柱高度+進氣壓力油柱高度
油深度一 酮 骶藹j 麗高
油柱高度一
如果只從一般介紹和說明液壓閥的工作原理角
度看，利用圖2和上述公式是可以的．但在實際應用
中采用上述公式去計算液封油柱的高度，就會碰到
許多費解的問題。理解不同，計算出的結果也相差很
大，產生這些問題的原固有以下四點
2．1 上面所說計算公式是用文字表述的，它有許多
不嚴謹之處。例如：所說液壓閥內隔壁油的深度(高
度)是指哪一部分油柱?是h 還是H?說的不明確
2．2 計算中雖然給出了相應的計算公式，但進氣壓
力油柱、出氣壓力油柱高度的來由都沒有說明，給出
的公式都是些未知數。
2．3 雖然有了由水柱高度求油柱深度的換算式，似
乎可以從油罐所承受的進出口壓力水柱換算出液封
油的高度，但是這些水柱高度數據又不知從何而來。
2．4 液壓閥內隔板下部到液壓閥殼底之間還有一
部分高度為h的油，它雖然沒有直接參加原理圖中
那三種壓力狀態(tài)油柱的變化，但是這一部分油在液
封作用中是不可缺少的．在計算向液壓閥內加注．邑
油量時，又不能不考慮它，可是上述公式中卻沒有表
示
3 液封油位的計算方法
液壓閥的通氣量大小和它所能承受的壓力以及
液封油的密度是液壓閥必不可缺少的設計條件 經
過反復試驗和優(yōu)化設計，確定出液壓閥所能承受的
控制正壓力P 負壓力P 和不同連接管的管徑D
來，這些基本數據在產品說明書中都會標出。本文就
利用廠家給出的pz．P 和D這三個基本數據分別推
算出各種狀態(tài)下液封油位的高度及總加油量。
3．】求D 和h
在確定了液壓閥的連接管管徑D后，可按下式
分別確定出D 、D 和h。
D 一2D (1)
D 一D √呈 ㈦
h： (3)
3．2 求h h 和h r
h~~ h r
。一麗 一一 ___ _pI m ㈩4J
式中Pz、p r 一分別為液壓閥所控制的正壓力和
負壓力(p r取絕對值)。
h = 0．1pz／d 【j)
h r一0．1p r／d (6)
式中0．1為壓力帕換算成mm水柱高度系數。
3．3 求H 及V
H：h1上h (7)
(Df-D )H
V一 瓣 (8)
式中V—— 應向液壓閥內加注的液封油量，L。
4 應用實例
某DN1 60液壓閥連接管管徑D= 1 48
(ram)，從其產品說明書中知P =2 200 Pa，P =一
650 Pa，采用變壓器油做液封油(d =0．895)，計算
不同規(guī)格的液壓閥在設計壓力下液封油柱高度和初
裝后應加注的變壓器油量
解：根據式3求得底部液封油位高h：
h—D／e=148／2—74(ram、
當油罐壓力Pz一2 200 Pa，P =一650 Pa時．其
h 、h-可分別用式5和式6求得：
h =0．1×Pz／d 一0．1X 2 goo／o．895=246 mm
h1—0．1×Pf／d =0．1×650／0．895—73 iTlm
又據式4求得h．：
hj一 一旦 56(ram)
一 干 ——246+—73 ：56(mm
初裝后液壓應保持油位高H，由式7求得：
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· 3O· 華北石油設計 Z001年第2期(總第64期)
H—h．+h一56+ 74— 1 30(mm)
依據式2求得外筒筒徑D ：
。 一。 s√f一3x 220-[-4X 246
— 323(ram)
初裝后應向液壓閥內加注油量V：
÷(D 一D )H ÷(323 一148 )×1 30
一—lo麗 一— — 而 麗一
一8．4(L)
為了方便使用，現(xiàn)將某廠生產的不同規(guī)格液壓
閥的液封油位計算結果列出下表。
表1 液封油位計算表
(2： 油田油氣梟輔設計手冊編寫組編油田袖氣集轉設計技術手冊
5 參考文獻 ‘上 北京 石油工業(yè)出 社，1。94
[1) 安部消防局編防止手冊L海上?？茖W技術出版社．1992
(上接第24麗)
看其屬性，大小改變不多，但打開目錄后，顯示投有
文件和子目錄，而這時的目錄大小仍有100 M。試過
一些方法后，注意到目錄屬性為”系統(tǒng)”，而且在
WINDOWS下，無法改變其系統(tǒng)屬性 此時只有在
DOs方式下，利用attrib命令修改已錄屬性，于是
先將此目錄改名為“TIF(Dos方式下可認)，再進入
DOs方式下的TIF目錄、果然有許多未曾見過的子
目錄，任進其一，有許多的MP3文件位列其中都是
平時聽網上音樂時下載的。沒更好的辦法，只有一一
刪除，恢復其系統(tǒng)屬性、并在WINDOWS下正其原
名，系統(tǒng)運行正常。
了解到這個原因后，又有了一個更直接的方法：
利用WINDOWS的查找文件功能，查找C：盤下的
MP3文件(注意：此時打開Tempotary Files目錄仍
不見其他目錄)，直接選定后刪除。
對于一些高級用戶來講，修改目錄的系統(tǒng)屬性，
可以利用直接修改注冊表的方法來實現(xiàn){但僅是一
般用戶或對注冊表了解不是十分清楚的話，這種方
法盡量不用，因為如果對注冊表修改不當，可能導致
系統(tǒng)災難性的錯誤。
(上接第27頁)
和檔案資料，檢查和指導施工單位編制竣工資料，使
之達到規(guī)范要求和有關部門的規(guī)定
4．6 幫助進行質量等短評定I作
在竣工驗收的同時、協(xié)助質量監(jiān)督站及其他相
關單位進行單位或單項工程的質量等級評定工作，
并將工程質量的實際情況如實的反映給他們，使工
程得到切合實際的質量等級。
5 結束語
通過近幾年的監(jiān)理工作實踐，筆者深深地體會
到、只要能真正的做好上述工作，就能實現(xiàn)控制工程
質量的目的。作為監(jiān)理工程師強調質量控制應該“以
人為主”，要以人的工作質量來保證工序質量．從而
確保工程質量；要求監(jiān)理工程師既要秉公辦事、又要
竭誠為業(yè)主服務；既要堅持質量標準嚴格檢查、又要
熱情幫助施工單位．促使施工單位做好質量管理工
作-最終實現(xiàn)工程質量的預期目標。

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