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摘要：本文主要就弹簧式全量型安全阀的工作原理进行详细分析，并对其自身的性能加以阐述分析，结合实际再就其安全阀的性能影响因素和设计进行探究。希望能够通过此次的理论研究对实际的弹簧式全量型安全阀的稳健性设计操作，起到一定的指导作用。
关键词：弹簧式;全量型安全阀;稳健性设计
引言
弹簧式全量型安全阀主要是安装在压力容器或者是管道上，处在紧急状况下进行开启承压管道的一种安全设备。这一安全设备在人们的生活当中有着广泛的应用，并起到了重要安全保障作用。所以加强这一领域的理论研究，就其稳健性设计进行探究，对实际就有着必要性。
1.弹簧式全量型安全阀的性能及工作原理分析
1.1弹簧式全量型安全阀的性能分析
在性能方面主要体现在安全阀的起跳压力，也就是其安全阀的动作，在蒸汽强烈泄放时候的进口侧总压力，这一起跳压力是主要的性能指标。为能有效的保障压力容器或者是锅炉等设备进行安全的运行，那么对安全阀的起跳精度就有着相对严格的要求，从误差幅度来看主要是在±1%[1]。由于安全阀的起跳精度及压力是关键指标，所以在阀门的结构以及零部件等各方面都会对其起跳的精度造成影响。
另外就是安全阀的启闭压差性能层面，这是对安全阀的灵敏度及经济性等进行衡量的重要指标。倘若是由于压差较小就会使得安全阀太过灵敏，对其安装的位置就会造成影响，比较容易发生震颤等问题;而压差过大就会使得介质排放过多，在经济上得不到收效。所以根据相关的标准，其压差主要在4%到7%最为合适。对其压差造成影响的主要因素就是弹簧的刚度及阀瓣背压等。
1.2弹簧式全量型安全阀的工作原理分析
弹簧式全量型安全阀的主要工作原理是根据容器内部的压力超限，然后将内部气流介质排出阀腔或者是排入泄放装置，进而对内部的容器进行保护，使之不会由于压力过大而发生裂纹等状况。当气体的排放达到一定的限制，阀体的内部压力就会逐渐的减少，由于压力差不足就会使得阀瓣张开，而在弹簧的压力作用下会使阀瓣重新返回到闭合的位置。在这一过程中，由于弹簧式全量型的安全阀会对组件以及精度有着高要求，故此就需要对其安全阀的失效特征进行充分的考虑[2]。也就是在系统压力超过了限值，弹簧式全量型安全阀的内部开启压力就会达到最小值，此时的阀瓣开启泄放蒸汽的压力也会随之而减小。
2.弹簧式全量型安全阀性能影响因素及设计
2.1弹簧式全量型安全阀的性能影响因素分析
零件模型的稳健性设计需要准确以及尽量准确的描述出零件模型的参数变量在域内的概率分布度函数，总体而言对弹簧式全量型安全阀的性能设计造成影响的因素主要是设计制造误差，有的则是外部因素所决定的，但总体是可控的，例如操作人员的技能熟练程度以及环境因素中的温度和湿度等。
除此之外，弹簧是重要的影响其稳健性设计的因素，其自身的刚度能对安全阀的起跳压力及启闭压差等造成很大的影响，这也会对起跳的精度造成影响。还有就是制造精度的影响因素，主要体现在阀体和阀座的制造，以及阀瓣结构的制造，还有就是全量型安全阀的阀杆的制造精度等[3]。
2.2弹簧式全量型安全阀稳健性设计
弹簧式全量型安全阀的振动过程主要是由于外部的阻尼力影响所致，这就和泄放口的饱和以及蒸汽压力、上部的重量等有着非常紧密的关系，故此在实际的设计过程中就要考虑这一问题。
从多目标的优化设计方面来看，主要解决的是参数变量衡量单位非一致性的问题，在满意度矩阵函数特征变量作用下，能够将变量单位进行公度化，也能够对各目标函数的重要程度加以反映。主要就是确定优化目标参数为弹簧式全量型安全阀的排放流量W，以及弹簧的刚度c，和弹簧自振频率f。这样就能够针对不相同的场合进行设计泄放流量计刚度以及自振弹簧的重要程度比值。
此次的研究主要是通过Matlab对弹簧式全量型安全阀性能加以拟合和优化，其它的相关运算软件就要对多种算法加以比较分析，并要针对性的对其阀门产品设计软件进行验证数据，拟合出分析稳健性设计的目标函数曲线。再通过模块化的集成思想把稳健性软件分成几个重要的模块，如数据交换传输模块以及数据编辑管理模块，稳健性设计处理模块。
然后就是通过Matlab软件对弹簧式全量型安全阀不同数值进行模拟，采取最小二乘法对响应模型加以拟合，进而得出回归分析模型。在验证过程中，针对泄放流量性能影响因子较小的可忽略不计，只需要进行对方差模型加以讨论即可。对安全阀而言，不管是弹簧的精度有多高，也会存在允许公差范围，安全阀不可能装配后达到性能的要求，所以调试是满足安全阀性能的重要步骤[4]。从出厂前的调试方面主要就是调整螺丝以及定压力，还有就是通过下调整环微调整定压力。通过稳健性设计及调试能够有效提高产品的功能需求满意度，对安全阀所产生的波动偏离目标的性能大小问题大大的减少了。
3.结语
总而言之，针对规模不同的供电系统而言，处在不同工况下对弹簧式全量型安全阀的工作环境和参数的选择非常关键。此次的研究主要是对其安全阀的稳健性能实现为出发点，由于篇幅的限制未能深化的探究，希望能起到抛砖引玉的作用以待后来者居上。
参考文献：
[1]张义民，贺向东，刘巧伶，闻邦椿.汽车零部件（弹簧）的可靠性稳健优化设计[J].中国工程科学.2014.（05）.
[2]孙琦.安全阀调节圈对安全阀运行的影响[J].中国特种设备安全.2014.（09）.
[3]高万东.安全阀在线校验工艺解析[J].石油和化工设备.2014.（09）.
[4]裴润有，毛升好，李祚.阀门防护盖质量问题分析与改进措施[J].石油工业技术监督.2014.（08）.
关键词：弹簧式;全量型安全阀;稳健性设计
引言
弹簧式全量型安全阀主要是安装在压力容器或者是管道上，处在紧急状况下进行开启承压管道的一种安全设备。这一安全设备在人们的生活当中有着广泛的应用，并起到了重要安全保障作用。所以加强这一领域的理论研究，就其稳健性设计进行探究，对实际就有着必要性。
1.弹簧式全量型安全阀的性能及工作原理分析
1.1弹簧式全量型安全阀的性能分析
在性能方面主要体现在安全阀的起跳压力，也就是其安全阀的动作，在蒸汽强烈泄放时候的进口侧总压力，这一起跳压力是主要的性能指标。为能有效的保障压力容器或者是锅炉等设备进行安全的运行，那么对安全阀的起跳精度就有着相对严格的要求，从误差幅度来看主要是在±1%[1]。由于安全阀的起跳精度及压力是关键指标，所以在阀门的结构以及零部件等各方面都会对其起跳的精度造成影响。
另外就是安全阀的启闭压差性能层面，这是对安全阀的灵敏度及经济性等进行衡量的重要指标。倘若是由于压差较小就会使得安全阀太过灵敏，对其安装的位置就会造成影响，比较容易发生震颤等问题;而压差过大就会使得介质排放过多，在经济上得不到收效。所以根据相关的标准，其压差主要在4%到7%最为合适。对其压差造成影响的主要因素就是弹簧的刚度及阀瓣背压等。
1.2弹簧式全量型安全阀的工作原理分析
弹簧式全量型安全阀的主要工作原理是根据容器内部的压力超限，然后将内部气流介质排出阀腔或者是排入泄放装置，进而对内部的容器进行保护，使之不会由于压力过大而发生裂纹等状况。当气体的排放达到一定的限制，阀体的内部压力就会逐渐的减少，由于压力差不足就会使得阀瓣张开，而在弹簧的压力作用下会使阀瓣重新返回到闭合的位置。在这一过程中，由于弹簧式全量型的安全阀会对组件以及精度有着高要求，故此就需要对其安全阀的失效特征进行充分的考虑[2]。也就是在系统压力超过了限值，弹簧式全量型安全阀的内部开启压力就会达到最小值，此时的阀瓣开启泄放蒸汽的压力也会随之而减小。
2.弹簧式全量型安全阀性能影响因素及设计
2.1弹簧式全量型安全阀的性能影响因素分析
零件模型的稳健性设计需要准确以及尽量准确的描述出零件模型的参数变量在域内的概率分布度函数，总体而言对弹簧式全量型安全阀的性能设计造成影响的因素主要是设计制造误差，有的则是外部因素所决定的，但总体是可控的，例如操作人员的技能熟练程度以及环境因素中的温度和湿度等。
除此之外，弹簧是重要的影响其稳健性设计的因素，其自身的刚度能对安全阀的起跳压力及启闭压差等造成很大的影响，这也会对起跳的精度造成影响。还有就是制造精度的影响因素，主要体现在阀体和阀座的制造，以及阀瓣结构的制造，还有就是全量型安全阀的阀杆的制造精度等[3]。
2.2弹簧式全量型安全阀稳健性设计
弹簧式全量型安全阀的振动过程主要是由于外部的阻尼力影响所致，这就和泄放口的饱和以及蒸汽压力、上部的重量等有着非常紧密的关系，故此在实际的设计过程中就要考虑这一问题。
从多目标的优化设计方面来看，主要解决的是参数变量衡量单位非一致性的问题，在满意度矩阵函数特征变量作用下，能够将变量单位进行公度化，也能够对各目标函数的重要程度加以反映。主要就是确定优化目标参数为弹簧式全量型安全阀的排放流量W，以及弹簧的刚度c，和弹簧自振频率f。这样就能够针对不相同的场合进行设计泄放流量计刚度以及自振弹簧的重要程度比值。
此次的研究主要是通过Matlab对弹簧式全量型安全阀性能加以拟合和优化，其它的相关运算软件就要对多种算法加以比较分析，并要针对性的对其阀门产品设计软件进行验证数据，拟合出分析稳健性设计的目标函数曲线。再通过模块化的集成思想把稳健性软件分成几个重要的模块，如数据交换传输模块以及数据编辑管理模块，稳健性设计处理模块。
然后就是通过Matlab软件对弹簧式全量型安全阀不同数值进行模拟，采取最小二乘法对响应模型加以拟合，进而得出回归分析模型。在验证过程中，针对泄放流量性能影响因子较小的可忽略不计，只需要进行对方差模型加以讨论即可。对安全阀而言，不管是弹簧的精度有多高，也会存在允许公差范围，安全阀不可能装配后达到性能的要求，所以调试是满足安全阀性能的重要步骤[4]。从出厂前的调试方面主要就是调整螺丝以及定压力，还有就是通过下调整环微调整定压力。通过稳健性设计及调试能够有效提高产品的功能需求满意度，对安全阀所产生的波动偏离目标的性能大小问题大大的减少了。
3.结语
总而言之，针对规模不同的供电系统而言，处在不同工况下对弹簧式全量型安全阀的工作环境和参数的选择非常关键。此次的研究主要是对其安全阀的稳健性能实现为出发点，由于篇幅的限制未能深化的探究，希望能起到抛砖引玉的作用以待后来者居上。
参考文献：
[1]张义民，贺向东，刘巧伶，闻邦椿.汽车零部件（弹簧）的可靠性稳健优化设计[J].中国工程科学.2014.（05）.
[2]孙琦.安全阀调节圈对安全阀运行的影响[J].中国特种设备安全.2014.（09）.
[3]高万东.安全阀在线校验工艺解析[J].石油和化工设备.2014.（09）.
[4]裴润有，毛升好，李祚.阀门防护盖质量问题分析与改进措施[J].石油工业技术监督.2014.（08）.