一、 安全(quan)閥(fa)概述
安全閥也稱安全門或保險閥，是一種安全保護用閥，它的啟閉件在外力作用下處于常閉狀態，當設備或管道內的介質壓力升高，超過規定值時自動開啟，通過向系統外排放介質來防止管道或設備內介質壓力超過規定數值。當壓力恢復正常后，在壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時閥門再行關閉并阻止介質外流。安全閥屬于自動閥類，主要用于鍋爐、壓力容器和管道上，控制壓力不超過規定值，對人身安全和設備運行起重要保護作用。
二、安(an)全閥的分(fen)類
安全閥(fa)的分類(lei)見圖6.3.20。
1. 按結(jie)構及加載機構可以(yi)分為(wei)重(zhong)錘杠桿(gan)式、彈簧式和脈沖式三種。
①. 重錘杠桿式安全(quan)閥(fa)
重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)杠桿(gan)式安(an)全閥是(shi)利用(yong)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)和(he)杠桿(gan)來平衡作用(yong)在閥瓣(ban)(ban)上(shang)(shang)的(de)(de)力(li)。根據杠桿(gan)原理，它(ta)可(ke)以使用(yong)質(zhi)量較(jiao)小的(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)通過(guo)(guo)杠桿(gan)的(de)(de)增大作用(yong)獲得(de)較(jiao)大的(de)(de)作用(yong)力(li)，并(bing)通過(guo)(guo)移動(dong)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)的(de)(de)位置（或變換重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)的(de)(de)質(zhi)量）來調(diao)整安(an)全閥的(de)(de)開啟壓力(li)。重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)杠桿(gan)式安(an)全閥結構(gou)(gou)(gou)簡單，調(diao)整容(rong)易而又比較(jiao)準確(que)，所加的(de)(de)載(zai)荷不(bu)(bu)會因閥瓣(ban)(ban)的(de)(de)升高(gao)(gao)而有較(jiao)大地增加，適用(yong)于溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)場(chang)合，過(guo)(guo)去用(yong)得(de)比較(jiao)普遍(bian)，特別(bie)是(shi)用(yong)在鍋爐和(he)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)壓力(li)容(rong)器(qi)上(shang)(shang)。但(dan)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)杠桿(gan)式安(an)全閥結構(gou)(gou)(gou)比較(jiao)笨重(zhong)(zhong)(zhong)，加載(zai)機構(gou)(gou)(gou)容(rong)易振(zhen)動(dong)，并(bing)常(chang)因振(zhen)動(dong)而產生(sheng)泄(xie)漏(lou)；其回座壓力(li)較(jiao)低(di)，開啟后不(bu)(bu)易關閉(bi)及保持(chi)嚴密。
②. 彈簧微啟式安全(quan)閥
彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)微啟(qi)式(shi)安(an)全閥(fa)(fa)(fa)是(shi)利用(yong)壓(ya)縮彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)力來(lai)平(ping)衡作(zuo)用(yong)在(zai)閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)上(shang)的(de)(de)力。螺(luo)旋圈形(xing)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)壓(ya)縮量(liang)可以(yi)(yi)通過轉動它(ta)上(shang)面的(de)(de)調整(zheng)螺(luo)母(mu)來(lai)調節，利用(yong)這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)就可以(yi)(yi)根據需要校正安(an)全閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)開啟(qi)（整(zheng)定）壓(ya)力。彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)微啟(qi)式(shi)安(an)全閥(fa)(fa)(fa)結(jie)構(gou)輕便(bian)緊湊，靈(ling)敏度也比較高(gao)，安(an)裝(zhuang)位置(zhi)不(bu)受限(xian)制，而(er)(er)且因為對振動的(de)(de)敏感性小，所(suo)以(yi)(yi)可用(yong)于(yu)移動式(shi)的(de)(de)壓(ya)力容(rong)器上(shang)。這(zhe)種(zhong)安(an)全閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)缺點(dian)是(shi)所(suo)加的(de)(de)載(zai)荷會隨(sui)著閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)開啟(qi)而(er)(er)發生變化，即隨(sui)著閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)的(de)(de)升高(gao)，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)壓(ya)縮量(liang)增(zeng)大，作(zuo)用(yong)在(zai)閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)上(shang)的(de)(de)力也跟(gen)著增(zeng)加。這(zhe)對安(an)全閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)迅速開啟(qi)是(shi)不(bu)利的(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)(fa)上(shang)的(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)會由于(yu)長期受高(gao)溫(wen)的(de)(de)影響而(er)(er)使彈(dan)(dan)(dan)力減(jian)小。用(yong)于(yu)溫(wen)度較高(gao)的(de)(de)容(rong)器上(shang)時，常(chang)常(chang)要考(kao)慮彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)隔熱或散熱問題，從而(er)(er)使結(jie)構(gou)變得復雜起來(lai)。
③. 脈沖式安全閥
脈沖式安(an)全閥(fa)由主閥(fa)和(he)輔(fu)閥(fa)構成，通(tong)過輔(fu)閥(fa)的(de)脈沖作(zuo)用(yong)帶動主閥(fa)動作(zuo)、其結構復雜，通(tong)常只(zhi)適用(yong)于安(an)全泄(xie)放(fang)量(liang)很大的(de)鍋爐和(he)壓力容(rong)器。
2. 按照介質排(pai)放方式(shi)(shi)的不同安全閥又可以分(fen)為全封閉式(shi)(shi)、半封閉式(shi)(shi)和開放式(shi)(shi)等(deng)三種。
①. 全封閉安全閥
全(quan)封(feng)閉式安全(quan)閥排氣(qi)時(shi)，氣(qi)體全(quan)部(bu)通(tong)過排氣(qi)管排放，介(jie)質(zhi)不能間外泄漏，主要用(yong)于介(jie)質(zhi)為有(you)毒、易燃氣(qi)體的(de)容器。
②. 半封閉式安全(quan)閥(fa)
半封(feng)閉式安全閥所排(pai)出的氣體(ti)一部分通過排(pai)氣管(guan)，也有(you)一部分從閥蓋與(yu)閥桿間的間隙中漏出，多用于介質為(wei)不會污(wu)染環境的氣體(ti)的容器。
③. 開放式安全(quan)閥
開(kai)放式(shi)安全閥(fa)的閥(fa)蓋(gai)是敞開(kai)的，使彈(dan)簧(huang)腔室與大氣(qi)相通，這(zhe)樣有利于降低彈(dan)簧(huang)的溫(wen)度(du)，主要適用于介質為(wei)蒸汽(qi)，以及(ji)對(dui)大氣(qi)不產生污染(ran)的高(gao)溫(wen)氣(qi)體的容器。
3. 按(an)照閥(fa)瓣開啟(qi)的最大(da)高度與安(an)全(quan)閥(fa)流道直徑之比來劃分(fen)，安(an)全(quan)閥(fa)又可分(fen)為彈簧微啟(qi)封閉(bi)高壓式安(an)全(quan)閥(fa)和彈簧全(quan)啟(qi)式安(an)全(quan)閥(fa)兩種。
①. 彈簧微(wei)啟(qi)封閉式高壓安全閥(fa)
微(wei)啟式安(an)全閥的(de)開啟高度(du)小(xiao)于流(liu)道直(zhi)徑的(de)1/4，通常為流(liu)道直(zhi)徑的(de)1/40～1/20。微(wei)啟式安(an)全閥的(de)動作過程(cheng)是比例作用式的(de)，主要用于液體場合，有時(shi)也用于排放量很小(xiao)的(de)氣(qi)體場合。
②. 彈(dan)簧全(quan)啟式(shi)安全(quan)閥
全啟(qi)(qi)式(shi)安全閥的(de)開(kai)(kai)啟(qi)(qi)高度大(da)于(yu)或等(deng)于(yu)流道直徑(jing)的(de)1/4。全啟(qi)(qi)式(shi)安全閥的(de)排(pai)放面(mian)積(ji)是閥座(zuo)；喉部最小(xiao)截面(mian)積(ji)。其(qi)動作過程(cheng)是屬于(yu)兩段作用式(shi)，必(bi)須(xu)借助于(yu)一個升(sheng)力(li)機構才能達到全開(kai)(kai)啟(qi)(qi)，全啟(qi)(qi)式(shi)安全閥主(zhu)要用于(yu)氣體介質(zhi)的(de)場(chang)合(he)。
③. 中啟式安全閥
開啟(qi)高度(du)介于微啟(qi)式與(yu)全啟(qi)式之間。即可(ke)以做成兩段作用式，也可(ke)以做成比例作用式。
法蘭連接(jie)帶手柄波紋管全啟式安全閥如圖(tu)6.3.21所(suo)示(shi)(shi)，典型安全閥如圖(tu)6.3.22所(suo)示(shi)(shi)。
三、安全閥的工(gong)作原(yuan)理及特點
（1）彈(dan)簧(huang)式仍然是(shi)最通(tong)用的(de)一種。彈(dan)簧(huang)式安全閥作用原理是(shi)，彈(dan)簧(huang)力(li)(li)與(yu)介質(zhi)作用于閥瓣的(de)正(zheng)常壓(ya)力(li)(li)相(xiang)平衡，使密(mi)封(feng)面(mian)密(mi)合(he)；當介質(zhi)壓(ya)力(li)(li)過(guo)高時，彈(dan)簧(huang)受到壓(ya)縮，使閥瓣離(li)開(kai)閥座，介質(zhi)從(cong)中泄出(chu)；當壓(ya)力(li)(li)回(hui)降(jiang)到正(zheng)常值時，彈(dan)簧(huang)力(li)(li)又將閥瓣推向閥座，密(mi)封(feng)面(mian)重新密(mi)合(he)。
（2）在一(yi)些重要部(bu)位(wei)往往使用帶(dai)扳手的雙彈(dan)簧微啟(qi)式安全閥。這種(zhong)結(jie)構形狀(zhuang)如圖6.3.22（b）所示(shi)。
（3）脈(mo)沖式安全閥(fa)(fa)(fa)，就是一個(ge)大(da)的(de)(de)(de)安全閥(fa)(fa)(fa)（主閥(fa)(fa)(fa)）和(he)一個(ge)小(xiao)的(de)(de)(de)安全閥(fa)(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)）配合動作，通過輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)脈(mo)沖作用(yong)帶動主閥(fa)(fa)(fa)啟閉。大(da)的(de)(de)(de)安全閥(fa)(fa)(fa)比較(jiao)遲(chi)鈍，小(xiao)的(de)(de)(de)安全閥(fa)(fa)(fa)則(ze)比較(jiao)靈(ling)敏(min)。將通向主閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)介質(zhi)(zhi)與輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)相連通，壓力過高時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)開啟，介質(zhi)(zhi)從旁路進入主閥(fa)(fa)(fa)下面的(de)(de)(de)一個(ge)活(huo)塞，推動活(huo)塞將主閥(fa)(fa)(fa)打開。壓力回降時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)關(guan)閉，主閥(fa)(fa)(fa)活(huo)塞下的(de)(de)(de)介質(zhi)(zhi)壓力降低，主閥(fa)(fa)(fa)瓣也跟著下降密合。這種安全閥(fa)(fa)(fa)結構復雜，只有在通徑很大(da)的(de)(de)(de)情況(kuang)下才采用(yong)。
（4）杠桿式安(an)全閥（重(zhong)錘式）安(an)全閥，是(shi)一種古老(lao)的(de)(de)(de)閥門。它依靠杠桿和重(zhong)錘來平(ping)衡閥瓣的(de)(de)(de)壓力(li)。通過重(zhong)錘在杠桿上(shang)的(de)(de)(de)移動，調整(zheng)壓力(li)的(de)(de)(de)大小(xiao)。它與彈簧(huang)式安(an)全閥比較，顯得笨(ben)重(zhong)而遲鈍(dun)。好處是(shi)因為沒有彈簧(huang)，不怕介質的(de)(de)(de)熱影響，所(suo)(suo)以至(zhi)今(jin)還(huan)在某些鍋爐上(shang)使用。結構形狀如圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所(suo)(suo)示。
四(si)、安全閥形式的選(xuan)擇
（1）排放氣體或蒸汽時，選(xuan)用全(quan)(quan)啟(qi)式安全(quan)(quan)閥。
（2）排(pai)放(fang)液體(ti)時，選用全(quan)啟式(shi)或微啟式(shi)安全(quan)閥。
（3）排放水蒸氣或空氣時(shi)，可選(xuan)用(yong)帶扳手的安全閥。
（4）對設定壓力大于3MPa，溫度超過235℃的氣體(ti)，則選用帶散熱片的安全閥，以防止泄放介質直接(jie)沖蝕彈簧。
（5）排(pai)放介質允(yun)許(xu)泄(xie)漏至(zhi)大(da)氣的，選用(yong)開式閥帽安全(quan)閥；不允(yun)許(xu)泄(xie)漏至(zhi)大(da)氣的，選用(yong)閉式閥帽安全(quan)閥。
（6）排放有(you)(you)劇毒、有(you)(you)強(qiang)腐(fu)蝕、有(you)(you)極度危險的介質，選用波紋管安全閥(fa)。
（7）高背壓的(de)場合，選用背壓平衡式安(an)(an)全閥(fa)(fa)或導閥(fa)(fa)控制式安(an)(an)全閥(fa)(fa)。
（8）在(zai)某些重要的(de)場合，有(you)時(shi)(shi)要安裝(zhuang)互為備(bei)用的(de)兩個(ge)安全閥。兩個(ge)安全閥的(de)進(jin)口和出口切斷閥宜采用機械聯(lian)鎖(suo)裝(zhuang)置，以確保在(zai)任(ren)何(he)時(shi)(shi)候（包括維修(xiu)，檢修(xiu)期間(jian)）都能滿足容器(qi)所要求的(de)泄放面積。
五、安全閥有(you)關標準規(gui)范
GB/T 12241《安全閥一般要求(qiu)》
GB/T 12242《安全閥性能試驗方法》
GB/T 12243《彈簧直接載荷式安全閥》
ZBJ 98013《電站安全閥(fa)技術條件》
JB/T 53170《彈簧直接載荷式安全閥產品質量分等》
TSG ZF001《安(an)全閥安(an)全技術監(jian)察規程》
SY/T 0525.1《石油儲罐液壓安全閥》
SY/T 10006《海上井口地面安全閥和水下安全閥規范》
SY/T 10024《井下安全閥系統的設計、安裝、修理和操作的推薦作法》
GB/T 14087《船用空氣瓶安全閥》
JB/T 6441《壓縮機用安全閥》
JB/T 2203《彈簧式安全閥 結構長度》
JB/T 9624《電站安全閥技術條件》
JB/T 53170《彈簧直接載荷式安全閥產品質量分等》
ISO 4126-1《安全閥 第1部分：通(tong)用(yong)要(yao)求》
ISO 10417《石(shi)油和天然(ran)氣工業 地(di)下(xia)安全閥系統設(she)計、裝配(pei)、操作和修理》
HG 3157《液化氣體罐車(che)用彈簧(huang)安(an)全閥》
BS 6759《安全閥》
