一、 安全閥(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、安全閥的(de)分類
安全閥(fa)的分(fen)類見圖6.3.20。
1. 按(an)結構及加載機構可以分為重錘(chui)杠桿式(shi)、彈簧式(shi)和脈(mo)沖(chong)式(shi)三種。
①. 重錘杠桿式(shi)安全閥
重(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠桿(gan)(gan)式(shi)安全閥(fa)是利(li)用重(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)和(he)杠桿(gan)(gan)來(lai)(lai)平衡作用在閥(fa)瓣上的力(li)(li)。根(gen)據杠桿(gan)(gan)原理，它可以使用質(zhi)量較(jiao)(jiao)(jiao)小的重(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)通過杠桿(gan)(gan)的增大作用獲得較(jiao)(jiao)(jiao)大的作用力(li)(li)，并通過移動(dong)重(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)的位置（或變換重(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)的質(zhi)量）來(lai)(lai)調整(zheng)安全閥(fa)的開啟壓力(li)(li)。重(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠桿(gan)(gan)式(shi)安全閥(fa)結構(gou)簡單，調整(zheng)容易(yi)而(er)又比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)準(zhun)確，所加的載荷不(bu)(bu)會(hui)因(yin)(yin)閥(fa)瓣的升高而(er)有較(jiao)(jiao)(jiao)大地增加，適(shi)用于溫度較(jiao)(jiao)(jiao)高的場合(he)，過去用得比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)普遍，特別是用在鍋爐和(he)溫度較(jiao)(jiao)(jiao)高的壓力(li)(li)容器上。但重(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠桿(gan)(gan)式(shi)安全閥(fa)結構(gou)比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)笨重(zhong)(zhong)，加載機構(gou)容易(yi)振動(dong)，并常因(yin)(yin)振動(dong)而(er)產生泄漏；其回座(zuo)壓力(li)(li)較(jiao)(jiao)(jiao)低，開啟后不(bu)(bu)易(yi)關閉及保持(chi)嚴(yan)密。
②. 彈簧微啟式安全閥
彈(dan)簧(huang)微啟(qi)式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)是(shi)(shi)利(li)(li)用(yong)壓(ya)(ya)縮(suo)彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)力來平衡作用(yong)在(zai)閥(fa)(fa)瓣上(shang)的(de)(de)(de)(de)力。螺(luo)旋圈形彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)量(liang)可以(yi)(yi)通過轉(zhuan)動它上(shang)面的(de)(de)(de)(de)調(diao)整螺(luo)母來調(diao)節，利(li)(li)用(yong)這種(zhong)結(jie)構就(jiu)可以(yi)(yi)根據需(xu)要校正安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)開啟(qi)（整定(ding)）壓(ya)(ya)力。彈(dan)簧(huang)微啟(qi)式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)結(jie)構輕便緊湊，靈敏度也比(bi)較(jiao)高(gao)，安(an)裝位置不(bu)受(shou)限制，而且因為對(dui)振動的(de)(de)(de)(de)敏感性小(xiao)，所以(yi)(yi)可用(yong)于移動式的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力容(rong)器(qi)上(shang)。這種(zhong)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)缺點是(shi)(shi)所加的(de)(de)(de)(de)載荷會(hui)隨著閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)開啟(qi)而發生變(bian)化(hua)，即隨著閥(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)，彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)量(liang)增大，作用(yong)在(zai)閥(fa)(fa)瓣上(shang)的(de)(de)(de)(de)力也跟著增加。這對(dui)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)迅速開啟(qi)是(shi)(shi)不(bu)利(li)(li)的(de)(de)(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)上(shang)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)簧(huang)會(hui)由于長期受(shou)高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)(de)影響而使彈(dan)力減(jian)小(xiao)。用(yong)于溫(wen)度較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)容(rong)器(qi)上(shang)時，常常要考慮彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)隔熱或散熱問題，從(cong)而使結(jie)構變(bian)得復雜(za)起來。
③. 脈沖式安全閥
脈(mo)沖式(shi)安全閥(fa)由主閥(fa)和(he)輔閥(fa)構成(cheng)，通(tong)過(guo)輔閥(fa)的(de)脈(mo)沖作用帶動主閥(fa)動作、其結構復雜(za)，通(tong)常只適用于安全泄放量很大的(de)鍋爐和(he)壓(ya)力容器。
2. 按照介質排放方式(shi)的不同安全閥又可以分為全封(feng)閉式(shi)、半封(feng)閉式(shi)和(he)開放式(shi)等三種。
①. 全封閉(bi)安全閥
全(quan)封閉式安全(quan)閥排氣(qi)時，氣(qi)體全(quan)部通過(guo)排氣(qi)管排放，介(jie)質不能(neng)間(jian)外泄(xie)漏，主要用于介(jie)質為有毒、易燃氣(qi)體的容器(qi)。
②. 半封閉(bi)式安全閥
半封閉式安全閥(fa)所排出(chu)的氣(qi)體一部(bu)分通(tong)過排氣(qi)管(guan)，也有一部(bu)分從閥(fa)蓋與閥(fa)桿間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隙中漏出(chu)，多用于介質為不會污染環(huan)境的氣(qi)體的容(rong)器。
③. 開放式安全閥
開(kai)放式(shi)安全閥的閥蓋(gai)是敞開(kai)的，使彈簧(huang)腔室(shi)與(yu)大氣(qi)相通，這樣有利于降(jiang)低彈簧(huang)的溫度(du)，主要適用于介質為蒸汽，以(yi)及對(dui)大氣(qi)不產生污染的高溫氣(qi)體的容(rong)器。
3. 按照閥瓣(ban)開啟的最(zui)大高度與安(an)(an)全閥流(liu)道直徑之(zhi)比來劃(hua)分，安(an)(an)全閥又(you)可分為(wei)彈簧微啟封閉(bi)高壓式安(an)(an)全閥和彈簧全啟式安(an)(an)全閥兩種(zhong)。
①. 彈簧微(wei)啟(qi)封閉式高壓安全閥
微(wei)啟(qi)(qi)式安(an)全(quan)閥(fa)的開啟(qi)(qi)高度小(xiao)于流道直(zhi)徑的1/4，通常為(wei)流道直(zhi)徑的1/40～1/20。微(wei)啟(qi)(qi)式安(an)全(quan)閥(fa)的動作過程是比(bi)例作用式的，主要用于液體場(chang)合，有時(shi)也(ye)用于排(pai)放量(liang)很小(xiao)的氣體場(chang)合。
②. 彈簧全啟式安全閥
全(quan)啟式安全(quan)閥的(de)開啟高度大于(yu)或等(deng)于(yu)流道直徑的(de)1/4。全(quan)啟式安全(quan)閥的(de)排放面(mian)積是閥座；喉部最小截面(mian)積。其動作(zuo)過程(cheng)是屬于(yu)兩(liang)段作(zuo)用式，必(bi)須借助于(yu)一個(ge)升力機(ji)構才能(neng)達到全(quan)開啟，全(quan)啟式安全(quan)閥主要用于(yu)氣體介質(zhi)的(de)場合。
③. 中啟式安全閥(fa)
開啟(qi)高度介于微啟(qi)式(shi)與全啟(qi)式(shi)之間。即可以(yi)做成(cheng)兩(liang)段作用式(shi)，也可以(yi)做成(cheng)比例作用式(shi)。
法蘭連接帶手柄波紋(wen)管全(quan)啟式安全(quan)閥如(ru)圖6.3.21所示(shi)(shi)，典(dian)型安全(quan)閥如(ru)圖6.3.22所示(shi)(shi)。
三、安全閥的工作(zuo)原理及特點
（1）彈(dan)(dan)簧式(shi)仍(reng)然是最通用(yong)(yong)的一(yi)種。彈(dan)(dan)簧式(shi)安(an)全閥(fa)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)原理是，彈(dan)(dan)簧力(li)與介質(zhi)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)于閥(fa)瓣的正(zheng)常壓(ya)力(li)相平衡，使密封面密合(he)；當介質(zhi)壓(ya)力(li)過(guo)高(gao)時，彈(dan)(dan)簧受到(dao)壓(ya)縮，使閥(fa)瓣離開閥(fa)座，介質(zhi)從(cong)中泄出；當壓(ya)力(li)回降到(dao)正(zheng)常值(zhi)時，彈(dan)(dan)簧力(li)又將閥(fa)瓣推向閥(fa)座，密封面重新密合(he)。
（2）在一些重(zhong)要部位往往使(shi)用帶扳手的雙彈簧微啟式安全閥。這種結構形狀如圖(tu)6.3.22（b）所示。
（3）脈沖式安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)，就(jiu)是一個(ge)大(da)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)）和一個(ge)小的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)）配合(he)動作，通(tong)過輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)脈沖作用(yong)帶動主(zhu)(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)啟(qi)(qi)閉。大(da)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)比(bi)較遲鈍(dun)，小的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)則(ze)比(bi)較靈敏。將通(tong)向主(zhu)(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)介(jie)(jie)質(zhi)與輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)相連通(tong)，壓(ya)力(li)(li)過高(gao)時(shi)，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)開啟(qi)(qi)，介(jie)(jie)質(zhi)從旁路進入主(zhu)(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)下面的(de)(de)一個(ge)活(huo)塞(sai)，推動活(huo)塞(sai)將主(zhu)(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)打開。壓(ya)力(li)(li)回降(jiang)時(shi)，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)關閉，主(zhu)(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)活(huo)塞(sai)下的(de)(de)介(jie)(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)低，主(zhu)(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣(ban)也跟著下降(jiang)密合(he)。這種安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)構復雜，只有在通(tong)徑很大(da)的(de)(de)情況(kuang)下才(cai)采用(yong)。
（4）杠(gang)桿式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)（重(zhong)錘(chui)式）安(an)全(quan)(quan)閥(fa)，是(shi)一種古(gu)老的閥(fa)門。它依靠杠(gang)桿和重(zhong)錘(chui)來平衡(heng)閥(fa)瓣的壓(ya)力(li)。通(tong)過重(zhong)錘(chui)在杠(gang)桿上的移動(dong)，調(diao)整壓(ya)力(li)的大小(xiao)。它與彈簧(huang)式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)比較，顯(xian)得笨重(zhong)而遲鈍(dun)。好處是(shi)因為(wei)沒(mei)有彈簧(huang)，不怕(pa)介質(zhi)的熱影響，所以至今還在某些鍋(guo)爐上使用(yong)。結構形狀如圖(tu)6.3.22（e）、圖(tu)6.3.22（f）所示。
四、安全閥形(xing)式的選擇
（1）排放氣體(ti)或蒸汽時，選用全啟式安(an)全閥(fa)。
（2）排放液體時，選用全(quan)啟式或微啟式安全(quan)閥。
（3）排放(fang)水蒸氣或(huo)空氣時，可選用帶扳手的安全閥。
（4）對設定壓力大于3MPa，溫(wen)度超過235℃的(de)氣體，則選用(yong)帶散熱(re)片(pian)的(de)安全閥(fa)，以(yi)防止泄放介質(zhi)直接沖蝕彈(dan)簧。
（5）排放介質(zhi)允許泄(xie)漏(lou)至(zhi)大氣的(de)，選用(yong)開式閥(fa)帽安全閥(fa)；不允許泄(xie)漏(lou)至(zhi)大氣的(de)，選用(yong)閉(bi)式閥(fa)帽安全閥(fa)。
（6）排放有(you)劇毒(du)、有(you)強腐蝕、有(you)極度危(wei)險(xian)的介質，選用波(bo)紋管安全閥。
（7）高背壓的場合，選用背壓平(ping)衡式安全閥或導閥控制式安全閥。
（8）在某些(xie)重要的場(chang)合，有時要安裝互為備用的兩個(ge)安全(quan)閥(fa)。兩個(ge)安全(quan)閥(fa)的進口和出口切斷(duan)閥(fa)宜采(cai)用機械聯鎖(suo)裝置(zhi)，以確保在任何時候（包括維修，檢修期間(jian)）都能滿足容器所要求的泄放面積。
五、安全(quan)閥有關標準規范
GB/T 12241《安全閥一般要(yao)求》
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《電站安全閥技術(shu)條件》
JB/T 53170《彈簧直接載荷式安全閥產品質量分等》
TSG ZF001《安全(quan)閥安全(quan)技術監察(cha)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：通用要(yao)求》
ISO 10417《石油和(he)天然氣工業 地下(xia)安(an)全(quan)閥系統設計、裝配、操作和(he)修理》
HG 3157《液化氣(qi)體罐車用(yong)彈簧(huang)安全閥》
BS 6759《安全閥》
