一、 安全閥概述
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(quan)閥的分(fen)類(lei)
安全閥的(de)分(fen)類見圖6.3.20。
1. 按結構及加(jia)載機構可(ke)以分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖(chong)式三種。
①. 重錘杠桿式安全閥
重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿式安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)是利(li)用(yong)(yong)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)和杠(gang)(gang)桿來平衡(heng)作用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)瓣上的(de)力(li)。根據杠(gang)(gang)桿原理(li)，它可以使用(yong)(yong)質(zhi)量較(jiao)小的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)通(tong)過(guo)杠(gang)(gang)桿的(de)增(zeng)(zeng)大(da)作用(yong)(yong)獲(huo)得較(jiao)大(da)的(de)作用(yong)(yong)力(li)，并通(tong)過(guo)移動(dong)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)的(de)位置(zhi)（或變換重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)的(de)質(zhi)量）來調整安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)開啟壓(ya)力(li)。重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿式安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)結(jie)構簡單，調整容易而又比(bi)(bi)較(jiao)準確，所加的(de)載荷不會因(yin)閥(fa)(fa)瓣的(de)升高(gao)(gao)(gao)而有較(jiao)大(da)地增(zeng)(zeng)加，適(shi)用(yong)(yong)于溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)場合(he)，過(guo)去用(yong)(yong)得比(bi)(bi)較(jiao)普遍，特別是用(yong)(yong)在鍋爐和溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)壓(ya)力(li)容器上。但重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿式安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)結(jie)構比(bi)(bi)較(jiao)笨重(zhong)(zhong)(zhong)，加載機構容易振(zhen)動(dong)，并常因(yin)振(zhen)動(dong)而產生泄漏；其回座壓(ya)力(li)較(jiao)低，開啟后不易關閉及保(bao)持嚴密(mi)。
②. 彈(dan)簧微啟式安全(quan)閥
彈(dan)(dan)(dan)(dan)簧(huang)微啟(qi)式(shi)(shi)安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)是利用壓(ya)(ya)縮彈(dan)(dan)(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)力來平衡作用在閥(fa)(fa)瓣(ban)上的(de)(de)力。螺(luo)旋(xuan)圈(quan)形(xing)彈(dan)(dan)(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)壓(ya)(ya)縮量可(ke)以通(tong)過轉動它上面的(de)(de)調(diao)整(zheng)螺(luo)母(mu)來調(diao)節(jie)，利用這(zhe)種結構(gou)就可(ke)以根據需要校正安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)開(kai)啟(qi)（整(zheng)定(ding)）壓(ya)(ya)力。彈(dan)(dan)(dan)(dan)簧(huang)微啟(qi)式(shi)(shi)安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)結構(gou)輕便緊湊，靈(ling)敏(min)度也比較(jiao)高，安(an)(an)(an)裝位置(zhi)不受限制，而(er)且因為(wei)對(dui)振動的(de)(de)敏(min)感性小，所以可(ke)用于(yu)移動式(shi)(shi)的(de)(de)壓(ya)(ya)力容器上。這(zhe)種安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)缺點是所加的(de)(de)載荷會隨著(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)的(de)(de)開(kai)啟(qi)而(er)發生變(bian)化，即隨著(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)瓣(ban)的(de)(de)升高，彈(dan)(dan)(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)壓(ya)(ya)縮量增大，作用在閥(fa)(fa)瓣(ban)上的(de)(de)力也跟著(zhu)(zhu)增加。這(zhe)對(dui)安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)迅速開(kai)啟(qi)是不利的(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)上的(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)(dan)簧(huang)會由于(yu)長期(qi)受高溫的(de)(de)影(ying)響而(er)使(shi)彈(dan)(dan)(dan)(dan)力減小。用于(yu)溫度較(jiao)高的(de)(de)容器上時，常(chang)常(chang)要考慮彈(dan)(dan)(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)隔熱(re)(re)或散熱(re)(re)問題，從而(er)使(shi)結構(gou)變(bian)得(de)復雜起來。
③. 脈沖式(shi)安全閥
脈沖式(shi)安全閥(fa)(fa)由(you)主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)和(he)輔(fu)閥(fa)(fa)構(gou)(gou)成，通過(guo)輔(fu)閥(fa)(fa)的脈沖作用(yong)帶(dai)動主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)動作、其結構(gou)(gou)復(fu)雜，通常只適用(yong)于安全泄放量很大的鍋爐和(he)壓(ya)力容器。
2. 按(an)照介(jie)質排放(fang)方式(shi)的不同安全閥又(you)可以分(fen)為全封(feng)閉式(shi)、半封(feng)閉式(shi)和開放(fang)式(shi)等三種。
①. 全封閉安全閥
全封閉式安(an)全閥排氣(qi)時，氣(qi)體(ti)全部通過排氣(qi)管排放(fang)，介質(zhi)不能間外泄漏，主要用于介質(zhi)為有毒、易燃(ran)氣(qi)體(ti)的容器。
②. 半封(feng)閉(bi)式安(an)全(quan)閥
半封閉式安全(quan)閥(fa)所排(pai)(pai)出的(de)氣(qi)體一(yi)部分(fen)(fen)通過(guo)排(pai)(pai)氣(qi)管，也有(you)一(yi)部分(fen)(fen)從(cong)閥(fa)蓋與閥(fa)桿間(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)隙中(zhong)漏出，多用于(yu)介(jie)質為不會污染環境的(de)氣(qi)體的(de)容器。
③. 開(kai)放式安(an)全閥
開(kai)放式安全閥(fa)的閥(fa)蓋(gai)是敞開(kai)的，使彈簧(huang)腔室與大(da)氣(qi)(qi)相通，這樣有利于降低彈簧(huang)的溫(wen)(wen)度，主要適用于介質為蒸汽，以及對大(da)氣(qi)(qi)不產生污(wu)染的高(gao)溫(wen)(wen)氣(qi)(qi)體的容器。
3. 按照閥(fa)瓣開啟的(de)最(zui)大高度與安(an)全(quan)(quan)閥(fa)流道直(zhi)徑(jing)之比來(lai)劃分，安(an)全(quan)(quan)閥(fa)又可分為(wei)彈簧微啟封閉高壓式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)和(he)彈簧全(quan)(quan)啟式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)兩種。
①. 彈簧微(wei)啟(qi)封閉式高壓安(an)全閥
微啟(qi)式安(an)全(quan)閥(fa)的開啟(qi)高度小于(yu)(yu)流道(dao)直徑的1/4，通(tong)常為流道(dao)直徑的1/40～1/20。微啟(qi)式安(an)全(quan)閥(fa)的動(dong)作過(guo)程是(shi)比(bi)例作用式的，主(zhu)要用于(yu)(yu)液(ye)體(ti)場合，有時(shi)也用于(yu)(yu)排放量很小的氣(qi)體(ti)場合。
②. 彈(dan)簧全(quan)啟(qi)式安全(quan)閥
全啟式(shi)安(an)全閥(fa)的(de)開(kai)啟高度大于或等于流道直徑的(de)1/4。全啟式(shi)安(an)全閥(fa)的(de)排(pai)放面(mian)積是閥(fa)座；喉(hou)部最小(xiao)截面(mian)積。其動作過程是屬于兩段(duan)作用式(shi)，必須(xu)借助于一(yi)個升(sheng)力(li)機構才能達到全開(kai)啟，全啟式(shi)安(an)全閥(fa)主要用于氣體介(jie)質的(de)場合。
③. 中啟式安(an)全閥
開(kai)啟高度介于微啟式與全啟式之間(jian)。即可以做成兩段作(zuo)用式，也可以做成比例作(zuo)用式。
法蘭連接帶手柄波紋(wen)管全啟式(shi)安(an)全閥(fa)如(ru)圖6.3.21所(suo)示(shi)，典型安(an)全閥(fa)如(ru)圖6.3.22所(suo)示(shi)。
三、安(an)全閥的工作原理及特點
（1）彈簧式仍然是最(zui)通用(yong)的一(yi)種(zhong)。彈簧式安全(quan)閥(fa)(fa)作用(yong)原理是，彈簧力與介質(zhi)作用(yong)于(yu)閥(fa)(fa)瓣(ban)的正(zheng)常壓(ya)力相平衡，使密(mi)封面密(mi)合(he)；當(dang)介質(zhi)壓(ya)力過(guo)高時，彈簧受到(dao)壓(ya)縮，使閥(fa)(fa)瓣(ban)離(li)開閥(fa)(fa)座，介質(zhi)從中泄(xie)出；當(dang)壓(ya)力回降到(dao)正(zheng)常值時，彈簧力又將閥(fa)(fa)瓣(ban)推向閥(fa)(fa)座，密(mi)封面重新密(mi)合(he)。
（2）在一些重要部位往往使用帶扳手的(de)雙彈(dan)簧微啟式(shi)安全閥。這種結構形狀如圖6.3.22（b）所示。
（3）脈(mo)(mo)沖式安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)，就是一個(ge)大(da)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)）和一個(ge)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)）配合(he)動(dong)(dong)作(zuo)，通過(guo)輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)脈(mo)(mo)沖作(zuo)用帶動(dong)(dong)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)啟閉(bi)。大(da)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)比較遲(chi)鈍(dun)，小(xiao)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)則比較靈敏。將通向主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)與輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)相連通，壓力(li)過(guo)高(gao)時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)開(kai)啟，介(jie)質(zhi)(zhi)從旁路進入(ru)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)下(xia)(xia)面的(de)(de)(de)(de)一個(ge)活塞(sai)，推動(dong)(dong)活塞(sai)將主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)打開(kai)。壓力(li)回降時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)關閉(bi)，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)活塞(sai)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)壓力(li)降低，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣也跟著(zhu)下(xia)(xia)降密合(he)。這(zhe)種安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)結構復雜(za)，只有在(zai)通徑很大(da)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)才采用。
（4）杠(gang)桿(gan)式安全(quan)(quan)閥(fa)（重(zhong)錘(chui)式）安全(quan)(quan)閥(fa)，是一種古老的(de)閥(fa)門。它依靠(kao)杠(gang)桿(gan)和重(zhong)錘(chui)來平衡閥(fa)瓣的(de)壓力。通過重(zhong)錘(chui)在杠(gang)桿(gan)上的(de)移動，調整壓力的(de)大小。它與彈(dan)簧(huang)式安全(quan)(quan)閥(fa)比較，顯(xian)得笨重(zhong)而遲鈍。好處是因為沒有彈(dan)簧(huang)，不(bu)怕介質的(de)熱影響，所(suo)以至今還在某些鍋爐上使(shi)用。結構形(xing)狀如(ru)圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所(suo)示。
四、安全閥形式的選(xuan)擇
（1）排放(fang)氣體或蒸汽(qi)時(shi)，選用全(quan)啟式安全(quan)閥(fa)。
（2）排放液(ye)體時，選用全啟式或微啟式安全閥。
（3）排放水蒸(zheng)氣或空氣時，可選用帶扳手的安全閥。
（4）對設定壓力大(da)于(yu)3MPa，溫(wen)度超過235℃的氣(qi)體，則(ze)選(xuan)用(yong)帶(dai)散熱片的安全閥，以防止泄放介質直接沖(chong)蝕彈簧(huang)。
（5）排放介質允(yun)許泄漏(lou)至大(da)氣(qi)的(de)，選用開式(shi)(shi)閥(fa)帽(mao)安全(quan)閥(fa)；不允(yun)許泄漏(lou)至大(da)氣(qi)的(de)，選用閉式(shi)(shi)閥(fa)帽(mao)安全(quan)閥(fa)。
（6）排放(fang)有(you)劇毒、有(you)強腐(fu)蝕(shi)、有(you)極度危險的介質，選用波紋管安全閥。
（7）高背(bei)壓(ya)的場合，選用背(bei)壓(ya)平衡式安(an)(an)全(quan)閥或導閥控制式安(an)(an)全(quan)閥。
（8）在某些重要的(de)(de)場合，有時要安(an)裝互為備用的(de)(de)兩(liang)個安(an)全(quan)閥(fa)。兩(liang)個安(an)全(quan)閥(fa)的(de)(de)進(jin)口(kou)和出口(kou)切斷閥(fa)宜采(cai)用機械聯鎖裝置(zhi)，以確(que)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(de)(de)泄(xie)放面積。
五(wu)、安全閥有關標準規范
GB/T 12241《安全閥一般要求》
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《電站安全閥技術條(tiao)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(an)全閥 第1部分(fen)：通(tong)用(yong)要(yao)求》
ISO 10417《石(shi)油和天然氣(qi)工業 地下安全閥系統(tong)設(she)計、裝(zhuang)配、操作和修理(li)》
HG 3157《液化氣(qi)體罐車用彈簧(huang)安全(quan)閥》
BS 6759《安全(quan)閥》
