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、安全閥的分類
安(an)全閥的分類見圖6.3.20。
1. 按結構(gou)及加載機構(gou)可以(yi)分為重錘杠桿(gan)式、彈(dan)簧式和脈沖式三種。
①. 重錘杠(gang)桿式安全閥
重(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)(gan)式安全閥(fa)是利用(yong)重(zhong)錘(chui)(chui)和杠(gang)桿(gan)(gan)來平衡作(zuo)用(yong)在(zai)(zai)閥(fa)瓣上的(de)力(li)(li)。根據杠(gang)桿(gan)(gan)原理(li)，它可以使用(yong)質(zhi)(zhi)量較(jiao)小的(de)重(zhong)錘(chui)(chui)通過杠(gang)桿(gan)(gan)的(de)增(zeng)大作(zuo)用(yong)獲得較(jiao)大的(de)作(zuo)用(yong)力(li)(li)，并通過移(yi)動重(zhong)錘(chui)(chui)的(de)位置（或變(bian)換(huan)重(zhong)錘(chui)(chui)的(de)質(zhi)(zhi)量）來調整安全閥(fa)的(de)開啟壓力(li)(li)。重(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)(gan)式安全閥(fa)結(jie)(jie)構(gou)簡單，調整容易(yi)(yi)而又比較(jiao)準確，所加的(de)載(zai)荷不會因閥(fa)瓣的(de)升高而有較(jiao)大地增(zeng)加，適(shi)用(yong)于溫度較(jiao)高的(de)場合，過去用(yong)得比較(jiao)普遍，特別是用(yong)在(zai)(zai)鍋(guo)爐(lu)和溫度較(jiao)高的(de)壓力(li)(li)容器(qi)上。但重(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)(gan)式安全閥(fa)結(jie)(jie)構(gou)比較(jiao)笨(ben)重(zhong)，加載(zai)機構(gou)容易(yi)(yi)振動，并常因振動而產(chan)生泄漏；其回座壓力(li)(li)較(jiao)低，開啟后不易(yi)(yi)關閉及保持(chi)嚴密。
②. 彈簧微(wei)啟式安全閥
彈(dan)簧(huang)微(wei)(wei)啟(qi)式(shi)(shi)(shi)安(an)全閥是利用(yong)(yong)壓縮(suo)(suo)彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)來平衡作用(yong)(yong)在閥瓣(ban)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)。螺(luo)旋(xuan)圈形彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)(suo)量可以(yi)通過轉動(dong)它上(shang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調整(zheng)螺(luo)母(mu)來調節(jie)，利用(yong)(yong)這(zhe)(zhe)種結(jie)構(gou)就(jiu)可以(yi)根據需要校正(zheng)安(an)全閥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)（整(zheng)定）壓力(li)。彈(dan)簧(huang)微(wei)(wei)啟(qi)式(shi)(shi)(shi)安(an)全閥結(jie)構(gou)輕(qing)便緊(jin)湊，靈敏(min)度(du)也比(bi)較高(gao)，安(an)裝位置(zhi)不受限制(zhi)，而且因為(wei)對振動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感性小，所(suo)以(yi)可用(yong)(yong)于(yu)移動(dong)式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)容(rong)器上(shang)。這(zhe)(zhe)種安(an)全閥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺點是所(suo)加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載荷會隨(sui)著閥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)而發生變化，即隨(sui)著閥瓣(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)，彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)(suo)量增大，作用(yong)(yong)在閥瓣(ban)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)也跟著增加。這(zhe)(zhe)對安(an)全閥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)迅速開(kai)啟(qi)是不利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。另(ling)外，閥上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)簧(huang)會由于(yu)長期受高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響而使(shi)彈(dan)力(li)減小。用(yong)(yong)于(yu)溫(wen)度(du)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)容(rong)器上(shang)時，常常要考(kao)慮彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)隔熱或散熱問題，從而使(shi)結(jie)構(gou)變得(de)復雜起來。
③. 脈沖(chong)式安全閥
脈(mo)沖式安(an)全(quan)閥由(you)主閥和輔閥構成，通過輔閥的(de)(de)脈(mo)沖作用帶動(dong)主閥動(dong)作、其結構復(fu)雜，通常只適用于(yu)安(an)全(quan)泄放量(liang)很大的(de)(de)鍋爐和壓力容(rong)器。
2. 按照介質(zhi)排放方式的不(bu)同(tong)安(an)全閥又可以分為全封閉式、半(ban)封閉式和開放式等三(san)種。
①. 全封閉(bi)安全閥
全封閉(bi)式安全閥排(pai)(pai)氣(qi)時，氣(qi)體全部通過排(pai)(pai)氣(qi)管排(pai)(pai)放，介質不能間外(wai)泄(xie)漏(lou)，主要用于(yu)介質為有毒、易(yi)燃(ran)氣(qi)體的(de)容器。
②. 半(ban)封閉式(shi)安全(quan)閥
半(ban)封(feng)閉式安全閥(fa)所排(pai)出(chu)的(de)(de)氣(qi)體(ti)一部(bu)(bu)分通過排(pai)氣(qi)管(guan)，也有一部(bu)(bu)分從閥(fa)蓋與閥(fa)桿間的(de)(de)間隙中漏出(chu)，多用于介質為不會污染(ran)環境(jing)的(de)(de)氣(qi)體(ti)的(de)(de)容器。
③. 開放式安全閥
開放式安全閥的(de)閥蓋是敞開的(de)，使彈簧腔室與(yu)大氣相通，這樣有利(li)于(yu)降低(di)彈簧的(de)溫度，主要適用于(yu)介質為蒸汽，以及對大氣不產生污染的(de)高溫氣體的(de)容器(qi)。
3. 按(an)照閥瓣開啟的(de)最大(da)高度(du)與安(an)全(quan)閥流道直徑之比(bi)來劃分(fen)，安(an)全(quan)閥又可分(fen)為彈簧微啟封(feng)閉高壓式(shi)安(an)全(quan)閥和(he)彈簧全(quan)啟式(shi)安(an)全(quan)閥兩種(zhong)。
①. 彈(dan)簧微啟封(feng)閉式高壓安全(quan)閥
微啟(qi)式安全閥(fa)的(de)開啟(qi)高度小于(yu)流道直(zhi)徑的(de)1/4，通(tong)常為流道直(zhi)徑的(de)1/40～1/20。微啟(qi)式安全閥(fa)的(de)動(dong)作過程是比例作用式的(de)，主要用于(yu)液(ye)體場合，有時(shi)也(ye)用于(yu)排放量很小的(de)氣體場合。
②. 彈簧全(quan)(quan)啟式安全(quan)(quan)閥
全(quan)啟式安全(quan)閥(fa)的開啟高度大于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)流道(dao)直徑的1/4。全(quan)啟式安全(quan)閥(fa)的排(pai)放面積(ji)是閥(fa)座；喉部最小(xiao)截面積(ji)。其動作過程是屬于(yu)(yu)兩段(duan)作用式，必(bi)須借助于(yu)(yu)一個升力機構才能達到全(quan)開啟，全(quan)啟式安全(quan)閥(fa)主要用于(yu)(yu)氣體(ti)介質的場合(he)。
③. 中(zhong)啟(qi)式(shi)安全(quan)閥
開啟高度(du)介于微啟式(shi)與全(quan)啟式(shi)之間。即可以做成(cheng)兩段作用(yong)式(shi)，也可以做成(cheng)比例作用(yong)式(shi)。
法蘭(lan)連接帶手柄(bing)波紋管(guan)全(quan)啟式安(an)全(quan)閥(fa)(fa)如(ru)(ru)圖6.3.21所(suo)示(shi)，典型(xing)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)如(ru)(ru)圖6.3.22所(suo)示(shi)。
三、安全閥(fa)的工作原理(li)及特點
（1）彈簧(huang)式仍然(ran)是(shi)最(zui)通(tong)用(yong)的一種。彈簧(huang)式安全閥(fa)作(zuo)用(yong)原理是(shi)，彈簧(huang)力(li)與介質(zhi)(zhi)作(zuo)用(yong)于閥(fa)瓣的正(zheng)常壓(ya)力(li)相平衡(heng)，使(shi)密(mi)封面密(mi)合(he)(he)；當(dang)介質(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)過高時，彈簧(huang)受到壓(ya)縮，使(shi)閥(fa)瓣離開閥(fa)座(zuo)，介質(zhi)(zhi)從(cong)中泄出；當(dang)壓(ya)力(li)回降到正(zheng)常值時，彈簧(huang)力(li)又將(jiang)閥(fa)瓣推(tui)向(xiang)閥(fa)座(zuo)，密(mi)封面重新密(mi)合(he)(he)。
（2）在一些重要部位往往使(shi)用帶(dai)扳手的雙彈簧(huang)微啟式(shi)安全閥(fa)。這種結構形(xing)狀如圖6.3.22（b）所(suo)示(shi)。
（3）脈沖(chong)式安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)，就是一個大(da)的(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)（主(zhu)閥(fa)(fa)）和一個小(xiao)的(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)）配合動(dong)作，通(tong)過(guo)輔(fu)閥(fa)(fa)的(de)(de)脈沖(chong)作用(yong)帶(dai)動(dong)主(zhu)閥(fa)(fa)啟閉。大(da)的(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)比較遲鈍(dun)，小(xiao)的(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)則比較靈(ling)敏。將通(tong)向(xiang)主(zhu)閥(fa)(fa)的(de)(de)介質(zhi)與輔(fu)閥(fa)(fa)相連通(tong)，壓(ya)力(li)(li)過(guo)高時，輔(fu)閥(fa)(fa)開(kai)啟，介質(zhi)從旁路(lu)進入主(zhu)閥(fa)(fa)下面的(de)(de)一個活塞，推動(dong)活塞將主(zhu)閥(fa)(fa)打(da)開(kai)。壓(ya)力(li)(li)回降時，輔(fu)閥(fa)(fa)關閉，主(zhu)閥(fa)(fa)活塞下的(de)(de)介質(zhi)壓(ya)力(li)(li)降低，主(zhu)閥(fa)(fa)瓣(ban)也跟著下降密合。這種(zhong)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)結構(gou)復(fu)雜(za)，只(zhi)有在通(tong)徑很(hen)大(da)的(de)(de)情況下才(cai)采用(yong)。
（4）杠(gang)桿式安(an)(an)全閥(fa)（重錘式）安(an)(an)全閥(fa)，是一種古老的閥(fa)門。它依靠杠(gang)桿和(he)重錘來平衡閥(fa)瓣(ban)的壓力。通過(guo)重錘在(zai)杠(gang)桿上的移動，調整壓力的大小。它與(yu)彈簧(huang)式安(an)(an)全閥(fa)比較，顯(xian)得笨重而遲鈍。好處是因為沒有彈簧(huang)，不怕介質(zhi)的熱影響，所以至(zhi)今還(huan)在(zai)某些鍋爐(lu)上使用。結(jie)構形狀如圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所示。
四、安(an)全閥形式的選擇
（1）排(pai)放氣體或蒸汽(qi)時，選用全(quan)啟(qi)式安全(quan)閥。
（2）排放液體時，選用全啟式(shi)或微啟式(shi)安全閥。
（3）排放(fang)水蒸(zheng)氣或空氣時，可選(xuan)用帶扳手的(de)安(an)全閥。
（4）對設定壓力大于3MPa，溫(wen)度(du)超過235℃的氣(qi)體，則選用帶散(san)熱(re)片(pian)的安(an)全閥，以防(fang)止泄放(fang)介質直接沖蝕彈簧。
（5）排放介質允許(xu)泄漏至(zhi)大氣的，選用(yong)(yong)開式(shi)閥(fa)帽安全閥(fa)；不(bu)允許(xu)泄漏至(zhi)大氣的，選用(yong)(yong)閉式(shi)閥(fa)帽安全閥(fa)。
（6）排(pai)放有劇毒(du)、有強腐蝕(shi)、有極度(du)危險的介質，選(xuan)用波紋管安(an)全閥。
（7）高背壓的場合，選用背壓平衡式安全閥或導閥控制式安全閥。
（8）在(zai)(zai)某些重要的(de)(de)場合，有時要安裝互為備用的(de)(de)兩個(ge)安全(quan)閥。兩個(ge)安全(quan)閥的(de)(de)進口和出口切斷閥宜采(cai)用機械聯鎖裝置，以確保在(zai)(zai)任何時候（包括維修(xiu)(xiu)，檢修(xiu)(xiu)期間）都能(neng)滿(man)足容器所要求的(de)(de)泄放(fang)面積(ji)。
五、安全閥有(you)關標(biao)準規范(fan)
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(tiao)件》
JB/T 53170《彈簧直接載荷式安全閥產品質量分等》
TSG ZF001《安全閥安全技術監(jian)察(cha)規程(cheng)》
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(bu)分：通用(yong)要(yao)求(qiu)》
ISO 10417《石油和(he)天然(ran)氣(qi)工業 地下安全閥系統設計、裝配、操作和(he)修理》
HG 3157《液化氣(qi)體(ti)罐車用彈簧安全閥》
BS 6759《安全閥》
