一(yi)、 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(fa)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(er)、安全(quan)閥(fa)的分類(lei)
安全閥的分類見圖(tu)6.3.20。
1. 按結構及加載機構可(ke)以分為重錘杠桿式、彈(dan)簧式和脈沖式三種。
①. 重錘(chui)杠桿式安全(quan)閥
重(zhong)(zhong)錘杠桿(gan)(gan)式安(an)(an)(an)全閥(fa)是(shi)利用(yong)(yong)(yong)(yong)重(zhong)(zhong)錘和(he)杠桿(gan)(gan)來平衡作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)閥(fa)瓣上的(de)(de)力。根據杠桿(gan)(gan)原理，它(ta)可以使用(yong)(yong)(yong)(yong)質量(liang)較(jiao)小的(de)(de)重(zhong)(zhong)錘通(tong)過(guo)杠桿(gan)(gan)的(de)(de)增(zeng)大作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)獲(huo)得較(jiao)大的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)力，并通(tong)過(guo)移動(dong)(dong)重(zhong)(zhong)錘的(de)(de)位置(zhi)（或變(bian)換重(zhong)(zhong)錘的(de)(de)質量(liang)）來調(diao)整(zheng)安(an)(an)(an)全閥(fa)的(de)(de)開啟壓力。重(zhong)(zhong)錘杠桿(gan)(gan)式安(an)(an)(an)全閥(fa)結(jie)(jie)構(gou)簡單(dan)，調(diao)整(zheng)容(rong)易而又比較(jiao)準(zhun)確，所(suo)加(jia)的(de)(de)載(zai)荷不(bu)會因(yin)閥(fa)瓣的(de)(de)升高而有較(jiao)大地增(zeng)加(jia)，適用(yong)(yong)(yong)(yong)于溫度(du)較(jiao)高的(de)(de)場合(he)，過(guo)去用(yong)(yong)(yong)(yong)得比較(jiao)普遍，特別是(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)鍋爐和(he)溫度(du)較(jiao)高的(de)(de)壓力容(rong)器上。但重(zhong)(zhong)錘杠桿(gan)(gan)式安(an)(an)(an)全閥(fa)結(jie)(jie)構(gou)比較(jiao)笨(ben)重(zhong)(zhong)，加(jia)載(zai)機構(gou)容(rong)易振動(dong)(dong)，并常因(yin)振動(dong)(dong)而產(chan)生泄漏；其回座壓力較(jiao)低，開啟后(hou)不(bu)易關閉及保持嚴(yan)密。
②. 彈簧微啟式安全閥(fa)
彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)微啟(qi)(qi)(qi)式(shi)(shi)安(an)(an)全(quan)閥(fa)是(shi)利用(yong)壓(ya)縮(suo)(suo)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)(de)力(li)來(lai)平衡(heng)作(zuo)用(yong)在閥(fa)瓣(ban)上(shang)的(de)(de)(de)力(li)。螺(luo)旋(xuan)圈形彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)(suo)量可(ke)以(yi)通過(guo)轉動(dong)它(ta)上(shang)面的(de)(de)(de)調整螺(luo)母(mu)來(lai)調節(jie)，利用(yong)這(zhe)種結(jie)構(gou)就可(ke)以(yi)根(gen)據需(xu)要校正安(an)(an)全(quan)閥(fa)的(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)(qi)(qi)（整定）壓(ya)力(li)。彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)微啟(qi)(qi)(qi)式(shi)(shi)安(an)(an)全(quan)閥(fa)結(jie)構(gou)輕(qing)便緊湊，靈(ling)敏(min)度也比(bi)較高(gao)(gao)，安(an)(an)裝位置不受限制，而(er)且因為對振動(dong)的(de)(de)(de)敏(min)感性小(xiao)(xiao)，所(suo)以(yi)可(ke)用(yong)于移(yi)動(dong)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)容器(qi)上(shang)。這(zhe)種安(an)(an)全(quan)閥(fa)的(de)(de)(de)缺點是(shi)所(suo)加的(de)(de)(de)載荷(he)會(hui)隨著閥(fa)的(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)(qi)(qi)而(er)發生(sheng)變(bian)化，即隨著閥(fa)瓣(ban)的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)(suo)量增(zeng)(zeng)大，作(zuo)用(yong)在閥(fa)瓣(ban)上(shang)的(de)(de)(de)力(li)也跟著增(zeng)(zeng)加。這(zhe)對安(an)(an)全(quan)閥(fa)的(de)(de)(de)迅(xun)速開(kai)啟(qi)(qi)(qi)是(shi)不利的(de)(de)(de)。另外，閥(fa)上(shang)的(de)(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)會(hui)由于長期受高(gao)(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)影響(xiang)而(er)使彈(dan)(dan)(dan)力(li)減小(xiao)(xiao)。用(yong)于溫(wen)度較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)容器(qi)上(shang)時，常常要考慮(lv)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)(de)隔熱或散熱問題(ti)，從而(er)使結(jie)構(gou)變(bian)得復雜(za)起來(lai)。
③. 脈沖式安全閥
脈(mo)沖(chong)式安全(quan)閥由主(zhu)閥和輔(fu)閥構成，通過輔(fu)閥的(de)脈(mo)沖(chong)作用帶動(dong)(dong)主(zhu)閥動(dong)(dong)作、其結構復(fu)雜(za)，通常只適用于安全(quan)泄放量(liang)很大(da)的(de)鍋爐和壓力容器。
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(bi)式(shi)(shi)、半封閉(bi)式(shi)(shi)和開放式(shi)(shi)等(deng)三種。
①. 全封(feng)閉安全閥
全(quan)封閉式安全(quan)閥排氣(qi)(qi)時，氣(qi)(qi)體全(quan)部(bu)通(tong)過排氣(qi)(qi)管排放，介(jie)質不能間外泄漏(lou)，主要用(yong)于介(jie)質為有毒、易燃氣(qi)(qi)體的容器(qi)。
②. 半封(feng)閉(bi)式安全閥
半封(feng)閉式安全閥(fa)所(suo)排出的(de)氣體一(yi)(yi)部分(fen)通過排氣管，也(ye)有(you)一(yi)(yi)部分(fen)從閥(fa)蓋與閥(fa)桿間(jian)的(de)間(jian)隙中漏出，多(duo)用于(yu)介(jie)質為不(bu)會(hui)污(wu)染環(huan)境的(de)氣體的(de)容器。
③. 開放式安全(quan)閥
開放式安全閥的(de)閥蓋是敞開的(de)，使彈簧腔室與大氣(qi)相(xiang)通，這樣有利于降低彈簧的(de)溫度，主要(yao)適用于介質為蒸(zheng)汽，以及對大氣(qi)不(bu)產生污染的(de)高溫氣(qi)體的(de)容器。
3. 按(an)照閥瓣(ban)開啟的最大高(gao)度(du)與安(an)(an)全(quan)閥流道直徑之比來劃分(fen)，安(an)(an)全(quan)閥又可分(fen)為彈簧微啟封閉高(gao)壓式安(an)(an)全(quan)閥和彈簧全(quan)啟式安(an)(an)全(quan)閥兩種。
①. 彈簧微啟封閉式高壓(ya)安全閥
微啟(qi)(qi)式(shi)安全閥(fa)的開啟(qi)(qi)高度小于流道直(zhi)徑的1/4，通常為(wei)流道直(zhi)徑的1/40～1/20。微啟(qi)(qi)式(shi)安全閥(fa)的動作過(guo)程(cheng)是比例作用(yong)(yong)式(shi)的，主要用(yong)(yong)于液(ye)體(ti)場(chang)合(he)，有時也用(yong)(yong)于排放(fang)量很小的氣體(ti)場(chang)合(he)。
②. 彈簧全(quan)(quan)啟式安全(quan)(quan)閥(fa)
全(quan)(quan)啟(qi)式安全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的開啟(qi)高度大于或等于流道直徑的1/4。全(quan)(quan)啟(qi)式安全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的排(pai)放面積(ji)是閥(fa)(fa)座；喉部最小截面積(ji)。其(qi)動作過程是屬于兩段作用式，必須借助于一個升力機構才能達到全(quan)(quan)開啟(qi)，全(quan)(quan)啟(qi)式安全(quan)(quan)閥(fa)(fa)主要用于氣體介(jie)質(zhi)的場合。
③. 中啟(qi)式安全閥(fa)
開(kai)啟高度介于微啟式(shi)與(yu)全啟式(shi)之間。即可以做成兩(liang)段作用式(shi)，也可以做成比例作用式(shi)。
法蘭連接帶手柄(bing)波紋管(guan)全(quan)啟式安(an)全(quan)閥如圖(tu)6.3.21所示，典型安(an)全(quan)閥如圖(tu)6.3.22所示。
三(san)、安全閥的工作原(yuan)理(li)及特(te)點(dian)
（1）彈簧式仍然是(shi)最通用的(de)一種。彈簧式安全閥(fa)(fa)作(zuo)用原(yuan)理(li)是(shi)，彈簧力(li)與介質(zhi)作(zuo)用于(yu)閥(fa)(fa)瓣的(de)正常壓(ya)(ya)力(li)相平衡，使(shi)密(mi)(mi)封(feng)面密(mi)(mi)合；當(dang)介質(zhi)壓(ya)(ya)力(li)過高時(shi)(shi)，彈簧受到壓(ya)(ya)縮，使(shi)閥(fa)(fa)瓣離開(kai)閥(fa)(fa)座，介質(zhi)從中泄出；當(dang)壓(ya)(ya)力(li)回降到正常值時(shi)(shi)，彈簧力(li)又將閥(fa)(fa)瓣推向閥(fa)(fa)座，密(mi)(mi)封(feng)面重新密(mi)(mi)合。
（2）在一些重要部(bu)位(wei)往(wang)往(wang)使用帶扳手(shou)的(de)雙彈簧微啟式(shi)安(an)全閥。這種結(jie)構形(xing)狀如(ru)圖6.3.22（b）所示(shi)。
（3）脈沖式安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)，就是一個(ge)大的(de)(de)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)）和一個(ge)小(xiao)的(de)(de)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)（輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)）配合動(dong)作(zuo)，通(tong)過(guo)輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)脈沖作(zuo)用(yong)帶動(dong)主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)啟閉。大的(de)(de)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)比較遲鈍，小(xiao)的(de)(de)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)則比較靈敏(min)。將通(tong)向主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)介質(zhi)與輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)相連通(tong)，壓力(li)過(guo)高時，輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)開(kai)啟，介質(zhi)從旁路進入(ru)主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)下面的(de)(de)一個(ge)活塞，推動(dong)活塞將主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)打開(kai)。壓力(li)回降時，輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)關閉，主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)活塞下的(de)(de)介質(zhi)壓力(li)降低，主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣(ban)也(ye)跟著下降密合。這種安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)結構復雜，只有在通(tong)徑很(hen)大的(de)(de)情況下才采用(yong)。
（4）杠桿式安(an)全閥（重(zhong)錘式）安(an)全閥，是一種(zhong)古老的(de)閥門。它(ta)依靠(kao)杠桿和重(zhong)錘來平衡閥瓣的(de)壓力。通過重(zhong)錘在(zai)杠桿上的(de)移動，調整(zheng)壓力的(de)大小。它(ta)與彈(dan)簧式安(an)全閥比(bi)較，顯得笨重(zhong)而遲(chi)鈍。好處是因(yin)為沒(mei)有彈(dan)簧，不怕介質的(de)熱(re)影(ying)響，所以至(zhi)今還(huan)在(zai)某些鍋爐上使用。結構形(xing)狀如圖(tu)6.3.22（e）、圖(tu)6.3.22（f）所示。
四、安全閥形式的選擇
（1）排放氣體或蒸(zheng)汽時，選用(yong)全啟式安全閥。
（2）排放液體時，選用全(quan)啟式或微啟式安全(quan)閥。
（3）排放水蒸氣或空氣時，可選用帶(dai)扳手(shou)的(de)安全閥。
（4）對(dui)設定壓力大于3MPa，溫度超過(guo)235℃的(de)氣體(ti)，則選(xuan)用帶散熱片的(de)安(an)全閥(fa)，以防止泄放介質直接沖蝕彈(dan)簧(huang)。
（5）排放介質允許(xu)泄漏至大氣(qi)的，選用(yong)開式(shi)閥(fa)帽安全(quan)閥(fa)；不允許(xu)泄漏至大氣(qi)的，選用(yong)閉(bi)式(shi)閥(fa)帽安全(quan)閥(fa)。
（6）排放(fang)有劇毒、有強腐蝕(shi)、有極度危險(xian)的(de)介質，選(xuan)用波紋管安(an)全閥。
（7）高背(bei)壓的場合，選用背(bei)壓平衡式安全(quan)閥(fa)或導閥(fa)控制式安全(quan)閥(fa)。
（8）在(zai)某些重(zhong)要的(de)場(chang)合，有(you)時(shi)要安(an)裝互為備用的(de)兩個安(an)全(quan)(quan)閥。兩個安(an)全(quan)(quan)閥的(de)進(jin)口(kou)和(he)出口(kou)切斷閥宜采用機械(xie)聯鎖裝置，以確保在(zai)任何時(shi)候（包括(kuo)維修(xiu)，檢修(xiu)期間）都能(neng)滿足容器所要求的(de)泄放(fang)面積。
五、安全閥有關標準(zhun)規范
GB/T 12241《安(an)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《電站安全閥技術條件(jian)》
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(fa)安全(quan)技術監察規程(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部分：通用要求》
ISO 10417《石油和(he)天然氣工(gong)業 地下(xia)安全閥系統設(she)計、裝配、操作和(he)修理》
HG 3157《液化氣體罐(guan)車用彈簧安全閥》
BS 6759《安全閥》
