一、 安全閥概述(shu)
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(fa)的(de)分(fen)類(lei)
安全閥的分類見圖6.3.20。
1. 按結構及加(jia)載機構可以分為(wei)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)錘杠(gang)桿(gan)式(shi)安全閥(fa)是利(li)用(yong)(yong)重(zhong)(zhong)錘和杠(gang)桿(gan)來平(ping)衡作用(yong)(yong)在(zai)閥(fa)瓣上(shang)的(de)(de)力(li)。根據杠(gang)桿(gan)原理，它可以(yi)使用(yong)(yong)質量(liang)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)重(zhong)(zhong)錘通過杠(gang)桿(gan)的(de)(de)增(zeng)大作用(yong)(yong)獲得(de)(de)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)作用(yong)(yong)力(li)，并(bing)通過移動(dong)重(zhong)(zhong)錘的(de)(de)位(wei)置（或變換重(zhong)(zhong)錘的(de)(de)質量(liang)）來調整(zheng)安全閥(fa)的(de)(de)開(kai)啟壓力(li)。重(zhong)(zhong)錘杠(gang)桿(gan)式(shi)安全閥(fa)結(jie)構(gou)簡單，調整(zheng)容易而又比(bi)較(jiao)(jiao)準確，所加(jia)(jia)的(de)(de)載荷不(bu)會因(yin)閥(fa)瓣的(de)(de)升高而有較(jiao)(jiao)大地增(zeng)加(jia)(jia)，適(shi)用(yong)(yong)于溫(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)場合(he)，過去用(yong)(yong)得(de)(de)比(bi)較(jiao)(jiao)普遍(bian)，特(te)別是用(yong)(yong)在(zai)鍋爐(lu)和溫(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)壓力(li)容器上(shang)。但重(zhong)(zhong)錘杠(gang)桿(gan)式(shi)安全閥(fa)結(jie)構(gou)比(bi)較(jiao)(jiao)笨重(zhong)(zhong)，加(jia)(jia)載機構(gou)容易振動(dong)，并(bing)常因(yin)振動(dong)而產生泄漏；其回座(zuo)壓力(li)較(jiao)(jiao)低，開(kai)啟后不(bu)易關閉及保持嚴(yan)密。
②. 彈簧(huang)微啟(qi)式安全閥
彈(dan)簧(huang)微啟(qi)(qi)式(shi)安全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)是(shi)利用壓(ya)(ya)縮彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)來平衡(heng)作用在閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)。螺旋圈形彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮量可(ke)以通過轉動它上(shang)面的(de)(de)(de)(de)(de)調整螺母(mu)來調節，利用這(zhe)種(zhong)結(jie)(jie)(jie)構就可(ke)以根(gen)據(ju)需(xu)要校正(zheng)安全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)(qi)（整定）壓(ya)(ya)力(li)。彈(dan)簧(huang)微啟(qi)(qi)式(shi)安全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)(jie)(jie)構輕便緊(jin)湊，靈(ling)敏(min)度(du)也比較高，安裝位置不受限制，而且(qie)因為對振動的(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性小(xiao)，所以可(ke)用于移動式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)容器上(shang)。這(zhe)種(zhong)安全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)缺點是(shi)所加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)荷會隨著閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)(qi)而發生變化，即隨著閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)(de)(de)升高，彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮量增(zeng)大，作用在閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)也跟著增(zeng)加(jia)。這(zhe)對安全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)迅速開(kai)啟(qi)(qi)是(shi)不利的(de)(de)(de)(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)簧(huang)會由于長期受高溫的(de)(de)(de)(de)(de)影響而使(shi)彈(dan)力(li)減小(xiao)。用于溫度(du)較高的(de)(de)(de)(de)(de)容器上(shang)時，常(chang)常(chang)要考慮彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)隔熱或散熱問(wen)題，從而使(shi)結(jie)(jie)(jie)構變得(de)復(fu)雜(za)起來。
③. 脈沖式安全閥
脈(mo)沖式(shi)安(an)全閥(fa)由(you)主閥(fa)和(he)輔閥(fa)構(gou)成，通過輔閥(fa)的脈(mo)沖作用帶動主閥(fa)動作、其結構(gou)復雜，通常只(zhi)適用于安(an)全泄放量很大的鍋爐和(he)壓力容器。
2. 按(an)照介質排(pai)放方式的不同安(an)全閥又可以分為(wei)全封(feng)閉式、半(ban)封(feng)閉式和(he)開放式等三種(zhong)。
①. 全封閉安全閥
全(quan)封閉式安(an)全(quan)閥排(pai)氣時，氣體全(quan)部通過排(pai)氣管排(pai)放(fang)，介質不能間外泄漏，主要用于介質為有毒、易(yi)燃氣體的容器(qi)。
②. 半封閉式安全閥
半封閉式安全(quan)閥(fa)(fa)所排出的氣體(ti)(ti)一(yi)部分通過排氣管，也(ye)有一(yi)部分從閥(fa)(fa)蓋(gai)與閥(fa)(fa)桿間的間隙中漏出，多用于介質為不會污(wu)染環境的氣體(ti)(ti)的容器(qi)。
③. 開放式安全閥
開放式安全閥的閥蓋是敞(chang)開的，使(shi)彈(dan)簧(huang)腔(qiang)室與大氣相通(tong)，這(zhe)樣有利于降低(di)彈(dan)簧(huang)的溫度，主(zhu)要適用(yong)于介質為蒸(zheng)汽，以及對大氣不產生污染的高溫氣體的容器。
3. 按(an)照閥(fa)(fa)瓣開啟的(de)最(zui)大高度與安(an)(an)全閥(fa)(fa)流道直(zhi)徑之比來劃分(fen)，安(an)(an)全閥(fa)(fa)又可(ke)分(fen)為(wei)彈簧微啟封閉高壓式(shi)安(an)(an)全閥(fa)(fa)和(he)彈簧全啟式(shi)安(an)(an)全閥(fa)(fa)兩(liang)種。
①. 彈簧微啟封閉式高壓安全閥(fa)
微(wei)啟式安全閥的開啟高度小于流道直(zhi)徑的1/4，通常為流道直(zhi)徑的1/40～1/20。微(wei)啟式安全閥的動作過程是比例作用式的，主要用于液(ye)體(ti)場合(he)(he)，有(you)時也用于排放(fang)量(liang)很小的氣體(ti)場合(he)(he)。
②. 彈簧全啟式(shi)安全閥
全啟(qi)式安(an)全閥(fa)(fa)的(de)開啟(qi)高度大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)流道直徑(jing)的(de)1/4。全啟(qi)式安(an)全閥(fa)(fa)的(de)排放面(mian)積是閥(fa)(fa)座；喉部(bu)最小截(jie)面(mian)積。其動(dong)作(zuo)過程是屬(shu)于(yu)(yu)兩段作(zuo)用式，必(bi)須借(jie)助于(yu)(yu)一個升(sheng)力機構(gou)才能達到全開啟(qi)，全啟(qi)式安(an)全閥(fa)(fa)主要用于(yu)(yu)氣體介質的(de)場合。
③. 中啟(qi)式(shi)安全(quan)閥
開啟高(gao)度介于微啟式與全啟式之間。即(ji)可以做成兩段作用(yong)(yong)式，也可以做成比例作用(yong)(yong)式。
法(fa)蘭連(lian)接帶手柄波紋管(guan)全啟式安全閥(fa)如(ru)圖(tu)6.3.21所示(shi)，典(dian)型安全閥(fa)如(ru)圖(tu)6.3.22所示(shi)。
三、安全(quan)閥的(de)工作原理(li)及特(te)點
（1）彈簧(huang)式(shi)仍(reng)然是最通用(yong)的一種。彈簧(huang)式(shi)安全閥(fa)作用(yong)原理(li)是，彈簧(huang)力與介(jie)質(zhi)(zhi)作用(yong)于(yu)閥(fa)瓣(ban)的正(zheng)常壓(ya)力相平衡，使密封面密合(he)；當介(jie)質(zhi)(zhi)壓(ya)力過高時，彈簧(huang)受到(dao)壓(ya)縮，使閥(fa)瓣(ban)離開閥(fa)座，介(jie)質(zhi)(zhi)從中(zhong)泄(xie)出；當壓(ya)力回降(jiang)到(dao)正(zheng)常值時，彈簧(huang)力又將閥(fa)瓣(ban)推向閥(fa)座，密封面重新(xin)密合(he)。
（2）在(zai)一些重(zhong)要部位(wei)往往使(shi)用帶扳手的(de)雙(shuang)彈簧微啟式安全(quan)閥。這種(zhong)結(jie)構形狀(zhuang)如圖(tu)6.3.22（b）所示(shi)。
（3）脈(mo)沖(chong)式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，就是一個大(da)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（主閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）和(he)一個小(xiao)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）配合動(dong)作，通(tong)過(guo)(guo)輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)脈(mo)沖(chong)作用帶(dai)動(dong)主閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)啟(qi)閉(bi)(bi)。大(da)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)比較遲鈍(dun)，小(xiao)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)則比較靈敏。將通(tong)向主閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)介(jie)質(zhi)與輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)相連通(tong)，壓(ya)力(li)過(guo)(guo)高時(shi)，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)開啟(qi)，介(jie)質(zhi)從(cong)旁路進入主閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)下(xia)面的(de)(de)一個活塞(sai)，推動(dong)活塞(sai)將主閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)打(da)開。壓(ya)力(li)回降(jiang)時(shi)，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)關閉(bi)(bi)，主閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)活塞(sai)下(xia)的(de)(de)介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)降(jiang)低，主閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣(ban)也(ye)跟著下(xia)降(jiang)密合。這(zhe)種(zhong)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)構復雜(za)，只(zhi)有在通(tong)徑(jing)很大(da)的(de)(de)情況下(xia)才采用。
（4）杠(gang)桿(gan)式安全(quan)閥(fa)（重(zhong)(zhong)錘式）安全(quan)閥(fa)，是一(yi)種古老的(de)(de)閥(fa)門。它依靠杠(gang)桿(gan)和重(zhong)(zhong)錘來平衡(heng)閥(fa)瓣(ban)的(de)(de)壓(ya)力。通過重(zhong)(zhong)錘在杠(gang)桿(gan)上(shang)的(de)(de)移動(dong)，調整壓(ya)力的(de)(de)大小。它與(yu)彈簧式安全(quan)閥(fa)比(bi)較，顯得笨重(zhong)(zhong)而遲鈍。好處是因為沒有彈簧，不(bu)怕介質(zhi)的(de)(de)熱影響，所以(yi)至今還在某些鍋爐(lu)上(shang)使用。結(jie)構形狀如圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所示。
四、安全閥形(xing)式的(de)選擇
（1）排放氣體(ti)或蒸汽(qi)時，選用全啟(qi)式安全閥。
（2）排(pai)放液(ye)體時，選用(yong)全(quan)啟(qi)式或微啟(qi)式安全(quan)閥。
（3）排放水蒸氣或空氣時，可選用(yong)帶扳手的安全(quan)閥。
（4）對(dui)設定壓(ya)力大于(yu)3MPa，溫度(du)超過235℃的氣體，則選用帶散(san)熱(re)片的安全(quan)閥(fa)，以防(fang)止(zhi)泄放介質(zhi)直接沖(chong)蝕(shi)彈簧。
（5）排放介質允(yun)許(xu)泄漏至大氣的，選(xuan)(xuan)用(yong)開式閥(fa)帽(mao)安全閥(fa)；不(bu)允(yun)許(xu)泄漏至大氣的，選(xuan)(xuan)用(yong)閉式閥(fa)帽(mao)安全閥(fa)。
（6）排(pai)放有(you)劇(ju)毒、有(you)強(qiang)腐蝕、有(you)極度危險的介質，選用波紋管安(an)全閥。
（7）高背壓的場合，選用背壓平衡式(shi)安全閥(fa)或導閥(fa)控制式(shi)安全閥(fa)。
（8）在某(mou)些重要的場合，有時要安(an)(an)裝互為備(bei)用(yong)的兩個(ge)安(an)(an)全閥。兩個(ge)安(an)(an)全閥的進(jin)口(kou)和出口(kou)切斷閥宜采(cai)用(yong)機械聯鎖裝置，以確保在任何時候（包(bao)括維修(xiu)，檢修(xiu)期間）都能滿足(zu)容(rong)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(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《安全(quan)閥安全(quan)技(ji)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《安全閥 第1部分(fen)：通(tong)用要(yao)求》
ISO 10417《石(shi)油和(he)天然氣工業(ye) 地下安全閥(fa)系統設(she)計、裝(zhuang)配、操作(zuo)和(he)修理》
HG 3157《液化氣體罐車(che)用彈簧(huang)安全閥》
BS 6759《安全(quan)閥》
