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(an)全閥的(de)分類
安(an)全閥的(de)分類見圖6.3.20。
1. 按結構及加載機(ji)構可以分為重錘杠桿式、彈簧(huang)式和脈沖(chong)式三(san)種。
①. 重錘杠桿式安全閥
重錘(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)式安全閥(fa)是利用重錘(chui)(chui)(chui)和(he)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)來(lai)平衡作用在閥(fa)瓣上的(de)力(li)。根據杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)原理，它可以使(shi)用質量較(jiao)小的(de)重錘(chui)(chui)(chui)通過杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)的(de)增大作用獲得較(jiao)大的(de)作用力(li)，并通過移動(dong)重錘(chui)(chui)(chui)的(de)位置（或變換重錘(chui)(chui)(chui)的(de)質量）來(lai)調整安全閥(fa)的(de)開(kai)啟壓力(li)。重錘(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)式安全閥(fa)結構(gou)簡單，調整容(rong)易而又比較(jiao)準確(que)，所加(jia)的(de)載荷不會(hui)因(yin)閥(fa)瓣的(de)升高(gao)而有較(jiao)大地增加(jia)，適(shi)用于溫度較(jiao)高(gao)的(de)場合，過去用得比較(jiao)普遍，特別是用在鍋爐和(he)溫度較(jiao)高(gao)的(de)壓力(li)容(rong)器上。但(dan)重錘(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)式安全閥(fa)結構(gou)比較(jiao)笨重，加(jia)載機構(gou)容(rong)易振動(dong)，并常因(yin)振動(dong)而產生泄漏；其回座壓力(li)較(jiao)低，開(kai)啟后不易關閉及保持嚴密。
②. 彈簧微啟式安全閥
彈(dan)(dan)簧(huang)微啟式(shi)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)是利用(yong)壓(ya)縮(suo)彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)力(li)來(lai)平衡作(zuo)用(yong)在(zai)閥(fa)(fa)瓣上的(de)(de)(de)(de)力(li)。螺旋圈形(xing)彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)量可(ke)以通過(guo)轉動(dong)它(ta)上面的(de)(de)(de)(de)調整(zheng)螺母來(lai)調節，利用(yong)這種結構(gou)就可(ke)以根(gen)據需要校正安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)開(kai)啟（整(zheng)定）壓(ya)力(li)。彈(dan)(dan)簧(huang)微啟式(shi)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)結構(gou)輕便緊湊，靈敏度也比(bi)較(jiao)高(gao)，安(an)(an)(an)裝位置不(bu)受(shou)限制，而(er)(er)(er)且因為對振動(dong)的(de)(de)(de)(de)敏感性小(xiao)，所(suo)以可(ke)用(yong)于(yu)(yu)移動(dong)式(shi)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)容器上。這種安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)缺(que)點是所(suo)加(jia)的(de)(de)(de)(de)載荷會(hui)隨(sui)著(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)開(kai)啟而(er)(er)(er)發生變化(hua)，即隨(sui)著(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)(de)升高(gao)，彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)量增大，作(zuo)用(yong)在(zai)閥(fa)(fa)瓣上的(de)(de)(de)(de)力(li)也跟(gen)著(zhu)(zhu)增加(jia)。這對安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)迅速開(kai)啟是不(bu)利的(de)(de)(de)(de)。另(ling)外，閥(fa)(fa)上的(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)簧(huang)會(hui)由(you)于(yu)(yu)長(chang)期受(shou)高(gao)溫的(de)(de)(de)(de)影(ying)響而(er)(er)(er)使(shi)彈(dan)(dan)力(li)減小(xiao)。用(yong)于(yu)(yu)溫度較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)容器上時(shi)，常常要考慮彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)隔熱(re)或散(san)熱(re)問題，從而(er)(er)(er)使(shi)結構(gou)變得復雜起來(lai)。
③. 脈沖式安(an)全閥
脈(mo)沖式安全(quan)閥由主閥和輔(fu)閥構成(cheng)，通過輔(fu)閥的(de)脈(mo)沖作用帶動主閥動作、其結構復雜，通常只適用于安全(quan)泄放量很大的(de)鍋爐和壓力(li)容(rong)器。
2. 按照介(jie)質排放方式的(de)不同(tong)安(an)全閥又可以(yi)分為全封閉式、半封閉式和開放式等三種。
①. 全(quan)封閉安(an)全(quan)閥
全封(feng)閉式安全閥排(pai)氣(qi)(qi)時(shi)，氣(qi)(qi)體(ti)全部(bu)通過排(pai)氣(qi)(qi)管排(pai)放，介質不能間外泄(xie)漏(lou)，主要用于介質為有(you)毒、易燃氣(qi)(qi)體(ti)的容器(qi)。
②. 半封(feng)閉式安(an)全閥
半封(feng)閉式安全閥所排(pai)出(chu)的(de)氣(qi)體(ti)一部分(fen)通過(guo)排(pai)氣(qi)管，也有一部分(fen)從閥蓋與(yu)閥桿(gan)間(jian)的(de)間(jian)隙中漏出(chu)，多用于(yu)介質為不會污染環境的(de)氣(qi)體(ti)的(de)容器(qi)。
③. 開放(fang)式安全閥
開放(fang)式(shi)安全閥的(de)閥蓋是敞開的(de)，使(shi)彈(dan)簧(huang)腔室與(yu)大(da)氣相(xiang)通，這(zhe)樣有(you)利于降低彈(dan)簧(huang)的(de)溫(wen)度(du)，主要適用于介質(zhi)為蒸汽，以及對大(da)氣不產生(sheng)污(wu)染的(de)高溫(wen)氣體的(de)容(rong)器。
3. 按照(zhao)閥(fa)瓣(ban)開啟的最大高度與安全(quan)閥(fa)流道直徑之比來劃分，安全(quan)閥(fa)又可分為彈簧微(wei)啟封閉高壓式安全(quan)閥(fa)和彈簧全(quan)啟式安全(quan)閥(fa)兩種。
①. 彈簧微啟封閉式高壓(ya)安全閥
微啟(qi)(qi)式(shi)安全(quan)閥的(de)(de)開(kai)啟(qi)(qi)高度小(xiao)于(yu)流道直徑(jing)的(de)(de)1/4，通常為流道直徑(jing)的(de)(de)1/40～1/20。微啟(qi)(qi)式(shi)安全(quan)閥的(de)(de)動作過(guo)程是比例作用(yong)式(shi)的(de)(de)，主(zhu)要用(yong)于(yu)液體場合，有(you)時也用(yong)于(yu)排(pai)放量很(hen)小(xiao)的(de)(de)氣體場合。
②. 彈簧全啟式安全閥
全(quan)(quan)(quan)啟(qi)式(shi)安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)開啟(qi)高度大于(yu)或等于(yu)流道直徑的(de)(de)1/4。全(quan)(quan)(quan)啟(qi)式(shi)安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)排放面(mian)積是閥(fa)(fa)座(zuo)；喉部最小截(jie)面(mian)積。其動作(zuo)過程是屬于(yu)兩段作(zuo)用式(shi)，必須借助于(yu)一個升力機構才能達到全(quan)(quan)(quan)開啟(qi)，全(quan)(quan)(quan)啟(qi)式(shi)安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)主要用于(yu)氣體介質的(de)(de)場(chang)合(he)。
③. 中啟式安全閥
開啟高度介(jie)于微啟式(shi)(shi)與全啟式(shi)(shi)之間(jian)。即(ji)可以做成兩段作(zuo)用式(shi)(shi)，也可以做成比例作(zuo)用式(shi)(shi)。
法蘭連接帶(dai)手柄波紋管全啟式安全閥如圖(tu)6.3.21所(suo)示，典型安全閥如圖(tu)6.3.22所(suo)示。
三、安全閥的(de)工作原理及特點
（1）彈簧式仍然是(shi)最通用的(de)一種。彈簧式安全閥(fa)作用原理是(shi)，彈簧力與介(jie)質作用于閥(fa)瓣(ban)的(de)正(zheng)常壓(ya)力相平衡，使密(mi)(mi)(mi)(mi)封面密(mi)(mi)(mi)(mi)合；當介(jie)質壓(ya)力過高時，彈簧受到壓(ya)縮，使閥(fa)瓣(ban)離開閥(fa)座，介(jie)質從中泄出；當壓(ya)力回(hui)降到正(zheng)常值時，彈簧力又(you)將閥(fa)瓣(ban)推向(xiang)閥(fa)座，密(mi)(mi)(mi)(mi)封面重新密(mi)(mi)(mi)(mi)合。
（2）在一些(xie)重要(yao)部位往往使用(yong)帶扳手的(de)雙彈(dan)簧微啟式(shi)安(an)全閥。這種結構形狀如圖6.3.22（b）所示。
（3）脈沖(chong)式安(an)(an)全(quan)(quan)閥，就是一(yi)個(ge)大的(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥（主(zhu)閥）和一(yi)個(ge)小的(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥（輔閥）配合動作，通(tong)過輔閥的(de)(de)(de)脈沖(chong)作用帶(dai)動主(zhu)閥啟閉。大的(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥比較遲鈍，小的(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥則比較靈敏。將通(tong)向主(zhu)閥的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)與輔閥相連通(tong)，壓(ya)力過高時(shi)，輔閥開啟，介(jie)質(zhi)從旁路進入(ru)主(zhu)閥下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)活(huo)(huo)(huo)塞，推動活(huo)(huo)(huo)塞將主(zhu)閥打(da)開。壓(ya)力回降時(shi)，輔閥關(guan)閉，主(zhu)閥活(huo)(huo)(huo)塞下(xia)的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)壓(ya)力降低，主(zhu)閥瓣也跟(gen)著下(xia)降密合。這種安(an)(an)全(quan)(quan)閥結構復雜，只有(you)在通(tong)徑很大的(de)(de)(de)情況下(xia)才(cai)采用。
（4）杠(gang)桿式(shi)(shi)安(an)全閥(fa)（重錘式(shi)(shi)）安(an)全閥(fa)，是一種古老的(de)(de)閥(fa)門。它依靠杠(gang)桿和重錘來平(ping)衡(heng)閥(fa)瓣的(de)(de)壓力。通過重錘在(zai)杠(gang)桿上(shang)的(de)(de)移(yi)動，調(diao)整壓力的(de)(de)大小。它與彈簧式(shi)(shi)安(an)全閥(fa)比較(jiao)，顯得笨重而遲鈍(dun)。好處(chu)是因為沒有彈簧，不怕介質(zhi)的(de)(de)熱(re)影響(xiang)，所(suo)以至今還在(zai)某些鍋爐上(shang)使用。結(jie)構形(xing)狀如圖(tu)6.3.22（e）、圖(tu)6.3.22（f）所(suo)示(shi)。
四、安全閥形式的選擇
（1）排放氣體或(huo)蒸汽(qi)時，選用全啟式安全閥。
（2）排放(fang)液體(ti)時，選(xuan)用全啟(qi)式(shi)或微(wei)啟(qi)式(shi)安全閥(fa)。
（3）排放水蒸氣或空氣時，可選用(yong)帶(dai)扳手的(de)安全(quan)閥。
（4）對設定壓力大于3MPa，溫度超(chao)過235℃的氣體，則選用帶散熱(re)片的安全(quan)閥，以(yi)防止泄(xie)放介質直接沖(chong)蝕彈簧。
（5）排放(fang)介質(zhi)允許泄(xie)漏(lou)至(zhi)大氣的(de)，選(xuan)用開(kai)式(shi)(shi)閥帽(mao)安全閥；不允許泄(xie)漏(lou)至(zhi)大氣的(de)，選(xuan)用閉式(shi)(shi)閥帽(mao)安全閥。
（6）排放(fang)有劇毒、有強腐蝕、有極度危(wei)險的(de)介質，選(xuan)用(yong)波紋管安(an)全閥。
（7）高背(bei)壓(ya)的(de)場合，選用背(bei)壓(ya)平衡(heng)式安全閥或導閥控制(zhi)式安全閥。
（8）在某些重要的(de)場合，有(you)時要安(an)裝互為備用的(de)兩(liang)個安(an)全閥。兩(liang)個安(an)全閥的(de)進口和出(chu)口切斷閥宜采用機械聯鎖裝置，以(yi)確保在任何時候（包括維修，檢修期(qi)間）都能滿(man)足(zu)容器所要求的(de)泄放面積。
五、安全閥有關標(biao)準規(gui)范
GB/T 12241《安全閥(fa)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《電站安全閥技術條件》
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《安全閥 第1部分：通(tong)用(yong)要求》
ISO 10417《石油和天然氣工業 地下安全閥系統(tong)設(she)計、裝配、操作(zuo)和修理(li)》
HG 3157《液化(hua)氣體罐車用彈(dan)簧安全閥》
BS 6759《安全閥》
