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(men)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
安全(quan)閥的分類(lei)見(jian)圖6.3.20。
1. 按(an)結(jie)構及加(jia)載機(ji)構可(ke)以分為重錘杠桿式、彈簧(huang)式和脈沖式三(san)種。
①. 重錘杠桿式安全(quan)閥
重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式安全閥(fa)(fa)是(shi)利(li)用(yong)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)和杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)來(lai)平衡(heng)作用(yong)在(zai)閥(fa)(fa)瓣上的(de)(de)(de)力(li)。根據杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)原理，它可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)質(zhi)量較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)通過(guo)(guo)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)增大(da)(da)作用(yong)獲得(de)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)作用(yong)力(li)，并通過(guo)(guo)移動(dong)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)的(de)(de)(de)位置（或(huo)變換重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)的(de)(de)(de)質(zhi)量）來(lai)調整安全閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)壓(ya)力(li)。重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式安全閥(fa)(fa)結構簡單，調整容易(yi)(yi)而(er)又比(bi)較(jiao)準(zhun)確，所加的(de)(de)(de)載(zai)荷不會因閥(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)升高而(er)有(you)較(jiao)大(da)(da)地(di)增加，適用(yong)于溫度(du)較(jiao)高的(de)(de)(de)場合，過(guo)(guo)去用(yong)得(de)比(bi)較(jiao)普遍，特別是(shi)用(yong)在(zai)鍋(guo)爐和溫度(du)較(jiao)高的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)容器上。但(dan)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式安全閥(fa)(fa)結構比(bi)較(jiao)笨重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，加載(zai)機(ji)構容易(yi)(yi)振動(dong)，并常(chang)因振動(dong)而(er)產生泄漏；其回座壓(ya)力(li)較(jiao)低，開(kai)啟(qi)后不易(yi)(yi)關閉(bi)及保持(chi)嚴密(mi)。
②. 彈簧微(wei)啟式安全(quan)閥(fa)
彈(dan)(dan)簧(huang)微啟(qi)(qi)(qi)式安(an)(an)全閥(fa)(fa)是(shi)(shi)利用壓(ya)(ya)縮彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)力(li)來平衡作(zuo)用在(zai)閥(fa)(fa)瓣(ban)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)力(li)。螺旋圈形(xing)彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮量可以通過轉動它上(shang)(shang)(shang)面的(de)(de)(de)調整螺母來調節，利用這(zhe)種(zhong)結構就(jiu)可以根(gen)據需要(yao)校(xiao)正安(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)開啟(qi)(qi)(qi)（整定）壓(ya)(ya)力(li)。彈(dan)(dan)簧(huang)微啟(qi)(qi)(qi)式安(an)(an)全閥(fa)(fa)結構輕便緊湊，靈敏度(du)也(ye)比較高，安(an)(an)裝(zhuang)位(wei)置不(bu)(bu)受限制(zhi)，而且因為對振動的(de)(de)(de)敏感性小(xiao)，所以可用于移動式的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)容器上(shang)(shang)(shang)。這(zhe)種(zhong)安(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)缺點是(shi)(shi)所加(jia)的(de)(de)(de)載荷會隨著閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)開啟(qi)(qi)(qi)而發生變(bian)化，即隨著閥(fa)(fa)瓣(ban)的(de)(de)(de)升高，彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮量增(zeng)大(da)，作(zuo)用在(zai)閥(fa)(fa)瓣(ban)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)力(li)也(ye)跟著增(zeng)加(jia)。這(zhe)對安(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)迅速(su)開啟(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)不(bu)(bu)利的(de)(de)(de)。另(ling)外(wai)，閥(fa)(fa)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)彈(dan)(dan)簧(huang)會由(you)于長期受高溫(wen)的(de)(de)(de)影響而使彈(dan)(dan)力(li)減小(xiao)。用于溫(wen)度(du)較高的(de)(de)(de)容器上(shang)(shang)(shang)時，常(chang)常(chang)要(yao)考慮(lv)彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)隔(ge)熱(re)或散(san)熱(re)問題，從而使結構變(bian)得復(fu)雜起來。
③. 脈沖(chong)式安全(quan)閥
脈(mo)沖(chong)式安(an)全閥(fa)(fa)由主閥(fa)(fa)和輔閥(fa)(fa)構成，通過(guo)輔閥(fa)(fa)的脈(mo)沖(chong)作用(yong)帶動(dong)主閥(fa)(fa)動(dong)作、其結(jie)構復雜，通常只適(shi)用(yong)于安(an)全泄放(fang)量很大(da)的鍋爐和壓力容(rong)器。
2. 按照介(jie)質(zhi)排(pai)放方(fang)式的不同(tong)安全(quan)閥又可以(yi)分為(wei)全(quan)封閉(bi)式、半封閉(bi)式和(he)開放式等三種。
①. 全(quan)封閉安(an)全(quan)閥(fa)
全封閉式安全閥排(pai)氣(qi)時(shi)，氣(qi)體全部(bu)通過排(pai)氣(qi)管排(pai)放(fang)，介(jie)質(zhi)不能(neng)間(jian)外泄漏(lou)，主要(yao)用(yong)于介(jie)質(zhi)為(wei)有毒、易(yi)燃(ran)氣(qi)體的容(rong)器。
②. 半封閉式安全閥(fa)
半封閉(bi)式安全閥所排出的(de)氣(qi)體(ti)一部(bu)(bu)分(fen)通過排氣(qi)管，也有一部(bu)(bu)分(fen)從閥蓋與閥桿間(jian)的(de)間(jian)隙中漏出，多用于介質為不會(hui)污(wu)染環境的(de)氣(qi)體(ti)的(de)容器。
③. 開放式安(an)全閥
開放式安全閥的(de)閥蓋是(shi)敞開的(de)，使(shi)彈簧腔(qiang)室(shi)與大氣(qi)相通(tong)，這樣有(you)利于降(jiang)低彈簧的(de)溫(wen)度，主要適(shi)用于介質為蒸汽，以及對大氣(qi)不產(chan)生污染的(de)高溫(wen)氣(qi)體(ti)的(de)容器。
3. 按照閥(fa)瓣開(kai)啟的最大(da)高度(du)與安(an)全(quan)閥(fa)流道直(zhi)徑之比(bi)來(lai)劃(hua)分，安(an)全(quan)閥(fa)又可(ke)分為彈簧微(wei)啟封(feng)閉高壓式安(an)全(quan)閥(fa)和彈簧全(quan)啟式安(an)全(quan)閥(fa)兩種(zhong)。
①. 彈簧微啟(qi)封閉式高壓安全閥
微啟(qi)式安(an)全(quan)閥的(de)(de)開啟(qi)高度小(xiao)于流道(dao)直徑(jing)的(de)(de)1/4，通常為流道(dao)直徑(jing)的(de)(de)1/40～1/20。微啟(qi)式安(an)全(quan)閥的(de)(de)動(dong)作過程是比例作用式的(de)(de)，主(zhu)要用于液體(ti)場合(he)，有時(shi)也(ye)用于排放量很小(xiao)的(de)(de)氣體(ti)場合(he)。
②. 彈簧全啟式安全閥
全(quan)(quan)啟(qi)式(shi)(shi)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的開啟(qi)高度大于(yu)或等于(yu)流道直徑的1/4。全(quan)(quan)啟(qi)式(shi)(shi)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的排放面積是閥(fa)(fa)座(zuo)；喉部最小截面積。其動作(zuo)過程是屬于(yu)兩段作(zuo)用式(shi)(shi)，必須借助于(yu)一個(ge)升力機構才能(neng)達到(dao)全(quan)(quan)開啟(qi)，全(quan)(quan)啟(qi)式(shi)(shi)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)主要用于(yu)氣體介質的場(chang)合。
③. 中(zhong)啟(qi)式安全(quan)閥
開啟(qi)(qi)高度介于微啟(qi)(qi)式與全(quan)啟(qi)(qi)式之間。即可(ke)以(yi)做(zuo)成兩(liang)段作用式，也可(ke)以(yi)做(zuo)成比例作用式。
法蘭(lan)連(lian)接帶手柄(bing)波紋管全啟式安(an)全閥(fa)(fa)如(ru)圖6.3.21所示，典型安(an)全閥(fa)(fa)如(ru)圖6.3.22所示。
三、安全(quan)閥的工作原理及特點(dian)
（1）彈簧(huang)式仍(reng)然是最通用(yong)的一種。彈簧(huang)式安(an)全閥(fa)(fa)(fa)作用(yong)原理是，彈簧(huang)力與介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)作用(yong)于閥(fa)(fa)(fa)瓣的正常(chang)壓(ya)力相平衡，使(shi)密(mi)封面密(mi)合；當(dang)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)壓(ya)力過高時，彈簧(huang)受到壓(ya)縮，使(shi)閥(fa)(fa)(fa)瓣離開閥(fa)(fa)(fa)座(zuo)，介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)從中泄(xie)出；當(dang)壓(ya)力回降到正常(chang)值時，彈簧(huang)力又將(jiang)閥(fa)(fa)(fa)瓣推向閥(fa)(fa)(fa)座(zuo)，密(mi)封面重新密(mi)合。
（2）在一(yi)些重要部位往(wang)往(wang)使用(yong)帶扳手的雙彈簧微啟式安全閥。這種結(jie)構形(xing)狀如圖6.3.22（b）所示。
（3）脈沖(chong)式安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，就是(shi)一個(ge)(ge)大(da)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）和一個(ge)(ge)小(xiao)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）配合動作，通過輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)脈沖(chong)作用(yong)帶動主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)啟(qi)閉。大(da)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)比較(jiao)遲鈍，小(xiao)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)則比較(jiao)靈(ling)敏。將(jiang)通向(xiang)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)介質(zhi)與輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)相(xiang)連通，壓(ya)力(li)過高時，輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)開(kai)啟(qi)，介質(zhi)從旁路(lu)進入主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)下面的(de)(de)一個(ge)(ge)活(huo)塞(sai)，推動活(huo)塞(sai)將(jiang)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)打開(kai)。壓(ya)力(li)回(hui)降時，輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)關閉，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)活(huo)塞(sai)下的(de)(de)介質(zhi)壓(ya)力(li)降低，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣也跟著下降密合。這種安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)構復雜，只有在(zai)通徑很大(da)的(de)(de)情況下才采用(yong)。
（4）杠桿(gan)式(shi)安全閥(fa)（重錘式(shi)）安全閥(fa)，是一種古老的(de)閥(fa)門。它依靠(kao)杠桿(gan)和重錘來(lai)平衡閥(fa)瓣的(de)壓(ya)力。通過重錘在杠桿(gan)上(shang)(shang)的(de)移動(dong)，調整壓(ya)力的(de)大小。它與彈簧(huang)式(shi)安全閥(fa)比較，顯(xian)得(de)笨(ben)重而遲鈍。好處(chu)是因為沒有彈簧(huang)，不怕介質的(de)熱(re)影響，所(suo)以至(zhi)今還在某(mou)些(xie)鍋爐上(shang)(shang)使用。結構(gou)形狀如圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所(suo)示。
四、安全(quan)閥形式的(de)選(xuan)擇
（1）排(pai)放氣體或蒸汽時，選用全(quan)啟式安全(quan)閥。
（2）排放液體時，選用全啟式或微啟式安全閥。
（3）排放(fang)水(shui)蒸氣或空氣時，可選(xuan)用帶(dai)扳手的安(an)全閥。
（4）對設定壓力大于3MPa，溫度超過235℃的氣(qi)體，則選用帶(dai)散熱片的安全(quan)閥，以防(fang)止泄放介質直接(jie)沖蝕彈簧。
（5）排放(fang)介質允(yun)許泄(xie)漏至(zhi)大氣的，選用開式閥帽安(an)全閥；不(bu)允(yun)許泄(xie)漏至(zhi)大氣的，選用閉式閥帽安(an)全閥。
（6）排放(fang)有(you)劇毒、有(you)強腐蝕、有(you)極度危險的介質(zhi)，選(xuan)用波紋管安全閥。
（7）高背壓(ya)的場合，選(xuan)用背壓(ya)平衡式(shi)安(an)全閥或(huo)導閥控制式(shi)安(an)全閥。
（8）在(zai)某些重要的(de)場合，有時要安(an)裝互為(wei)備用的(de)兩個(ge)安(an)全閥。兩個(ge)安(an)全閥的(de)進口和出口切(qie)斷閥宜采用機械聯鎖裝置，以確保在(zai)任何(he)時候(hou)（包括(kuo)維修，檢修期間）都能滿足(zu)容器所要求(qiu)的(de)泄放面積。
五、安全閥有關(guan)標準規范
GB/T 12241《安(an)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(dian)站(zhan)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《安全閥安全技術監察(cha)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：通用(yong)要求(qiu)》
ISO 10417《石油和天(tian)然氣工業 地下(xia)安全閥系統設計、裝配、操(cao)作和修理》
HG 3157《液化氣體罐(guan)車(che)用彈簧安全(quan)閥》
BS 6759《安(an)全閥》
