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(er)、安全(quan)閥的(de)分類
安全閥(fa)的分(fen)類見圖6.3.20。
1. 按結(jie)構及加載機構可以分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖式三種。
①. 重錘杠桿式(shi)安全閥(fa)
重(zhong)(zhong)(zhong)錘杠(gang)桿式(shi)安全閥(fa)是利(li)用(yong)(yong)重(zhong)(zhong)(zhong)錘和杠(gang)桿來平衡(heng)作用(yong)(yong)在(zai)閥(fa)瓣上的力(li)。根據杠(gang)桿原理，它可以使用(yong)(yong)質量較小的重(zhong)(zhong)(zhong)錘通(tong)過杠(gang)桿的增大作用(yong)(yong)獲得(de)(de)較大的作用(yong)(yong)力(li)，并(bing)(bing)通(tong)過移(yi)動重(zhong)(zhong)(zhong)錘的位置（或變換重(zhong)(zhong)(zhong)錘的質量）來調(diao)整安全閥(fa)的開啟壓(ya)力(li)。重(zhong)(zhong)(zhong)錘杠(gang)桿式(shi)安全閥(fa)結構簡(jian)單，調(diao)整容(rong)易(yi)而(er)(er)又(you)比(bi)較準確，所加(jia)的載荷不會因閥(fa)瓣的升高(gao)而(er)(er)有較大地增加(jia)，適用(yong)(yong)于溫度(du)較高(gao)的場(chang)合，過去用(yong)(yong)得(de)(de)比(bi)較普遍，特(te)別是用(yong)(yong)在(zai)鍋(guo)爐和溫度(du)較高(gao)的壓(ya)力(li)容(rong)器上。但(dan)重(zhong)(zhong)(zhong)錘杠(gang)桿式(shi)安全閥(fa)結構比(bi)較笨重(zhong)(zhong)(zhong)，加(jia)載機構容(rong)易(yi)振(zhen)動，并(bing)(bing)常因振(zhen)動而(er)(er)產生泄(xie)漏；其回座壓(ya)力(li)較低，開啟后(hou)不易(yi)關閉(bi)及(ji)保持嚴(yan)密。
②. 彈簧微啟式安全閥(fa)
彈簧(huang)微(wei)啟(qi)式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)是(shi)(shi)利用(yong)壓縮(suo)(suo)彈簧(huang)的(de)(de)(de)(de)力(li)來(lai)平衡作用(yong)在閥(fa)(fa)瓣上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)力(li)。螺(luo)旋圈(quan)形(xing)彈簧(huang)的(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)(suo)量可以通過轉(zhuan)動它(ta)上(shang)(shang)面的(de)(de)(de)(de)調整螺(luo)母來(lai)調節，利用(yong)這(zhe)種結構(gou)就可以根(gen)據需(xu)要校正(zheng)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)（整定）壓力(li)。彈簧(huang)微(wei)啟(qi)式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)結構(gou)輕便緊湊(cou)，靈敏(min)度(du)也比較高(gao)，安(an)裝位置不受限制，而(er)(er)且因為對振(zhen)動的(de)(de)(de)(de)敏(min)感性(xing)小，所(suo)以可用(yong)于(yu)移動式的(de)(de)(de)(de)壓力(li)容器上(shang)(shang)。這(zhe)種安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)缺點是(shi)(shi)所(suo)加的(de)(de)(de)(de)載荷會(hui)隨著(zhu)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)而(er)(er)發生變(bian)化，即(ji)隨著(zhu)閥(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)，彈簧(huang)的(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)(suo)量增大，作用(yong)在閥(fa)(fa)瓣上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)力(li)也跟著(zhu)增加。這(zhe)對安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)迅速開(kai)啟(qi)是(shi)(shi)不利的(de)(de)(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)彈簧(huang)會(hui)由于(yu)長期受高(gao)溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)影響而(er)(er)使彈力(li)減小。用(yong)于(yu)溫(wen)(wen)度(du)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)容器上(shang)(shang)時，常常要考慮彈簧(huang)的(de)(de)(de)(de)隔熱(re)或(huo)散(san)熱(re)問題，從(cong)而(er)(er)使結構(gou)變(bian)得(de)復(fu)雜起來(lai)。
③. 脈沖式安全閥(fa)
脈(mo)(mo)沖式安全閥由主(zhu)閥和輔閥構成，通過輔閥的脈(mo)(mo)沖作(zuo)用帶(dai)動(dong)主(zhu)閥動(dong)作(zuo)、其結構復雜，通常只適用于安全泄放量(liang)很大的鍋爐和壓力容器。
2. 按照介質排放方式(shi)的不同安全閥又可以分為全封閉式(shi)、半(ban)封閉式(shi)和開放式(shi)等三種。
①. 全(quan)(quan)封閉安(an)全(quan)(quan)閥
全(quan)封閉式安全(quan)閥排氣時，氣體(ti)(ti)全(quan)部通(tong)過排氣管排放，介質(zhi)不(bu)能間外泄漏，主要用于介質(zhi)為(wei)有毒、易燃(ran)氣體(ti)(ti)的(de)容器。
②. 半封閉式安全(quan)閥
半封閉(bi)式安(an)全閥(fa)所(suo)排出(chu)的(de)氣體(ti)一部(bu)分(fen)通過(guo)排氣管，也有一部(bu)分(fen)從閥(fa)蓋與閥(fa)桿間的(de)間隙中漏出(chu)，多用于(yu)介質為不(bu)會污染環境(jing)的(de)氣體(ti)的(de)容器。
③. 開放式安全閥
開(kai)(kai)放式安全(quan)閥的(de)閥蓋(gai)是(shi)敞(chang)開(kai)(kai)的(de)，使彈(dan)簧(huang)腔室與大氣(qi)相通，這樣(yang)有利于(yu)降(jiang)低彈(dan)簧(huang)的(de)溫(wen)度，主要適用于(yu)介(jie)質為蒸(zheng)汽，以及對大氣(qi)不產生污染(ran)的(de)高溫(wen)氣(qi)體的(de)容(rong)器。
3. 按照閥(fa)瓣開(kai)啟的最大高(gao)度與安全閥(fa)流(liu)道直徑之比來(lai)劃分，安全閥(fa)又可分為彈(dan)簧(huang)微(wei)啟封閉(bi)高(gao)壓式安全閥(fa)和彈(dan)簧(huang)全啟式安全閥(fa)兩種。
①. 彈簧微(wei)啟封(feng)閉式高壓安全(quan)閥
微啟式(shi)安全(quan)閥的(de)開啟高度小于(yu)流(liu)道直徑的(de)1/4，通常為流(liu)道直徑的(de)1/40～1/20。微啟式(shi)安全(quan)閥的(de)動作(zuo)過程(cheng)是比例作(zuo)用(yong)(yong)式(shi)的(de)，主要用(yong)(yong)于(yu)液(ye)體(ti)場(chang)(chang)合(he)，有時也用(yong)(yong)于(yu)排放量很(hen)小的(de)氣(qi)體(ti)場(chang)(chang)合(he)。
②. 彈簧全啟式安全閥
全(quan)(quan)(quan)啟式(shi)安(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)(de)開(kai)啟高(gao)度大于(yu)(yu)(yu)(yu)或等于(yu)(yu)(yu)(yu)流道直徑的(de)(de)1/4。全(quan)(quan)(quan)啟式(shi)安(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)(de)排放面積是閥(fa)座；喉部最(zui)小截(jie)面積。其動(dong)作(zuo)過程是屬(shu)于(yu)(yu)(yu)(yu)兩(liang)段作(zuo)用式(shi)，必須借助于(yu)(yu)(yu)(yu)一(yi)個升力機(ji)構(gou)才能(neng)達到(dao)全(quan)(quan)(quan)開(kai)啟，全(quan)(quan)(quan)啟式(shi)安(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)主要用于(yu)(yu)(yu)(yu)氣體介質的(de)(de)場(chang)合。
③. 中啟式(shi)安全(quan)閥
開啟(qi)(qi)高度(du)介(jie)于微啟(qi)(qi)式(shi)與(yu)全啟(qi)(qi)式(shi)之間。即可(ke)以做成兩段作(zuo)用(yong)式(shi)，也可(ke)以做成比例(li)作(zuo)用(yong)式(shi)。
法蘭連接帶手柄(bing)波(bo)紋管全啟式安(an)全閥(fa)如圖6.3.21所(suo)示，典型安(an)全閥(fa)如圖6.3.22所(suo)示。
三(san)、安全閥的工作原理(li)及特點(dian)
（1）彈(dan)(dan)簧(huang)式(shi)仍然是最通用(yong)的一(yi)種。彈(dan)(dan)簧(huang)式(shi)安全閥作(zuo)用(yong)原理是，彈(dan)(dan)簧(huang)力與介質(zhi)作(zuo)用(yong)于閥瓣(ban)的正常(chang)壓(ya)力相平衡(heng)，使密(mi)封面密(mi)合；當介質(zhi)壓(ya)力過高時，彈(dan)(dan)簧(huang)受到壓(ya)縮，使閥瓣(ban)離開閥座，介質(zhi)從中泄出；當壓(ya)力回降到正常(chang)值時，彈(dan)(dan)簧(huang)力又將閥瓣(ban)推向閥座，密(mi)封面重新(xin)密(mi)合。
（2）在一(yi)些重要部位往往使用(yong)帶扳手的(de)雙彈簧微啟式安(an)全閥(fa)。這種結構形狀(zhuang)如圖6.3.22（b）所示(shi)。
（3）脈(mo)沖(chong)式安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，就(jiu)是(shi)一個大的(de)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）和(he)一個小的(de)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）配(pei)合動作，通過輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)脈(mo)沖(chong)作用(yong)帶動主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)啟閉(bi)。大的(de)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)比(bi)較遲鈍，小的(de)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)則比(bi)較靈(ling)敏(min)。將通向主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)介(jie)質(zhi)(zhi)與輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)相連通，壓(ya)力(li)過高(gao)時(shi)，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)開(kai)啟，介(jie)質(zhi)(zhi)從旁(pang)路(lu)進入主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)下面的(de)一個活塞，推(tui)動活塞將主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)打開(kai)。壓(ya)力(li)回降時(shi)，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)關閉(bi)，主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)活塞下的(de)介(jie)質(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)降低，主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣(ban)也跟(gen)著(zhu)下降密合。這種安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)結構復雜，只有(you)在通徑很大的(de)情況下才采用(yong)。
（4）杠桿式安全(quan)閥(fa)（重錘式）安全(quan)閥(fa)，是(shi)一種古老的(de)閥(fa)門。它(ta)依靠杠桿和重錘來平衡閥(fa)瓣(ban)的(de)壓力(li)。通過重錘在(zai)杠桿上(shang)的(de)移(yi)動，調(diao)整壓力(li)的(de)大小。它(ta)與彈(dan)簧式安全(quan)閥(fa)比較(jiao)，顯得笨(ben)重而遲鈍。好處是(shi)因為沒有彈(dan)簧，不怕介質的(de)熱(re)影(ying)響，所(suo)以至今還在(zai)某些鍋爐上(shang)使(shi)用。結構形狀如圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所(suo)示。
四、安全(quan)閥形式的(de)選擇
（1）排放氣體或(huo)蒸汽時，選用全啟式安全閥。
（2）排放液(ye)體時(shi)，選用全啟(qi)式(shi)或微啟(qi)式(shi)安(an)全閥。
（3）排放水蒸氣或空氣時，可(ke)選(xuan)用帶扳手的安全閥。
（4）對(dui)設(she)定壓力大于3MPa，溫度(du)超過235℃的氣體(ti)，則選(xuan)用(yong)帶散熱片(pian)的安全(quan)閥，以防止泄放介(jie)質直(zhi)接沖蝕彈(dan)簧(huang)。
（5）排(pai)放(fang)介質(zhi)允許泄(xie)漏至大(da)氣(qi)的(de)，選用(yong)開(kai)式(shi)閥(fa)帽安全(quan)閥(fa)；不允許泄(xie)漏至大(da)氣(qi)的(de)，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(fu)蝕(shi)、有極度危(wei)險的介質，選用波(bo)紋管安全閥。
（7）高(gao)背壓的場合，選用背壓平衡式安(an)全閥(fa)(fa)或導閥(fa)(fa)控制式安(an)全閥(fa)(fa)。
（8）在某些重(zhong)要的場(chang)合，有(you)時(shi)要安(an)裝互為備用(yong)的兩(liang)(liang)個(ge)(ge)安(an)全閥。兩(liang)(liang)個(ge)(ge)安(an)全閥的進(jin)口和出(chu)口切斷閥宜采用(yong)機械(xie)聯鎖(suo)裝置，以(yi)確保在任何(he)時(shi)候（包括維修，檢修期(qi)間）都能滿足容(rong)器所要求(qiu)的泄放面積。
五、安全閥有(you)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(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(di)1部分(fen)：通用要求》
ISO 10417《石油和(he)天然(ran)氣工(gong)業 地下安全閥系統設(she)計、裝配、操作和(he)修(xiu)理》
HG 3157《液化氣體罐車用彈(dan)簧安全閥》
BS 6759《安全(quan)閥(fa)》
