一、 安全閥概(gai)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、安全閥的分(fen)類
安全閥的分類(lei)見(jian)圖(tu)6.3.20。
1. 按結構及加載機構可以(yi)分為(wei)重錘杠(gang)桿式(shi)、彈簧(huang)式(shi)和脈沖(chong)式(shi)三種。
①. 重(zhong)錘杠(gang)桿式(shi)安全(quan)閥
重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)式安全(quan)(quan)閥(fa)是(shi)利(li)用(yong)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)(chui)和杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)來平衡(heng)作用(yong)在(zai)閥(fa)瓣上的(de)力。根據杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)原理，它可(ke)以使用(yong)質量較(jiao)小的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)(chui)通過(guo)(guo)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)的(de)增大作用(yong)獲得較(jiao)大的(de)作用(yong)力，并通過(guo)(guo)移動(dong)重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)(chui)的(de)位置（或變換重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)(chui)的(de)質量）來調整安全(quan)(quan)閥(fa)的(de)開啟(qi)壓力。重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)式安全(quan)(quan)閥(fa)結構(gou)(gou)簡單，調整容(rong)易而又比較(jiao)準確，所加的(de)載荷(he)不會因閥(fa)瓣的(de)升高而有較(jiao)大地增加，適用(yong)于溫度(du)(du)較(jiao)高的(de)場合，過(guo)(guo)去用(yong)得比較(jiao)普(pu)遍(bian)，特別是(shi)用(yong)在(zai)鍋(guo)爐和溫度(du)(du)較(jiao)高的(de)壓力容(rong)器上。但重(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)(gan)式安全(quan)(quan)閥(fa)結構(gou)(gou)比較(jiao)笨重(zhong)(zhong)(zhong)，加載機構(gou)(gou)容(rong)易振動(dong)，并常因振動(dong)而產生(sheng)泄漏；其回座壓力較(jiao)低，開啟(qi)后(hou)不易關閉(bi)及保(bao)持(chi)嚴密。
②. 彈(dan)簧微(wei)啟式安(an)全閥
彈(dan)簧微啟(qi)(qi)式安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)是利(li)(li)用壓(ya)(ya)縮彈(dan)簧的(de)(de)(de)力來平衡作用在(zai)閥(fa)瓣(ban)(ban)上的(de)(de)(de)力。螺旋圈(quan)形彈(dan)簧的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮量可以通過轉(zhuan)動(dong)它(ta)上面的(de)(de)(de)調(diao)整螺母來調(diao)節，利(li)(li)用這種結構(gou)就(jiu)可以根據需(xu)要校(xiao)正安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)啟(qi)(qi)（整定）壓(ya)(ya)力。彈(dan)簧微啟(qi)(qi)式安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)結構(gou)輕便緊(jin)湊，靈敏度(du)也比(bi)較高(gao)，安(an)(an)裝位置(zhi)不受限制，而(er)且因為對振動(dong)的(de)(de)(de)敏感(gan)性小，所(suo)以可用于移動(dong)式的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力容器(qi)上。這種安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)(de)(de)缺點是所(suo)加(jia)的(de)(de)(de)載(zai)荷會隨(sui)著閥(fa)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)啟(qi)(qi)而(er)發生變化，即隨(sui)著閥(fa)瓣(ban)(ban)的(de)(de)(de)升高(gao)，彈(dan)簧的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮量增大，作用在(zai)閥(fa)瓣(ban)(ban)上的(de)(de)(de)力也跟(gen)著增加(jia)。這對安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)(de)(de)迅速開(kai)(kai)啟(qi)(qi)是不利(li)(li)的(de)(de)(de)。另外，閥(fa)上的(de)(de)(de)彈(dan)簧會由(you)于長(chang)期(qi)受高(gao)溫的(de)(de)(de)影響而(er)使(shi)彈(dan)力減小。用于溫度(du)較高(gao)的(de)(de)(de)容器(qi)上時，常常要考慮彈(dan)簧的(de)(de)(de)隔熱(re)(re)或散(san)熱(re)(re)問題，從(cong)而(er)使(shi)結構(gou)變得復雜起來。
③. 脈沖式安全閥
脈(mo)沖式(shi)安(an)全閥由主(zhu)閥和輔(fu)(fu)閥構成，通過輔(fu)(fu)閥的脈(mo)沖作(zuo)(zuo)用(yong)帶動(dong)主(zhu)閥動(dong)作(zuo)(zuo)、其結(jie)構復雜，通常只適用(yong)于安(an)全泄放量很大(da)的鍋爐和壓力容器(qi)。
2. 按照介質排(pai)放(fang)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(fang)式(shi)等三種(zhong)。
①. 全封(feng)閉安全閥
全封閉式安全閥排氣(qi)時，氣(qi)體全部通過排氣(qi)管排放，介質不(bu)能間外泄漏，主要(yao)用于介質為有毒、易燃氣(qi)體的容器。
②. 半封閉式安全閥
半封閉式安全閥(fa)所排出的(de)氣(qi)體一(yi)部(bu)分(fen)通過排氣(qi)管，也有一(yi)部(bu)分(fen)從閥(fa)蓋與閥(fa)桿間(jian)的(de)間(jian)隙中漏出，多用于介質(zhi)為不會污染環境的(de)氣(qi)體的(de)容器。
③. 開放式(shi)安全(quan)閥
開放(fang)式(shi)安(an)全(quan)閥的(de)閥蓋是(shi)敞開的(de)，使彈簧腔室(shi)與大氣(qi)相(xiang)通，這樣有利(li)于降低彈簧的(de)溫(wen)度，主要(yao)適用于介質為(wei)蒸汽，以(yi)及(ji)對大氣(qi)不(bu)產生污染(ran)的(de)高溫(wen)氣(qi)體的(de)容器。
3. 按照閥瓣開(kai)啟(qi)(qi)的最大高度與安(an)全(quan)(quan)閥流道直徑之比來劃分(fen)，安(an)全(quan)(quan)閥又可分(fen)為彈簧微啟(qi)(qi)封閉高壓(ya)式安(an)全(quan)(quan)閥和彈簧全(quan)(quan)啟(qi)(qi)式安(an)全(quan)(quan)閥兩(liang)種。
①. 彈簧微啟封閉式高壓安全(quan)閥
微(wei)啟式安全閥的(de)(de)開啟高度小于(yu)流道直(zhi)徑的(de)(de)1/4，通常為流道直(zhi)徑的(de)(de)1/40～1/20。微(wei)啟式安全閥的(de)(de)動(dong)作過(guo)程是比例作用(yong)式的(de)(de)，主(zhu)要用(yong)于(yu)液體場(chang)合，有(you)時也(ye)用(yong)于(yu)排放量很小的(de)(de)氣體場(chang)合。
②. 彈(dan)簧全啟式安(an)全閥
全啟(qi)(qi)式安(an)全閥(fa)(fa)的開啟(qi)(qi)高(gao)度大(da)于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)流道直(zhi)徑(jing)的1/4。全啟(qi)(qi)式安(an)全閥(fa)(fa)的排放(fang)面積(ji)是(shi)(shi)閥(fa)(fa)座；喉(hou)部最(zui)小截面積(ji)。其動(dong)作(zuo)過程(cheng)是(shi)(shi)屬于(yu)(yu)兩(liang)段作(zuo)用式，必須借助于(yu)(yu)一個升力機構才(cai)能達到全開啟(qi)(qi)，全啟(qi)(qi)式安(an)全閥(fa)(fa)主要用于(yu)(yu)氣體(ti)介(jie)質(zhi)的場合。
③. 中啟式安全閥
開啟(qi)(qi)高度(du)介于微啟(qi)(qi)式(shi)(shi)與全啟(qi)(qi)式(shi)(shi)之間。即可以(yi)做成兩段作用(yong)式(shi)(shi)，也可以(yi)做成比(bi)例作用(yong)式(shi)(shi)。
法(fa)蘭連(lian)接(jie)帶手柄(bing)波紋管全啟式安(an)全閥(fa)如圖6.3.21所示(shi)，典型安(an)全閥(fa)如圖6.3.22所示(shi)。
三、安全閥的工作原(yuan)理及(ji)特(te)點
（1）彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)式仍然是最通用的一種。彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)式安(an)全閥作(zuo)用原理是，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)力(li)(li)與介(jie)(jie)質作(zuo)用于閥瓣的正常(chang)壓(ya)(ya)力(li)(li)相平衡，使(shi)密(mi)(mi)(mi)封面密(mi)(mi)(mi)合(he)；當(dang)介(jie)(jie)質壓(ya)(ya)力(li)(li)過高(gao)時，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)受到壓(ya)(ya)縮，使(shi)閥瓣離(li)開(kai)閥座(zuo)，介(jie)(jie)質從(cong)中泄出；當(dang)壓(ya)(ya)力(li)(li)回降(jiang)到正常(chang)值(zhi)時，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)力(li)(li)又將(jiang)閥瓣推向閥座(zuo)，密(mi)(mi)(mi)封面重新密(mi)(mi)(mi)合(he)。
（2）在一些重(zhong)要部(bu)位(wei)往(wang)往(wang)使用(yong)帶扳手的(de)雙彈簧微啟式安全閥。這種結(jie)構形狀如圖6.3.22（b）所示。
（3）脈(mo)沖式安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，就是一個(ge)大的安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）和一個(ge)小的安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）配合(he)動作(zuo)，通過(guo)輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的脈(mo)沖作(zuo)用(yong)帶(dai)動主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)啟(qi)閉(bi)。大的安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)比較遲鈍，小的安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)則比較靈敏。將(jiang)通向主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的介質(zhi)與輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)相連通，壓(ya)力(li)過(guo)高時，輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)開啟(qi)，介質(zhi)從旁路進入主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)下(xia)面的一個(ge)活(huo)塞，推動活(huo)塞將(jiang)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)打開。壓(ya)力(li)回降時，輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)關閉(bi)，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)活(huo)塞下(xia)的介質(zhi)壓(ya)力(li)降低，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣也(ye)跟著下(xia)降密合(he)。這種(zhong)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)結構復雜，只有在通徑很(hen)大的情況下(xia)才采用(yong)。
（4）杠(gang)桿式安(an)全閥（重(zhong)(zhong)錘式）安(an)全閥，是(shi)(shi)一種古老的(de)(de)閥門。它依靠杠(gang)桿和重(zhong)(zhong)錘來平衡閥瓣的(de)(de)壓力。通過重(zhong)(zhong)錘在杠(gang)桿上的(de)(de)移動(dong)，調整(zheng)壓力的(de)(de)大小。它與彈(dan)簧式安(an)全閥比較，顯得笨重(zhong)(zhong)而遲(chi)鈍。好(hao)處是(shi)(shi)因為沒(mei)有彈(dan)簧，不怕(pa)介質的(de)(de)熱(re)影響，所(suo)以至今還在某(mou)些鍋(guo)爐上使用。結構(gou)形(xing)狀如圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所(suo)示。
四、安全閥形式的選(xuan)擇
（1）排放氣體或(huo)蒸(zheng)汽時，選用(yong)全啟(qi)式安全閥。
（2）排放(fang)液體時(shi)，選(xuan)用全啟(qi)式或(huo)微(wei)啟(qi)式安全閥(fa)。
（3）排放(fang)水蒸氣或(huo)空氣時(shi)，可選用帶(dai)扳手的(de)安全閥。
（4）對(dui)設定壓力大于3MPa，溫(wen)度(du)超過235℃的(de)氣體，則(ze)選(xuan)用帶散熱片(pian)的(de)安全(quan)閥，以(yi)防止(zhi)泄(xie)放介質直接沖蝕彈簧。
（5）排放介質(zhi)允許泄漏至大(da)氣(qi)的(de)，選(xuan)用開式(shi)閥帽(mao)安(an)全閥；不允許泄漏至大(da)氣(qi)的(de)，選(xuan)用閉式(shi)閥帽(mao)安(an)全閥。
（6）排放有(you)劇(ju)毒、有(you)強腐蝕、有(you)極度(du)危險(xian)的介質，選(xuan)用(yong)波(bo)紋管安全閥。
（7）高背壓的(de)場合，選(xuan)用背壓平衡(heng)式(shi)安全(quan)閥(fa)或(huo)導閥(fa)控制式(shi)安全(quan)閥(fa)。
（8）在某些(xie)重要的場合，有時要安裝互為(wei)備用(yong)的兩個安全閥(fa)。兩個安全閥(fa)的進口(kou)和(he)出口(kou)切斷閥(fa)宜采用(yong)機械聯鎖(suo)裝置，以確保(bao)在任(ren)何時候（包括維修(xiu)，檢修(xiu)期間）都能滿(man)足容器(qi)所要求的泄放面積。
五、安全閥有關標準規范
GB/T 12241《安(an)全(quan)閥一(yi)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(dian)站安(an)全閥技(ji)術條(tiao)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(fa)安全技術監(jian)察規(gui)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(fa) 第1部分：通用要求》
ISO 10417《石油和(he)天然氣工業(ye) 地(di)下安全閥系(xi)統設計、裝(zhuang)配、操作和(he)修(xiu)理》
HG 3157《液化氣體罐車(che)用彈(dan)簧安(an)全閥》
BS 6759《安全(quan)閥》
