一、 安全閥概(gai)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)的分類
安全閥的(de)分類見(jian)圖6.3.20。
1. 按結構(gou)(gou)及加載機構(gou)(gou)可以(yi)分為重錘杠桿式(shi)、彈簧式(shi)和脈沖式(shi)三種。
①. 重錘杠(gang)桿式安全閥
重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式(shi)(shi)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)是(shi)利用(yong)重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)(chui)和杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)來平(ping)衡作用(yong)在(zai)閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣(ban)上的(de)(de)力。根據(ju)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)原理，它可以使用(yong)質(zhi)量(liang)較(jiao)小的(de)(de)重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)(chui)通過(guo)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)的(de)(de)增大作用(yong)獲得較(jiao)大的(de)(de)作用(yong)力，并(bing)通過(guo)移動(dong)重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)(chui)的(de)(de)位置（或變換重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)(chui)的(de)(de)質(zhi)量(liang)）來調整安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)開啟壓(ya)力。重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式(shi)(shi)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)，調整容(rong)(rong)易而(er)又比(bi)較(jiao)準確，所加的(de)(de)載荷不會因閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣(ban)的(de)(de)升高(gao)而(er)有較(jiao)大地增加，適用(yong)于溫度較(jiao)高(gao)的(de)(de)場合，過(guo)去(qu)用(yong)得比(bi)較(jiao)普遍，特別是(shi)用(yong)在(zai)鍋爐和溫度較(jiao)高(gao)的(de)(de)壓(ya)力容(rong)(rong)器上。但重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式(shi)(shi)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)構(gou)比(bi)較(jiao)笨(ben)重(zhong)，加載機(ji)構(gou)容(rong)(rong)易振(zhen)動(dong)，并(bing)常因振(zhen)動(dong)而(er)產生泄漏；其回座壓(ya)力較(jiao)低(di)，開啟后不易關閉(bi)及保持嚴密。
②. 彈(dan)簧微啟式(shi)安全閥
彈(dan)(dan)簧(huang)微啟(qi)(qi)式安(an)全(quan)閥(fa)(fa)是利(li)用(yong)壓(ya)縮(suo)彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)來平衡作用(yong)在閥(fa)(fa)瓣上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)。螺旋圈形彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)量(liang)可(ke)(ke)以(yi)通過轉(zhuan)動(dong)它上(shang)(shang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調整(zheng)(zheng)螺母來調節，利(li)用(yong)這(zhe)種(zhong)結(jie)(jie)構就可(ke)(ke)以(yi)根據需要校(xiao)正安(an)全(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)(qi)（整(zheng)(zheng)定(ding)）壓(ya)力(li)(li)(li)。彈(dan)(dan)簧(huang)微啟(qi)(qi)式安(an)全(quan)閥(fa)(fa)結(jie)(jie)構輕便(bian)緊(jin)湊(cou)，靈敏(min)度(du)也比較高，安(an)裝(zhuang)位置不受限制，而(er)且因為對(dui)振動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感性小，所(suo)以(yi)可(ke)(ke)用(yong)于移動(dong)式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)(li)容器上(shang)(shang)。這(zhe)種(zhong)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)點是所(suo)加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載荷會隨(sui)(sui)著(zhu)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)(qi)而(er)發(fa)生變化，即隨(sui)(sui)著(zhu)閥(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高，彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)量(liang)增(zeng)大，作用(yong)在閥(fa)(fa)瓣上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)也跟著(zhu)增(zeng)加。這(zhe)對(dui)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)迅(xun)速開(kai)啟(qi)(qi)是不利(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。另外(wai)，閥(fa)(fa)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)簧(huang)會由于長(chang)期(qi)受高溫(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響而(er)使彈(dan)(dan)力(li)(li)(li)減(jian)小。用(yong)于溫(wen)度(du)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)容器上(shang)(shang)時，常(chang)常(chang)要考(kao)慮彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)隔熱或散熱問題，從而(er)使結(jie)(jie)構變得復雜起來。
③. 脈沖式(shi)安全(quan)閥
脈沖式安全閥(fa)由主閥(fa)和(he)輔閥(fa)構(gou)成，通(tong)過輔閥(fa)的(de)脈沖作(zuo)用(yong)帶動主閥(fa)動作(zuo)、其結(jie)構(gou)復雜，通(tong)常只適用(yong)于安全泄放量(liang)很大的(de)鍋爐(lu)和(he)壓(ya)力容器(qi)。
2. 按照介(jie)質(zhi)排放方式(shi)(shi)的不(bu)同(tong)安全(quan)閥又可以分為(wei)全(quan)封閉式(shi)(shi)、半封閉式(shi)(shi)和開(kai)放式(shi)(shi)等三種。
①. 全(quan)封閉安全(quan)閥
全(quan)封閉式安全(quan)閥排氣(qi)時，氣(qi)體(ti)(ti)全(quan)部通(tong)過排氣(qi)管排放(fang)，介質不(bu)能間外泄漏，主要用(yong)于介質為有毒、易燃氣(qi)體(ti)(ti)的容器。
②. 半(ban)封閉式安全閥
半封閉式(shi)安全閥所排(pai)出(chu)的(de)(de)氣(qi)體一(yi)部(bu)分通(tong)過排(pai)氣(qi)管，也有一(yi)部(bu)分從閥蓋與閥桿(gan)間的(de)(de)間隙中漏(lou)出(chu)，多用于介質(zhi)為不會污(wu)染環境(jing)的(de)(de)氣(qi)體的(de)(de)容器。
③. 開放(fang)式安(an)全閥
開放式(shi)安全閥(fa)的閥(fa)蓋(gai)是(shi)敞開的，使彈簧腔室(shi)與大(da)(da)氣(qi)相通，這樣有(you)利于降(jiang)低(di)彈簧的溫度，主要適用于介質為(wei)蒸(zheng)汽，以及對(dui)大(da)(da)氣(qi)不產生污染的高溫氣(qi)體的容器。
3. 按照閥瓣開啟(qi)的最大高(gao)度與(yu)安全(quan)(quan)(quan)(quan)閥流(liu)道直徑之比來劃分，安全(quan)(quan)(quan)(quan)閥又可分為彈簧微啟(qi)封閉高(gao)壓(ya)式安全(quan)(quan)(quan)(quan)閥和(he)彈簧全(quan)(quan)(quan)(quan)啟(qi)式安全(quan)(quan)(quan)(quan)閥兩種。
①. 彈簧微啟(qi)封閉式高(gao)壓安全閥(fa)
微啟式(shi)安全(quan)閥(fa)的開啟高(gao)度小于流道直徑的1/4，通常為流道直徑的1/40～1/20。微啟式(shi)安全(quan)閥(fa)的動作(zuo)過(guo)程是比例作(zuo)用式(shi)的，主要用于液(ye)體場合(he)，有時也用于排放量很(hen)小的氣體場合(he)。
②. 彈簧全(quan)啟式安全(quan)閥
全(quan)(quan)啟式(shi)(shi)安全(quan)(quan)閥(fa)的(de)開啟高(gao)度(du)大(da)于(yu)或等于(yu)流道(dao)直徑(jing)的(de)1/4。全(quan)(quan)啟式(shi)(shi)安全(quan)(quan)閥(fa)的(de)排(pai)放面積(ji)是閥(fa)座；喉部最小截面積(ji)。其動作過程是屬于(yu)兩段作用式(shi)(shi)，必須借助于(yu)一個升力機構才能達到(dao)全(quan)(quan)開啟，全(quan)(quan)啟式(shi)(shi)安全(quan)(quan)閥(fa)主要用于(yu)氣體(ti)介(jie)質的(de)場合(he)。
③. 中啟式安全閥(fa)
開啟(qi)高度介于微啟(qi)式(shi)與全啟(qi)式(shi)之間。即可以做(zuo)成(cheng)兩(liang)段作(zuo)用(yong)式(shi)，也可以做(zuo)成(cheng)比(bi)例作(zuo)用(yong)式(shi)。
法(fa)蘭連(lian)接帶手(shou)柄波紋管全(quan)啟式(shi)安(an)全(quan)閥如(ru)圖(tu)(tu)6.3.21所示，典型安(an)全(quan)閥如(ru)圖(tu)(tu)6.3.22所示。
三、安全(quan)閥的工作原理及特點
（1）彈簧式仍然是(shi)最通用(yong)的(de)一(yi)種。彈簧式安全閥作用(yong)原理(li)是(shi)，彈簧力(li)與介(jie)質(zhi)作用(yong)于閥瓣(ban)的(de)正常壓(ya)力(li)相(xiang)平衡，使(shi)(shi)密(mi)(mi)封面密(mi)(mi)合；當(dang)介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)過高時，彈簧受到壓(ya)縮(suo)，使(shi)(shi)閥瓣(ban)離開閥座(zuo)，介(jie)質(zhi)從中泄出；當(dang)壓(ya)力(li)回(hui)降到正常值時，彈簧力(li)又將閥瓣(ban)推向閥座(zuo)，密(mi)(mi)封面重(zhong)新密(mi)(mi)合。
（2）在一些重要部位(wei)往(wang)往(wang)使(shi)用帶(dai)扳手的雙彈簧微啟(qi)式安全閥。這(zhe)種結構(gou)形狀(zhuang)如圖6.3.22（b）所(suo)示。
（3）脈沖(chong)式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，就是一(yi)(yi)個大(da)的安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）和一(yi)(yi)個小的安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）配合動作，通(tong)過輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的脈沖(chong)作用(yong)(yong)帶動主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)啟閉。大(da)的安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)比(bi)較(jiao)(jiao)遲鈍，小的安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)則比(bi)較(jiao)(jiao)靈敏(min)。將通(tong)向主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的介質(zhi)(zhi)與(yu)輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)相連通(tong)，壓(ya)力過高時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)開啟，介質(zhi)(zhi)從旁(pang)路進入主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)下面的一(yi)(yi)個活(huo)塞，推動活(huo)塞將主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)打開。壓(ya)力回降時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)關閉，主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)活(huo)塞下的介質(zhi)(zhi)壓(ya)力降低(di)，主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣(ban)也跟著下降密合。這種安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)結構復雜，只有在通(tong)徑很大(da)的情況下才采用(yong)(yong)。
（4）杠桿式(shi)安全閥(fa)(fa)（重錘(chui)式(shi)）安全閥(fa)(fa)，是(shi)一種古(gu)老(lao)的閥(fa)(fa)門。它依靠杠桿和重錘(chui)來(lai)平衡閥(fa)(fa)瓣的壓力(li)。通過重錘(chui)在杠桿上的移(yi)動，調整(zheng)壓力(li)的大小。它與彈(dan)簧式(shi)安全閥(fa)(fa)比較，顯得笨重而(er)遲鈍。好(hao)處是(shi)因(yin)為沒有彈(dan)簧，不怕(pa)介質的熱影響，所以至(zhi)今還在某些鍋(guo)爐上使(shi)用。結構形狀如圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所示。
四、安全閥(fa)形式的選擇(ze)
（1）排放氣(qi)體或蒸汽時，選用全啟(qi)式安全閥(fa)。
（2）排放液體(ti)時，選用全(quan)啟(qi)(qi)式或微啟(qi)(qi)式安全(quan)閥(fa)。
（3）排放水蒸氣或空氣時，可選用帶(dai)扳(ban)手的安(an)全閥。
（4）對設定壓力(li)大于3MPa，溫度超(chao)過235℃的(de)氣體(ti)，則(ze)選用帶(dai)散熱(re)片的(de)安全閥，以防(fang)止泄放介質直接沖蝕彈簧(huang)。
（5）排放(fang)介質(zhi)允(yun)許泄漏至大氣(qi)的，選(xuan)用開式(shi)閥帽安全閥；不允(yun)許泄漏至大氣(qi)的，選(xuan)用閉(bi)式(shi)閥帽安全閥。
（6）排放有劇毒、有強腐蝕、有極度危險的介質(zhi)，選用波紋管(guan)安(an)全閥。
（7）高背(bei)壓(ya)(ya)的場合(he)，選用背(bei)壓(ya)(ya)平衡式安(an)全閥或導閥控制(zhi)式安(an)全閥。
（8）在某些重要的(de)(de)場合(he)，有(you)時要安裝互為備用的(de)(de)兩個(ge)安全(quan)閥(fa)。兩個(ge)安全(quan)閥(fa)的(de)(de)進口和(he)出口切斷閥(fa)宜采用機械聯(lian)鎖裝置，以確保在任何時候（包(bao)括維修(xiu)，檢(jian)修(xiu)期間）都能滿足容器所要求(qiu)的(de)(de)泄放(fang)面積(ji)。
五、安全閥有關標準規范
GB/T 12241《安全閥一(yi)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(zhan)安全閥技術條(tiao)件(jian)》
JB/T 53170《彈簧直接載荷式安全閥產品質量分等》
TSG ZF001《安(an)全(quan)閥安(an)全(quan)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 第1部分：通用(yong)要求》
ISO 10417《石油和(he)天然氣工業 地下安全(quan)閥系統設計、裝配(pei)、操作和(he)修(xiu)理》
HG 3157《液化氣體(ti)罐車用彈簧安全閥》
BS 6759《安全閥》
