①. 安全(quan)閥(fa)是一種安全(quan)保(bao)護用閥(fa),它(ta)的啟閉件在(zai)外(wai)(wai)力(li)(li)(li)作(zuo)用下處于常閉狀(zhuang)態,當(dang)設備或(huo)(huo)(huo)管道內的介(jie)質(zhi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)升高,超(chao)過(guo)(guo)(guo)規定值(zhi)時自動(dong)開啟,通過(guo)(guo)(guo)向系(xi)統外(wai)(wai)排(pai)放介(jie)質(zhi)來防止管道或(huo)(huo)(huo)設備內介(jie)質(zhi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)超(chao)過(guo)(guo)(guo)規定數值(zhi)。當(dang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)恢復(fu)正常后,在(zai)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)回降到工作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)或(huo)(huo)(huo)略低(di)于工作(zuo)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)時閥(fa)門(men)再行(xing)關閉并限止介(jie)質(zhi)外(wai)(wai)流。安全(quan)閥(fa)屬于自動(dong)閥(fa)類,主要(yao)(yao)用于鍋(guo)爐、壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)容器和(he)(he)管道上,控制壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)不超(chao)過(guo)(guo)(guo)規定值(zhi),對人(ren)身安全(quan)和(he)(he)設備運行(xing)起重(zhong)要(yao)(yao)保(bao)護作(zuo)用。
安(an)(an)全閥用于承(cheng)壓設(she)備、容器或管道上,作(zuo)為(wei)超壓保護裝置。當設(she)備或管路中的工作(zuo)壓力超過規定(ding)數(shu)值時,安(an)(an)全閥便自動(dong)打開,排除一(yi)定(ding)數(shu)量的流(liu)體,防(fang)止系統內壓力超過預定(ding)值,當壓力恢復正常后又自動(dong)關閉。
②. 安全(quan)閥的選用
a. 安(an)全閥的設置應符合(he)下列原則。
·在生(sheng)產(chan)過程中,由于火災、動(dong)力故障和操(cao)作故障等原因,可能導致設(she)備內壓(ya)超過設(she)計壓(ya)力時(shi),該設(she)備應設(she)置安全閥。
·對容積式壓縮機和容積式泵(beng)(beng):當機(或(huo)泵(beng)(beng))的失控壓力可能(neng)超(chao)(chao)過機體(ti)(或(huo)泵(beng)(beng)體(ti))所能(neng)承受的壓力時(機體(ti)或(huo)泵(beng)(beng)體(ti)本身帶有安全(quan)(quan)閥者除外)或(huo)當機(或(huo)泵(beng)(beng))的壓力超(chao)(chao)高對下游設備安全(quan)(quan)操(cao)作有較(jiao)大(da)影響時,其出口應設置安全(quan)(quan)閥。
·對于(yu)凝汽(qi)(qi)式汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji),應(ying)在復水器前(qian)設置安(an)(an)全閥。對背壓式汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji),應(ying)在蒸汽(qi)(qi)出口管上設置安(an)(an)全閥。
·有(you)幾(ji)個(ge)容(rong)器(qi)組成的(de)一(yi)個(ge)壓力系統,如(ru)中間(jian)(jian)設(she)有(you)隔斷閥(fa)(fa)時,應(ying)視為(wei)幾(ji)個(ge)獨(du)立的(de)容(rong)器(qi),每個(ge)容(rong)器(qi)均(jun)應(ying)按(an)要求設(she)置安全(quan)閥(fa)(fa),如(ru)中間(jian)(jian)無(wu)隔斷閥(fa)(fa)時,上游容(rong)器(qi)上已設(she)安全(quan)閥(fa)(fa),下游容(rong)器(qi)可(ke)不設(she)。
·頂(ding)(ding)部操(cao)(cao)作(zuo)壓力(li)大(da)(da)于0.07MPa(表)的壓力(li)容器,頂(ding)(ding)部操(cao)(cao)作(zuo)壓力(li)大(da)(da)于0.03MPa(表)的蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾塔(ta)、蒸(zheng)(zheng)(zheng)發塔(ta)、汽(qi)(qi)提(ti)塔(ta)(汽(qi)(qi)提(ti)塔(ta)頂(ding)(ding)部蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)通入另一蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾塔(ta)者除(chu)外),塔(ta)頂(ding)(ding)或塔(ta)頂(ding)(ding)餾出線上應(ying)設安全閥。
.減(jian)壓閥(fa)(fa)后的設備(bei)或管(guan)道不能承(cheng)受(shou)減(jian)壓閥(fa)(fa)前的壓力時(shi),在設備(bei)或管(guan)道上(shang)應設置安全閥(fa)(fa)。
·安(an)全閥的設置應滿足(zu)安(an)全閥每年至少校驗(yan)一次的要求。
b. 安全閥的泄(xie)放量應按(an)火(huo)災、動力(li)故障或(huo)操作故障等(deng)事(shi)故中的最大一(yi)種情況考慮。事(shi)故泄(xie)放量可按(an)標準確定。
c. 安全閥的泄放壓力(即定壓p8))不應高(gao)于設(she)備的設(she)計壓力。
d. 安全閥的(de)選(xuan)用及連接應符(fu)合下列(lie)要求。
·在(zai)一般情況下,應選用彈簧非(fei)平衡全(quan)啟式(shi)安全(quan)閥(fa),當背(bei)壓(ya)大于0.1ps時,可選用波紋管(平衡型)安全(quan)閥(fa),當背(bei)壓(ya)大于0.3ps時,可選用先導式(shi)安全(quan)閥(fa)。
·選用的安(an)(an)全閥噴嘴(zui)面積應大于計算面積。當(dang)一個(ge)安(an)(an)全閥不能滿足要(yao)求時(shi),可(ke)選用多個(ge)安(an)(an)全閥并聯(lian)使用。
·安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)進口或出口接管的直徑不得小于(yu)安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)進口或出口的直徑。當幾個(ge)安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)并聯安(an)(an)裝(zhuang)時,進、出口主管截面積應等于(yu)或大于(yu)各支(zhi)管截面積之和。
·單獨(du)排入(ru)大氣的安全(quan)閥,其出(chu)口管(guan)徑應按管(guan)線壓力降不大于0.1ps確(que)定。
·安全閥排放介質在(zai)常溫下為固體時,應采取防(fang)凝、防(fang)堵措(cuo)施。
③. 安全閥的布(bu)置
a. 在設備或(huo)管(guan)(guan)道(dao)上的(de)安全(quan)閥一般(ban)應直立(li)安裝(zhuang)。但(dan)對設置(zhi)在液體管(guan)(guan)道(dao)、換熱器或(huo)容器等處的(de)安全(quan)閥,當(dang)閥門(men)關閉后,可能由于(yu)熱膨脹而使壓力(li)升(sheng)高(gao)的(de)場所,可水平安裝(zhuang)。
b. 安(an)全(quan)閥(fa)(fa)的(de)安(an)裝(zhuang)位置應盡量(liang)靠近被(bei)保(bao)護(hu)的(de)設備(bei)或管(guan)道,如不能靠近布置,則要求從保(bao)護(hu)的(de)設備(bei)管(guan)口到安(an)全(quan)閥(fa)(fa)入口之間(jian)管(guan)道的(de)壓(ya)力降不超(chao)過該閥(fa)(fa)定壓(ya)值的(de)3%。
c. 安全閥(fa)不應安裝(zhuang)在(zai)長的(de)水平(ping)管道的(de)死(si)端,防止(zhi)死(si)端積聚(ju)固體或液體物(wu)料,而影(ying)響安全閥(fa)正常工作。
d. 安(an)全閥(fa)設置位(wei)置應考慮盡(jin)量減(jian)少壓力波動的影響,安(an)全閥(fa)在壓力波動源后的位(wei)置見圖2.159。

e. 安(an)(an)全(quan)閥應安(an)(an)裝在易(yi)于檢修和調節之處,周圍要(yao)有足夠(gou)的(de)工作(zuo)空間。由于大(da)(da)直徑(jing)安(an)(an)全(quan)閥重量大(da)(da),故在布置時要(yao)考慮大(da)(da)直徑(jing)安(an)(an)全(quan)閥拆卸后吊裝的(de)可能,必要(yao)時要(yao)設(she)吊桿(gan)。
f. 安全閥(fa)入(ru)口管道應采用長半徑彎(wan)頭(tou)。
g. 安全(quan)閥(fa)出口管道的設計應考慮(lv)背壓(ya)不超過安全(quan)閥(fa)定(ding)壓(ya)的一定(ding)值。例如,對于普通型(xing)彈簧安全(quan)閥(fa),其背壓(ya)不超過安全(quan)閥(fa)定(ding)壓(ya)值的10%。
h. 排入(ru)密閉(bi)系(xi)統(tong)的安(an)(an)全(quan)閥(fa)出口(kou)管(guan)(guan)道應順介質流(liu)向(xiang)45°斜接在泄(xie)壓(ya)(ya)總管(guan)(guan)的頂(ding)部,以免總管(guan)(guan)內的凝液倒流(liu)入(ru)支管(guan)(guan),并可減小安(an)(an)全(quan)閥(fa)背壓(ya)(ya),見(jian)圖2.160。安(an)(an)全(quan)閥(fa)出口(kou)管(guan)(guan)道不(bu)能出現“袋形”,安(an)(an)全(quan)閥(fa)出口(kou)管(guan)(guan)較長時,宜設(she)(she)一定(ding)坡度(干氣(qi)(qi)系(xi)統(tong)除外(wai))。安(an)(an)全(quan)閥(fa)排放(fang)管(guan)(guan)向(xiang)大氣(qi)(qi)排放(fang)時,要注意(yi)其排出口(kou)不(bu)能朝向(xiang)設(she)(she)備、平臺、梯(ti)子、電(dian)纜等。濕氣(qi)(qi)體泄(xie)壓(ya)(ya)系(xi)統(tong)排放(fang)管(guan)(guan)內不(bu)應有“袋形”積液處(chu),安(an)(an)全(quan)閥(fa)的安(an)(an)裝高(gao)(gao)度應高(gao)(gao)于泄(xie)壓(ya)(ya)系(xi)統(tong)。若安(an)(an)全(quan)閥(fa)出口(kou)低(di)(di)于泄(xie)壓(ya)(ya)總管(guan)(guan)或排出管(guan)(guan)需要抬(tai)高(gao)(gao)接人(ren)總管(guan)(guan)時,應在低(di)(di)點易(yi)于接近處(chu)設(she)(she)分液包(bao)。

i. 當安(an)全(quan)閥(fa)(fa)進口管(guan)道上設有切斷閥(fa)(fa)時,應選用單閘(zha)板閘(zha)閥(fa)(fa),并鉛(qian)封開,閥(fa)(fa)桿(gan)應水(shui)平安(an)裝,不可朝上,以免閥(fa)(fa)桿(gan)和閥(fa)(fa)板連接(jie)的(de)銷釘(ding)腐蝕或松動時,滑板下滑。當安(an)全(quan)閥(fa)(fa)設有旁通閥(fa)(fa)時,該閥(fa)(fa)應鉛(qian)封關。
j. 對于排放烴類等(deng)可燃氣(qi)體(ti)的(de)安(an)全閥出口管道,應在其底部接(jie)入滅火用的(de)蒸汽管或氮氣(qi)管,并在樓面(mian)上控(kong)制。重組分氣(qi)體(ti)的(de)安(an)全閥出口管道應接(jie)火炬管道。
k. 向(xiang)大氣(qi)排(pai)(pai)(pai)放的安(an)全(quan)閥排(pai)(pai)(pai)放管(guan)管(guan)口(kou)(kou)朝(chao)上時(shi)應(ying)(ying)切成平(ping)(ping)口(kou)(kou),并設置防(fang)(fang)雨水(shui)措施,注意避免泄放時(shi)沖擊(ji)力過(guo)大,導致(zhi)防(fang)(fang)雨設施脫(tuo)落(luo)傷人。安(an)全(quan)閥排(pai)(pai)(pai)放管(guan)水(shui)平(ping)(ping)安(an)裝(zhuang)時(shi),可將管(guan)口(kou)(kou)切成45°以防(fang)(fang)雨水(shui),要(yao)避免切口(kou)(kou)方向(xiang)安(an)裝(zhuang)不合適,致(zhi)使排(pai)(pai)(pai)出物噴向(xiang)平(ping)(ping)臺。對于氣(qi)體安(an)全(quan)閥出口(kou)(kou)管(guan),應(ying)(ying)在彎頭的最低處開一(yi)淚孔(ф6~10mm),如圖2.161(a)所示,必要(yao)時(shi)接上小管(guan)道將凝液(ye)排(pai)(pai)(pai)往(wang)安(an)全(quan)的地方。
l. 由(you)于(yu)安全(quan)閥排(pai)放(fang)時(shi)的反(fan)(fan)力以及(ji)出口管的自重、振動(dong)和熱(re)膨(peng)脹等的作用,安全(quan)閥出口應(ying)設置(zhi)合理的支架,應(ying)有(you)足夠(gou)的強(qiang)度。如圖2.161(b)所(suo)示,對于(yu)安全(quan)閥排(pai)放(fang)壓差較大的管道必要(yao)時(shi)需設置(zhi)減(jian)振支架。支架設置(zhi)要(yao)根據(ju)安全(quan)閥反(fan)(fan)力計算確定(ding)。

m. 安全閥的(de)典型支架及配管(guan)設計(ji)如圖2.162所示。

工程應用:安(an)全閥配管設(she)計的錯誤
筆者在負責(ze)某安全(quan)閥(fa)配管設計評審時,發現(xian)將要(yao)發向施工現(xian)場的(de)圖(tu)紙如圖(tu)2.163(a)、(b)所示,安全(quan)閥(fa)出口DN250的(de)管道,直接(jie)(jie)90°接(jie)(jie)到了火(huo)炬主管,不符合通常的(de)設計要(yao)求,故修改為圖(tu)2.163(c)所示的(de)45°連接(jie)(jie)方式。


