一、 安(an)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(lei)
安(an)全閥的(de)分類見(jian)圖(tu)6.3.20。
1. 按結構(gou)及加載機構(gou)可(ke)以分為重錘(chui)杠桿式、彈簧式和脈沖式三種。
①. 重錘杠(gang)桿式安全閥(fa)
重錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)(gan)式(shi)安(an)全(quan)(quan)閥是利用(yong)重錘(chui)(chui)和(he)杠(gang)桿(gan)(gan)來(lai)平衡作用(yong)在閥瓣上的(de)力。根據杠(gang)桿(gan)(gan)原理，它可以(yi)使用(yong)質量較(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)重錘(chui)(chui)通過(guo)杠(gang)桿(gan)(gan)的(de)增大(da)作用(yong)獲得較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)的(de)作用(yong)力，并通過(guo)移動(dong)(dong)重錘(chui)(chui)的(de)位置(zhi)（或變(bian)換重錘(chui)(chui)的(de)質量）來(lai)調(diao)整安(an)全(quan)(quan)閥的(de)開啟(qi)壓(ya)(ya)(ya)力。重錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)(gan)式(shi)安(an)全(quan)(quan)閥結構(gou)簡單(dan)，調(diao)整容易(yi)而(er)又比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)準確，所加(jia)的(de)載(zai)荷(he)不會因閥瓣的(de)升高(gao)(gao)而(er)有較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)地增加(jia)，適用(yong)于溫度較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)場(chang)合(he)，過(guo)去用(yong)得比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)普(pu)遍(bian)，特別是用(yong)在鍋(guo)爐和(he)溫度較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)壓(ya)(ya)(ya)力容器上。但重錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)(gan)式(shi)安(an)全(quan)(quan)閥結構(gou)比(bi)較(jiao)(jiao)(jiao)笨重，加(jia)載(zai)機構(gou)容易(yi)振動(dong)(dong)，并常(chang)因振動(dong)(dong)而(er)產生(sheng)泄漏(lou)；其回座壓(ya)(ya)(ya)力較(jiao)(jiao)(jiao)低，開啟(qi)后不易(yi)關閉及保持嚴(yan)密。
②. 彈簧微(wei)啟式安全閥
彈(dan)(dan)(dan)簧微(wei)啟(qi)式(shi)安(an)全閥(fa)(fa)(fa)(fa)是(shi)(shi)利(li)用(yong)壓縮(suo)彈(dan)(dan)(dan)簧的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)來平衡作用(yong)在閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣上(shang)的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)。螺旋圈形彈(dan)(dan)(dan)簧的(de)(de)(de)壓縮(suo)量(liang)可(ke)以(yi)(yi)通過轉動它上(shang)面的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)螺母來調(diao)節，利(li)用(yong)這種結(jie)構(gou)(gou)就可(ke)以(yi)(yi)根據需要校(xiao)正安(an)全閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)（整(zheng)定）壓力(li)(li)(li)。彈(dan)(dan)(dan)簧微(wei)啟(qi)式(shi)安(an)全閥(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)構(gou)(gou)輕便(bian)緊湊，靈(ling)敏(min)度也比(bi)較高(gao)，安(an)裝位置不(bu)受限(xian)制(zhi)，而(er)(er)且因為(wei)對振動的(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性小，所以(yi)(yi)可(ke)用(yong)于(yu)移(yi)動式(shi)的(de)(de)(de)壓力(li)(li)(li)容器上(shang)。這種安(an)全閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)缺點是(shi)(shi)所加的(de)(de)(de)載荷會隨著(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)開(kai)啟(qi)而(er)(er)發生(sheng)變(bian)化(hua)，即隨著(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)升高(gao)，彈(dan)(dan)(dan)簧的(de)(de)(de)壓縮(suo)量(liang)增(zeng)大，作用(yong)在閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣上(shang)的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)也跟著(zhu)增(zeng)加。這對安(an)全閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)迅速(su)開(kai)啟(qi)是(shi)(shi)不(bu)利(li)的(de)(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)(fa)(fa)上(shang)的(de)(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)簧會由于(yu)長期受高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)影響而(er)(er)使彈(dan)(dan)(dan)力(li)(li)(li)減小。用(yong)于(yu)溫(wen)度較高(gao)的(de)(de)(de)容器上(shang)時，常常要考慮彈(dan)(dan)(dan)簧的(de)(de)(de)隔熱(re)或散熱(re)問題，從而(er)(er)使結(jie)構(gou)(gou)變(bian)得復雜起來。
③. 脈沖(chong)式安全閥(fa)
脈(mo)沖(chong)式安全閥(fa)(fa)由主(zhu)閥(fa)(fa)和(he)輔閥(fa)(fa)構成，通過輔閥(fa)(fa)的(de)脈(mo)沖(chong)作(zuo)用(yong)帶動主(zhu)閥(fa)(fa)動作(zuo)、其結構復雜(za)，通常(chang)只適用(yong)于安全泄放量很(hen)大(da)的(de)鍋爐和(he)壓力容器(qi)。
2. 按照(zhao)介質排放方式(shi)的(de)不同(tong)安(an)全閥又可以分為全封閉(bi)式(shi)、半(ban)封閉(bi)式(shi)和開(kai)放式(shi)等三(san)種(zhong)。
①. 全封閉安全閥
全(quan)封閉式安全(quan)閥排氣(qi)時，氣(qi)體(ti)全(quan)部通過排氣(qi)管排放(fang)，介(jie)(jie)質不能間外(wai)泄漏，主要用于(yu)介(jie)(jie)質為(wei)有毒、易燃氣(qi)體(ti)的容器。
②. 半(ban)封閉式安全閥
半封閉式安全閥(fa)所排(pai)出(chu)的(de)氣體(ti)一部分通過排(pai)氣管，也有(you)一部分從閥(fa)蓋與閥(fa)桿間的(de)間隙中漏(lou)出(chu)，多(duo)用于介質為不會污染環境(jing)的(de)氣體(ti)的(de)容器(qi)。
③. 開放(fang)式(shi)安(an)全閥
開放式安(an)全閥(fa)的閥(fa)蓋是(shi)敞開的，使彈簧(huang)腔室(shi)與(yu)大(da)氣(qi)相通，這樣有利于(yu)降低彈簧(huang)的溫度，主要適用于(yu)介(jie)質為蒸(zheng)汽，以(yi)及對(dui)大(da)氣(qi)不產(chan)生(sheng)污(wu)染的高溫氣(qi)體的容器。
3. 按照閥(fa)瓣(ban)開啟的(de)最(zui)大高(gao)度(du)與安(an)全(quan)(quan)閥(fa)流道直徑之比來(lai)劃分，安(an)全(quan)(quan)閥(fa)又(you)可分為彈(dan)簧微啟封閉高(gao)壓式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)和彈(dan)簧全(quan)(quan)啟式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)兩種。
①. 彈簧(huang)微啟封閉式高壓安全(quan)閥
微啟式安(an)全閥的(de)開啟高度小于流(liu)道(dao)直徑的(de)1/4，通(tong)常為流(liu)道(dao)直徑的(de)1/40～1/20。微啟式安(an)全閥的(de)動作(zuo)過程是(shi)比例作(zuo)用(yong)式的(de)，主要用(yong)于液體(ti)場(chang)合(he)，有時也用(yong)于排放(fang)量很小的(de)氣體(ti)場(chang)合(he)。
②. 彈(dan)簧全啟式安全閥(fa)
全(quan)啟(qi)(qi)式(shi)(shi)安全(quan)閥的(de)開啟(qi)(qi)高度大于(yu)或等于(yu)流(liu)道(dao)直徑的(de)1/4。全(quan)啟(qi)(qi)式(shi)(shi)安全(quan)閥的(de)排放面(mian)積是閥座；喉(hou)部最小截(jie)面(mian)積。其動作過程是屬(shu)于(yu)兩(liang)段作用式(shi)(shi)，必須借助于(yu)一個升力機(ji)構才能(neng)達到全(quan)開啟(qi)(qi)，全(quan)啟(qi)(qi)式(shi)(shi)安全(quan)閥主(zhu)要用于(yu)氣體介質(zhi)的(de)場合。
③. 中啟式安全閥
開啟高度(du)介于(yu)微啟式與全啟式之間。即可以(yi)做(zuo)成(cheng)兩段(duan)作(zuo)用(yong)式，也可以(yi)做(zuo)成(cheng)比例作(zuo)用(yong)式。
法蘭連接帶手柄波紋管(guan)全啟式安(an)全閥如圖6.3.21所示(shi)，典型安(an)全閥如圖6.3.22所示(shi)。
三、安全閥的工作原(yuan)理及特點
（1）彈(dan)簧(huang)(huang)式仍然是最通用的一種。彈(dan)簧(huang)(huang)式安全閥(fa)(fa)作用原理是，彈(dan)簧(huang)(huang)力與介(jie)質作用于閥(fa)(fa)瓣的正常壓力相平衡，使密(mi)封(feng)面(mian)密(mi)合(he)；當(dang)介(jie)質壓力過高時(shi)，彈(dan)簧(huang)(huang)受到壓縮，使閥(fa)(fa)瓣離(li)開閥(fa)(fa)座，介(jie)質從中泄出；當(dang)壓力回降到正常值時(shi)，彈(dan)簧(huang)(huang)力又將閥(fa)(fa)瓣推向閥(fa)(fa)座，密(mi)封(feng)面(mian)重新密(mi)合(he)。
（2）在一些重要部位往往使用帶(dai)扳手的雙彈簧微啟式安(an)全閥。這種結構形狀如圖(tu)6.3.22（b）所示。
（3）脈(mo)沖(chong)式安(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)，就是一個大(da)的(de)安(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)（主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)）和一個小的(de)安(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)）配合動作，通(tong)(tong)過(guo)輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)的(de)脈(mo)沖(chong)作用帶動主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)啟(qi)閉(bi)。大(da)的(de)安(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)比(bi)較遲鈍，小的(de)安(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)則比(bi)較靈敏。將通(tong)(tong)向主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)的(de)介質(zhi)(zhi)與輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)相連(lian)通(tong)(tong)，壓(ya)力過(guo)高(gao)時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)開啟(qi)，介質(zhi)(zhi)從旁路(lu)進入主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)下面的(de)一個活塞，推動活塞將主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)打開。壓(ya)力回降時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)關閉(bi)，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)活塞下的(de)介質(zhi)(zhi)壓(ya)力降低(di)，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)瓣也跟著下降密合。這種安(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)結構復雜，只(zhi)有在通(tong)(tong)徑很大(da)的(de)情況下才(cai)采用。
（4）杠桿(gan)式(shi)安全閥(fa)（重(zhong)錘(chui)式(shi)）安全閥(fa)，是(shi)一種古老的閥(fa)門。它依靠杠桿(gan)和重(zhong)錘(chui)來(lai)平衡閥(fa)瓣的壓(ya)力(li)(li)。通過(guo)重(zhong)錘(chui)在杠桿(gan)上(shang)的移(yi)動，調整壓(ya)力(li)(li)的大小。它與彈(dan)簧(huang)式(shi)安全閥(fa)比較，顯得笨重(zhong)而遲鈍。好處(chu)是(shi)因為沒有彈(dan)簧(huang)，不怕介質的熱影響，所以(yi)至今還在某(mou)些鍋爐上(shang)使用(yong)。結(jie)構形(xing)狀如圖(tu)6.3.22（e）、圖(tu)6.3.22（f）所示。
四、安全(quan)閥形式的選擇
（1）排(pai)放氣體(ti)或蒸汽時(shi)，選用全啟式安全閥。
（2）排放(fang)液體時，選用全(quan)啟(qi)式或微啟(qi)式安(an)全(quan)閥。
（3）排放(fang)水(shui)蒸氣(qi)(qi)或空氣(qi)(qi)時，可選用帶扳手的安全(quan)閥。
（4）對設定壓力大于(yu)3MPa，溫度超過235℃的(de)氣體(ti)，則(ze)選(xuan)用帶散熱片的(de)安全(quan)閥，以(yi)防止(zhi)泄放(fang)介質直(zhi)接沖蝕(shi)彈簧。
（5）排放介(jie)質(zhi)允(yun)許泄漏(lou)至(zhi)大氣的，選(xuan)用開式閥(fa)(fa)帽(mao)安(an)全閥(fa)(fa)；不允(yun)許泄漏(lou)至(zhi)大氣的，選(xuan)用閉式閥(fa)(fa)帽(mao)安(an)全閥(fa)(fa)。
（6）排放有(you)劇(ju)毒(du)、有(you)強腐(fu)蝕(shi)、有(you)極(ji)度(du)危險(xian)的介(jie)質，選用波紋(wen)管(guan)安全閥。
（7）高背壓的場合，選用背壓平(ping)衡式(shi)安全閥(fa)(fa)或導閥(fa)(fa)控制式(shi)安全閥(fa)(fa)。
（8）在某些(xie)重要的場(chang)合，有時要安(an)裝(zhuang)互為備用(yong)的兩個安(an)全閥(fa)。兩個安(an)全閥(fa)的進口和出口切斷閥(fa)宜采用(yong)機(ji)械聯鎖裝(zhuang)置，以確(que)保(bao)在任何(he)時候（包括維(wei)修，檢(jian)修期(qi)間）都能滿足容(rong)器所要求的泄(xie)放面積。
五、安全閥有關標(biao)準規(gui)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(dian)站安(an)全閥(fa)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(an)全閥安(an)全技術監(jian)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1部分：通(tong)用要求》
ISO 10417《石油和天然(ran)氣工業 地下安全閥系統(tong)設計(ji)、裝配、操作(zuo)和修理》
HG 3157《液化(hua)氣(qi)體(ti)罐車用彈簧安(an)全閥(fa)》
BS 6759《安全閥》
