一、 安(an)全閥概述(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(fa)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(quan)閥的分類
安全(quan)閥的分(fen)類見圖6.3.20。
1. 按結構及加載機構可以(yi)分為重錘杠(gang)桿式(shi)、彈簧式(shi)和脈(mo)沖式(shi)三種。
①. 重(zhong)錘(chui)杠桿式安(an)全閥
重(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式(shi)安全閥(fa)(fa)是(shi)利用(yong)(yong)重(zhong)錘(chui)(chui)和杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)來(lai)平衡作(zuo)用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)瓣(ban)上的(de)(de)力(li)(li)。根據杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)原(yuan)理，它可以使用(yong)(yong)質量(liang)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)重(zhong)錘(chui)(chui)通(tong)過杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)的(de)(de)增大(da)作(zuo)用(yong)(yong)獲(huo)得(de)(de)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)，并(bing)(bing)通(tong)過移動重(zhong)錘(chui)(chui)的(de)(de)位置（或變換重(zhong)錘(chui)(chui)的(de)(de)質量(liang)）來(lai)調整(zheng)安全閥(fa)(fa)的(de)(de)開啟壓(ya)力(li)(li)。重(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式(shi)安全閥(fa)(fa)結構(gou)簡單，調整(zheng)容(rong)易而又比較(jiao)(jiao)準確，所加的(de)(de)載荷不會因閥(fa)(fa)瓣(ban)的(de)(de)升高而有較(jiao)(jiao)大(da)地(di)增加，適(shi)用(yong)(yong)于溫度較(jiao)(jiao)高的(de)(de)場合，過去用(yong)(yong)得(de)(de)比較(jiao)(jiao)普遍，特別是(shi)用(yong)(yong)在鍋爐和溫度較(jiao)(jiao)高的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)容(rong)器上。但(dan)重(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)(gang)桿(gan)(gan)式(shi)安全閥(fa)(fa)結構(gou)比較(jiao)(jiao)笨重(zhong)，加載機構(gou)容(rong)易振動，并(bing)(bing)常因振動而產生泄漏；其回座(zuo)壓(ya)力(li)(li)較(jiao)(jiao)低(di)，開啟后不易關(guan)閉及保持(chi)嚴密。
②. 彈(dan)簧微(wei)啟式安(an)全閥
彈(dan)(dan)簧(huang)微啟式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)是(shi)利用(yong)(yong)壓縮(suo)(suo)彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)來(lai)平衡(heng)作用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)。螺旋圈形彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)(suo)量可(ke)(ke)以通過(guo)轉動(dong)它上(shang)(shang)(shang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調整(zheng)螺母來(lai)調節(jie)，利用(yong)(yong)這(zhe)種結構就可(ke)(ke)以根據需要校正安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開啟（整(zheng)定(ding)）壓力(li)(li)。彈(dan)(dan)簧(huang)微啟式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)結構輕(qing)便緊湊(cou)，靈敏度也比較高(gao)，安(an)裝位置不受(shou)限(xian)制，而且(qie)因為對振(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感性(xing)小，所(suo)以可(ke)(ke)用(yong)(yong)于移動(dong)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)(li)容器上(shang)(shang)(shang)。這(zhe)種安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺點是(shi)所(suo)加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載荷(he)會(hui)隨(sui)著閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開啟而發生變化，即隨(sui)著閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)，彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)(suo)量增大，作用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)也跟著增加。這(zhe)對安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)迅(xun)速開啟是(shi)不利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。另外(wai)，閥(fa)(fa)(fa)(fa)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)簧(huang)會(hui)由于長期受(shou)高(gao)溫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響而使(shi)彈(dan)(dan)力(li)(li)減小。用(yong)(yong)于溫度較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)容器上(shang)(shang)(shang)時，常(chang)常(chang)要考慮彈(dan)(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)隔熱(re)或散熱(re)問題，從而使(shi)結構變得復雜(za)起(qi)來(lai)。
③. 脈沖式安全閥(fa)
脈(mo)沖(chong)式安全(quan)閥由主(zhu)閥和輔閥構(gou)成，通過(guo)輔閥的脈(mo)沖(chong)作用帶動主(zhu)閥動作、其(qi)結構(gou)復雜(za)，通常(chang)只適用于安全(quan)泄放量很大的鍋(guo)爐和壓力容(rong)器。
2. 按(an)照介質排放(fang)方式(shi)的不同安全閥又(you)可以(yi)分為(wei)全封閉(bi)式(shi)、半封閉(bi)式(shi)和開放(fang)式(shi)等三種。
①. 全封閉安全閥
全(quan)封(feng)閉式安全(quan)閥排(pai)氣(qi)時，氣(qi)體全(quan)部通(tong)過排(pai)氣(qi)管排(pai)放，介質不能間外泄漏(lou)，主要用于介質為有毒、易燃氣(qi)體的容器。
②. 半封(feng)閉式安全(quan)閥(fa)
半封閉式安全閥(fa)所排出(chu)的氣(qi)體一(yi)部(bu)分(fen)(fen)通(tong)過排氣(qi)管，也有一(yi)部(bu)分(fen)(fen)從(cong)閥(fa)蓋與閥(fa)桿間(jian)的間(jian)隙(xi)中(zhong)漏(lou)出(chu)，多(duo)用于介(jie)質為不會污染環(huan)境(jing)的氣(qi)體的容器。
③. 開放式安全閥(fa)
開放(fang)式安全閥(fa)的(de)閥(fa)蓋是(shi)敞開的(de)，使彈簧腔室與大(da)氣相通(tong)，這樣有利于降(jiang)低彈簧的(de)溫(wen)度，主要適(shi)用于介質為蒸汽，以(yi)及對大(da)氣不(bu)產生污染的(de)高溫(wen)氣體的(de)容(rong)器。
3. 按照閥(fa)(fa)瓣開啟(qi)的最大(da)高度與安全(quan)閥(fa)(fa)流道(dao)直徑(jing)之比來劃(hua)分，安全(quan)閥(fa)(fa)又可分為彈(dan)簧微啟(qi)封(feng)閉(bi)高壓式安全(quan)閥(fa)(fa)和彈(dan)簧全(quan)啟(qi)式安全(quan)閥(fa)(fa)兩種。
①. 彈簧(huang)微啟封(feng)閉(bi)式高壓安全(quan)閥
微啟式安(an)全(quan)閥的開啟高度小(xiao)于(yu)(yu)流(liu)道直(zhi)徑的1/4，通常為流(liu)道直(zhi)徑的1/40～1/20。微啟式安(an)全(quan)閥的動作過程(cheng)是比例作用式的，主要(yao)用于(yu)(yu)液體(ti)場合，有時也用于(yu)(yu)排放量很小(xiao)的氣體(ti)場合。
②. 彈簧(huang)全啟式安全閥
全(quan)(quan)(quan)啟(qi)式(shi)安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)(de)開啟(qi)高(gao)度大(da)于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)流道(dao)直(zhi)徑的(de)(de)1/4。全(quan)(quan)(quan)啟(qi)式(shi)安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)的(de)(de)排(pai)放面積(ji)(ji)是(shi)閥(fa)座；喉部最小截面積(ji)(ji)。其(qi)動作過程是(shi)屬于(yu)(yu)兩段作用式(shi)，必須借助于(yu)(yu)一個(ge)升力機構才能達到全(quan)(quan)(quan)開啟(qi)，全(quan)(quan)(quan)啟(qi)式(shi)安全(quan)(quan)(quan)閥(fa)主要用于(yu)(yu)氣(qi)體介質的(de)(de)場合。
③. 中(zhong)啟式安全(quan)閥
開啟(qi)(qi)(qi)高度介(jie)于微啟(qi)(qi)(qi)式與全啟(qi)(qi)(qi)式之間。即(ji)可以做成兩段作用式，也可以做成比例(li)作用式。
法蘭連接帶(dai)手柄波紋管(guan)全啟(qi)式安全閥如(ru)圖6.3.21所示，典型安全閥如(ru)圖6.3.22所示。
三、安全閥的工作(zuo)原理及特點(dian)
（1）彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)式仍然是最通用(yong)(yong)的(de)一種。彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)式安全閥(fa)(fa)作(zuo)用(yong)(yong)原理(li)是，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)力(li)(li)(li)與介質作(zuo)用(yong)(yong)于閥(fa)(fa)瓣的(de)正常壓(ya)力(li)(li)(li)相平衡，使密(mi)封面(mian)密(mi)合；當介質壓(ya)力(li)(li)(li)過高時(shi)，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)受(shou)到壓(ya)縮(suo)，使閥(fa)(fa)瓣離開閥(fa)(fa)座，介質從(cong)中泄出；當壓(ya)力(li)(li)(li)回(hui)降到正常值(zhi)時(shi)，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)力(li)(li)(li)又將閥(fa)(fa)瓣推向閥(fa)(fa)座，密(mi)封面(mian)重(zhong)新(xin)密(mi)合。
（2）在一些(xie)重要部位往(wang)往(wang)使(shi)用帶扳手的雙彈簧(huang)微啟式安全閥。這種(zhong)結構形(xing)狀(zhuang)如圖6.3.22（b）所示。
（3）脈沖式安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)，就是(shi)一個大(da)的(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)）和(he)一個小的(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)（輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)）配合動作(zuo)，通(tong)過(guo)輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)脈沖作(zuo)用(yong)帶(dai)動主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)啟閉。大(da)的(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)比較(jiao)遲(chi)鈍，小的(de)(de)(de)安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)則比較(jiao)靈敏。將(jiang)通(tong)向主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)介質與輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)相(xiang)連通(tong)，壓(ya)力(li)過(guo)高時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)開(kai)啟，介質從旁路進入主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)下(xia)面的(de)(de)(de)一個活塞，推動活塞將(jiang)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)打開(kai)。壓(ya)力(li)回(hui)降(jiang)時，輔(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)關閉，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)活塞下(xia)的(de)(de)(de)介質壓(ya)力(li)降(jiang)低，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣也(ye)跟著(zhu)下(xia)降(jiang)密合。這(zhe)種安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)結構復雜，只有在通(tong)徑很大(da)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)才采用(yong)。
（4）杠桿(gan)式(shi)安全閥(fa)（重錘(chui)(chui)式(shi)）安全閥(fa)，是一種古老(lao)的(de)閥(fa)門。它依靠杠桿(gan)和重錘(chui)(chui)來平(ping)衡閥(fa)瓣的(de)壓(ya)力。通(tong)過重錘(chui)(chui)在杠桿(gan)上(shang)的(de)移動，調整壓(ya)力的(de)大小(xiao)。它與彈簧(huang)式(shi)安全閥(fa)比(bi)較，顯得笨重而遲鈍(dun)。好處(chu)是因為沒有彈簧(huang)，不(bu)怕介質的(de)熱影(ying)響，所(suo)(suo)以至(zhi)今還在某些鍋爐(lu)上(shang)使(shi)用(yong)。結構形狀如(ru)圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所(suo)(suo)示。
四、安全閥形式的(de)選擇
（1）排放氣(qi)體或(huo)蒸汽時，選用(yong)全啟式安(an)全閥。
（2）排放液體時(shi)，選用(yong)全啟式(shi)或微啟式(shi)安(an)全閥(fa)。
（3）排放水蒸(zheng)氣或空(kong)氣時，可(ke)選用帶扳手的安全閥。
（4）對設定壓力大于3MPa，溫(wen)度超過235℃的(de)氣(qi)體，則選用帶(dai)散熱片的(de)安全閥，以防止(zhi)泄(xie)放介(jie)質直接沖蝕彈簧。
（5）排放介質允許(xu)泄漏至大(da)氣的，選用開式(shi)閥帽(mao)安全閥；不(bu)允許(xu)泄漏至大(da)氣的，選用閉式(shi)閥帽(mao)安全閥。
（6）排放有劇毒、有強腐蝕、有極度危(wei)險的介(jie)質，選用波紋管安(an)全閥(fa)。
（7）高背(bei)壓的場(chang)合，選用背(bei)壓平衡(heng)式安(an)(an)全(quan)閥或導閥控制(zhi)式安(an)(an)全(quan)閥。
（8）在(zai)某些重要(yao)的場合，有時(shi)要(yao)安(an)裝(zhuang)互為(wei)備用(yong)(yong)的兩個(ge)安(an)全(quan)(quan)閥。兩個(ge)安(an)全(quan)(quan)閥的進口和出(chu)口切斷閥宜采用(yong)(yong)機械聯(lian)鎖裝(zhuang)置，以確(que)保在(zai)任(ren)何(he)時(shi)候(hou)（包括維修，檢修期間）都能滿足容器所要(yao)求的泄放面(mian)積。
五(wu)、安全閥有關標準規范
GB/T 12241《安全(quan)閥一般要求(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《電站安全閥技(ji)術(shu)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(quan)閥安全(quan)技術監(jian)察(cha)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(di)1部(bu)分：通用要求》
ISO 10417《石油(you)和(he)天然氣工業 地下安(an)全閥系統設計、裝配、操(cao)作和(he)修理》
HG 3157《液化氣體(ti)罐車用彈簧安全閥》
BS 6759《安(an)全閥》
