一、 安全(quan)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)
安全閥(fa)的(de)分類見圖(tu)6.3.20。
1. 按結構(gou)(gou)及加載機構(gou)(gou)可以分為重錘(chui)杠桿式(shi)、彈簧式(shi)和脈沖式(shi)三種(zhong)。
①. 重錘杠桿式安全(quan)閥
重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)式(shi)安全閥(fa)是(shi)利用(yong)(yong)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)和杠(gang)桿(gan)來平衡作(zuo)用(yong)(yong)在閥(fa)瓣上的(de)(de)(de)力。根據杠(gang)桿(gan)原理，它可以(yi)使(shi)用(yong)(yong)質量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)通過杠(gang)桿(gan)的(de)(de)(de)增(zeng)大作(zuo)用(yong)(yong)獲(huo)得較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)力，并通過移動重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)的(de)(de)(de)位置（或變換重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)）來調整(zheng)安全閥(fa)的(de)(de)(de)開啟壓力。重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)式(shi)安全閥(fa)結構(gou)(gou)(gou)簡單(dan)，調整(zheng)容(rong)(rong)易(yi)而(er)又比較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)準確，所加(jia)(jia)的(de)(de)(de)載荷不(bu)會因(yin)閥(fa)瓣的(de)(de)(de)升(sheng)高而(er)有(you)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大地增(zeng)加(jia)(jia)，適用(yong)(yong)于溫度較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)場合，過去用(yong)(yong)得比較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)普(pu)遍，特別是(shi)用(yong)(yong)在鍋爐和溫度較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)壓力容(rong)(rong)器上。但重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)錘(chui)(chui)杠(gang)桿(gan)式(shi)安全閥(fa)結構(gou)(gou)(gou)比較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)笨(ben)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，加(jia)(jia)載機構(gou)(gou)(gou)容(rong)(rong)易(yi)振動，并常因(yin)振動而(er)產生(sheng)泄漏；其回座壓力較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)低，開啟后不(bu)易(yi)關閉及(ji)保持嚴密。
②. 彈簧微啟式安全閥
彈(dan)(dan)簧微(wei)啟(qi)式安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)是(shi)利用(yong)(yong)壓(ya)(ya)縮(suo)彈(dan)(dan)簧的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)來平(ping)衡作用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)(fa)瓣上的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)。螺旋圈(quan)形彈(dan)(dan)簧的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)量可以通過轉動它上面的(de)(de)(de)調(diao)整螺母來調(diao)節，利用(yong)(yong)這(zhe)種(zhong)結(jie)(jie)構(gou)就可以根(gen)據需要(yao)校(xiao)正安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)開啟(qi)（整定）壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)。彈(dan)(dan)簧微(wei)啟(qi)式安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)結(jie)(jie)構(gou)輕便緊湊，靈(ling)敏度也比較高(gao)，安(an)(an)(an)裝位置不(bu)受限制，而且因為對振動的(de)(de)(de)敏感性小，所以可用(yong)(yong)于移動式的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)容器上。這(zhe)種(zhong)安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)缺點是(shi)所加(jia)的(de)(de)(de)載(zai)荷會(hui)隨著閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)開啟(qi)而發(fa)生變化，即隨著閥(fa)(fa)(fa)瓣的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)，彈(dan)(dan)簧的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)量增大，作用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)(fa)瓣上的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)也跟著增加(jia)。這(zhe)對安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)迅(xun)速(su)開啟(qi)是(shi)不(bu)利的(de)(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)(fa)上的(de)(de)(de)彈(dan)(dan)簧會(hui)由(you)于長期受高(gao)溫的(de)(de)(de)影(ying)響而使彈(dan)(dan)力(li)(li)(li)減小。用(yong)(yong)于溫度較高(gao)的(de)(de)(de)容器上時，常(chang)常(chang)要(yao)考(kao)慮彈(dan)(dan)簧的(de)(de)(de)隔熱(re)或散熱(re)問題(ti)，從而使結(jie)(jie)構(gou)變得(de)復雜(za)起(qi)來。
③. 脈沖式安全閥
脈(mo)沖式安(an)全(quan)閥(fa)由主閥(fa)和輔閥(fa)構成，通過輔閥(fa)的脈(mo)沖作用帶動主閥(fa)動作、其結構復雜(za)，通常只適用于(yu)安(an)全(quan)泄放量很(hen)大的鍋爐(lu)和壓力(li)容器(qi)。
2. 按照介質(zhi)排(pai)放(fang)方式(shi)(shi)(shi)的不(bu)同安全閥又可以分為全封(feng)(feng)閉(bi)式(shi)(shi)(shi)、半封(feng)(feng)閉(bi)式(shi)(shi)(shi)和開放(fang)式(shi)(shi)(shi)等三種(zhong)。
①. 全(quan)封閉安全(quan)閥
全(quan)封(feng)閉式安全(quan)閥排氣時，氣體(ti)全(quan)部(bu)通過排氣管(guan)排放，介質不能間外泄漏(lou)，主要用于介質為有(you)毒、易(yi)燃氣體(ti)的容器。
②. 半(ban)封閉式(shi)安全閥
半封閉式安全閥所排出(chu)的(de)氣體(ti)一部分(fen)通過(guo)排氣管，也(ye)有一部分(fen)從閥蓋與閥桿間(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)隙中漏出(chu)，多用于介質為(wei)不會污(wu)染環境的(de)氣體(ti)的(de)容器(qi)。
③. 開放式(shi)安全閥
開(kai)放式(shi)安全閥(fa)的閥(fa)蓋是敞開(kai)的，使彈簧腔室與大(da)氣(qi)相通，這樣有利于降低彈簧的溫(wen)度，主要(yao)適用于介(jie)質為蒸汽(qi)，以及對大(da)氣(qi)不產生污染的高溫(wen)氣(qi)體的容器(qi)。
3. 按照閥(fa)(fa)瓣(ban)開啟(qi)的最大高(gao)度與(yu)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)流道直徑(jing)之(zhi)比來劃分，安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)又可分為(wei)彈簧微啟(qi)封(feng)閉高(gao)壓式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)和彈簧全(quan)(quan)啟(qi)式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)兩種。
①. 彈簧微啟(qi)封(feng)閉式(shi)高壓安(an)全(quan)閥
微(wei)啟式(shi)安全閥的開啟高度小(xiao)于(yu)流(liu)道(dao)(dao)直(zhi)(zhi)徑的1/4，通(tong)常為流(liu)道(dao)(dao)直(zhi)(zhi)徑的1/40～1/20。微(wei)啟式(shi)安全閥的動作(zuo)過程是比例作(zuo)用式(shi)的，主要(yao)用于(yu)液體(ti)場(chang)合，有(you)時(shi)也用于(yu)排放量(liang)很小(xiao)的氣體(ti)場(chang)合。
②. 彈簧全啟式安全閥
全(quan)啟(qi)(qi)(qi)式安全(quan)閥(fa)的(de)開啟(qi)(qi)(qi)高度(du)大于(yu)或等于(yu)流道直徑的(de)1/4。全(quan)啟(qi)(qi)(qi)式安全(quan)閥(fa)的(de)排放面(mian)(mian)積是閥(fa)座；喉部最(zui)小截面(mian)(mian)積。其動作(zuo)過程是屬于(yu)兩段作(zuo)用式，必(bi)須借(jie)助(zhu)于(yu)一個升力機構才能達(da)到(dao)全(quan)開啟(qi)(qi)(qi)，全(quan)啟(qi)(qi)(qi)式安全(quan)閥(fa)主要用于(yu)氣體介(jie)質的(de)場(chang)合。
③. 中啟式安全閥
開(kai)啟高(gao)度介(jie)于微啟式與(yu)全啟式之(zhi)間。即可以做成(cheng)兩段作(zuo)(zuo)用式，也(ye)可以做成(cheng)比例作(zuo)(zuo)用式。
法蘭(lan)連接帶手柄波紋管全啟(qi)式(shi)安全閥(fa)如圖6.3.21所示，典型安全閥(fa)如圖6.3.22所示。
三、安全(quan)閥的工作原理及特點
（1）彈(dan)簧式仍然(ran)是(shi)(shi)最通用(yong)的(de)一種(zhong)。彈(dan)簧式安全(quan)閥作用(yong)原理是(shi)(shi)，彈(dan)簧力(li)與介(jie)質(zhi)作用(yong)于閥瓣的(de)正(zheng)常(chang)壓(ya)力(li)相(xiang)平衡(heng)，使密(mi)封面密(mi)合；當介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)過高時，彈(dan)簧受到壓(ya)縮，使閥瓣離開閥座，介(jie)質(zhi)從(cong)中泄出；當壓(ya)力(li)回降到正(zheng)常(chang)值時，彈(dan)簧力(li)又將(jiang)閥瓣推向閥座，密(mi)封面重新密(mi)合。
（2）在一些重要部(bu)位往(wang)往(wang)使(shi)用帶扳(ban)手的雙彈簧(huang)微啟式安(an)全閥。這種(zhong)結構形狀如圖6.3.22（b）所示(shi)。
（3）脈沖式安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)，就是一個(ge)大(da)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)（主(zhu)閥(fa)）和一個(ge)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)（輔(fu)(fu)閥(fa)）配合動作，通(tong)(tong)過輔(fu)(fu)閥(fa)的(de)(de)(de)(de)脈沖作用帶動主(zhu)閥(fa)啟(qi)(qi)閉。大(da)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)比較(jiao)遲鈍(dun)，小(xiao)的(de)(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)則(ze)比較(jiao)靈敏。將(jiang)通(tong)(tong)向主(zhu)閥(fa)的(de)(de)(de)(de)介質(zhi)與輔(fu)(fu)閥(fa)相連通(tong)(tong)，壓力過高時(shi)，輔(fu)(fu)閥(fa)開啟(qi)(qi)，介質(zhi)從旁路進入主(zhu)閥(fa)下(xia)面的(de)(de)(de)(de)一個(ge)活塞，推動活塞將(jiang)主(zhu)閥(fa)打開。壓力回降時(shi)，輔(fu)(fu)閥(fa)關閉，主(zhu)閥(fa)活塞下(xia)的(de)(de)(de)(de)介質(zhi)壓力降低，主(zhu)閥(fa)瓣也跟著下(xia)降密合。這(zhe)種(zhong)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)結(jie)構(gou)復雜，只有在通(tong)(tong)徑很大(da)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)才采用。
（4）杠(gang)(gang)桿(gan)式安(an)全(quan)閥(fa)（重錘式）安(an)全(quan)閥(fa)，是一種(zhong)古老的(de)閥(fa)門。它(ta)依靠杠(gang)(gang)桿(gan)和重錘來平衡閥(fa)瓣的(de)壓力(li)。通過重錘在杠(gang)(gang)桿(gan)上的(de)移動(dong)，調(diao)整壓力(li)的(de)大(da)小。它(ta)與彈(dan)簧式安(an)全(quan)閥(fa)比較，顯得(de)笨重而遲鈍。好處是因為(wei)沒有彈(dan)簧，不怕介質的(de)熱影響，所以至今還(huan)在某些鍋爐上使用。結構形狀如圖(tu)6.3.22（e）、圖(tu)6.3.22（f）所示。
四、安全閥形式的選擇
（1）排(pai)放氣體或蒸(zheng)汽時，選用(yong)全啟式安(an)全閥。
（2）排放液體時，選(xuan)用全啟(qi)式或(huo)微啟(qi)式安全閥。
（3）排(pai)放水蒸氣(qi)或空氣(qi)時，可選(xuan)用帶(dai)扳手的安全閥(fa)。
（4）對設定壓(ya)力大于(yu)3MPa，溫(wen)度超過235℃的氣體，則(ze)選用帶散熱(re)片的安(an)全閥(fa)，以(yi)防止泄放介質直接沖蝕(shi)彈簧。
（5）排放介質允(yun)許泄漏至(zhi)大(da)氣(qi)的，選用(yong)開式閥(fa)帽安全(quan)閥(fa)；不允(yun)許泄漏至(zhi)大(da)氣(qi)的，選用(yong)閉(bi)式閥(fa)帽安全(quan)閥(fa)。
（6）排放有劇毒、有強腐蝕(shi)、有極(ji)度危險的介質，選用波(bo)紋(wen)管安全(quan)閥(fa)。
（7）高背壓(ya)的場(chang)合，選用背壓(ya)平衡式安全閥(fa)或導(dao)閥(fa)控制式安全閥(fa)。
（8）在某些(xie)重要的(de)場合，有時要安裝互(hu)為備用的(de)兩個(ge)安全閥。兩個(ge)安全閥的(de)進口和出口切斷閥宜采用機(ji)械(xie)聯鎖裝置，以(yi)確保在任(ren)何時候（包括維修，檢修期間）都能滿足容器所要求的(de)泄放面(mian)積。
五(wu)、安全閥(fa)有關標準規范
GB/T 12241《安全閥(fa)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《電站安全閥技術(shu)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(fa)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(quan)閥 第1部分：通用要求》
ISO 10417《石(shi)油(you)和天然氣工業 地下安全(quan)閥系(xi)統設計、裝配、操作和修理》
HG 3157《液(ye)化氣(qi)體罐車用彈簧安全閥》
BS 6759《安全閥》
