一、 安全閥概述(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(an)全閥的分類(lei)
安全閥的分類見圖6.3.20。
1. 按結構及加載機(ji)構可以(yi)分為重錘杠桿式(shi)、彈簧式(shi)和脈沖式(shi)三種。
①. 重錘杠桿(gan)式安全閥
重(zhong)(zhong)錘杠(gang)桿式(shi)(shi)安(an)全閥(fa)是(shi)利用(yong)(yong)(yong)重(zhong)(zhong)錘和(he)杠(gang)桿來(lai)平衡作用(yong)(yong)(yong)在(zai)閥(fa)瓣上的(de)力(li)。根據杠(gang)桿原理(li)，它(ta)可以使用(yong)(yong)(yong)質量較(jiao)小的(de)重(zhong)(zhong)錘通過(guo)杠(gang)桿的(de)增大作用(yong)(yong)(yong)獲得較(jiao)大的(de)作用(yong)(yong)(yong)力(li)，并通過(guo)移動(dong)重(zhong)(zhong)錘的(de)位置（或變換重(zhong)(zhong)錘的(de)質量）來(lai)調整安(an)全閥(fa)的(de)開啟壓(ya)力(li)。重(zhong)(zhong)錘杠(gang)桿式(shi)(shi)安(an)全閥(fa)結構簡單(dan)，調整容易而(er)又比較(jiao)準確(que)，所加的(de)載荷(he)不會因(yin)閥(fa)瓣的(de)升高(gao)而(er)有較(jiao)大地增加，適用(yong)(yong)(yong)于溫(wen)度較(jiao)高(gao)的(de)場合，過(guo)去用(yong)(yong)(yong)得比較(jiao)普(pu)遍，特(te)別是(shi)用(yong)(yong)(yong)在(zai)鍋(guo)爐和(he)溫(wen)度較(jiao)高(gao)的(de)壓(ya)力(li)容器上。但重(zhong)(zhong)錘杠(gang)桿式(shi)(shi)安(an)全閥(fa)結構比較(jiao)笨(ben)重(zhong)(zhong)，加載機構容易振動(dong)，并常因(yin)振動(dong)而(er)產生泄漏；其回(hui)座(zuo)壓(ya)力(li)較(jiao)低，開啟后(hou)不易關閉及保持(chi)嚴密。
②. 彈簧微啟式(shi)安全閥(fa)
彈(dan)簧(huang)(huang)微啟(qi)(qi)(qi)式(shi)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)是(shi)利用(yong)(yong)壓縮(suo)彈(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)力(li)來(lai)平衡作用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)(fa)瓣上(shang)的(de)(de)力(li)。螺(luo)(luo)旋圈形彈(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)壓縮(suo)量可(ke)以通過轉動它上(shang)面的(de)(de)調整螺(luo)(luo)母來(lai)調節，利用(yong)(yong)這(zhe)種(zhong)結(jie)(jie)構就可(ke)以根據需要校正安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)開啟(qi)(qi)(qi)（整定(ding)）壓力(li)。彈(dan)簧(huang)(huang)微啟(qi)(qi)(qi)式(shi)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)結(jie)(jie)構輕(qing)便緊湊(cou)，靈(ling)敏度(du)也比較高，安(an)(an)(an)裝位置不受(shou)限制(zhi)，而且(qie)因為對(dui)振動的(de)(de)敏感性小，所以可(ke)用(yong)(yong)于(yu)移動式(shi)的(de)(de)壓力(li)容(rong)器(qi)上(shang)。這(zhe)種(zhong)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)缺點(dian)是(shi)所加的(de)(de)載荷會隨著(zhu)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)開啟(qi)(qi)(qi)而發(fa)生變(bian)化，即隨著(zhu)閥(fa)(fa)(fa)瓣的(de)(de)升高，彈(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)壓縮(suo)量增大，作用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)(fa)瓣上(shang)的(de)(de)力(li)也跟(gen)著(zhu)增加。這(zhe)對(dui)安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)迅速開啟(qi)(qi)(qi)是(shi)不利的(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)(fa)上(shang)的(de)(de)彈(dan)簧(huang)(huang)會由于(yu)長(chang)期受(shou)高溫的(de)(de)影(ying)響而使(shi)彈(dan)力(li)減小。用(yong)(yong)于(yu)溫度(du)較高的(de)(de)容(rong)器(qi)上(shang)時，常常要考慮彈(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)隔熱或(huo)散熱問題，從而使(shi)結(jie)(jie)構變(bian)得(de)復雜起來(lai)。
③. 脈沖式(shi)安全閥
脈沖式(shi)安全閥(fa)由主閥(fa)和輔(fu)閥(fa)構(gou)成，通過(guo)輔(fu)閥(fa)的(de)(de)脈沖作用帶動主閥(fa)動作、其(qi)結(jie)構(gou)復(fu)雜，通常只適(shi)用于安全泄放(fang)量很大的(de)(de)鍋爐和壓力容器(qi)。
2. 按照介質排放方式(shi)的不同(tong)安全閥又(you)可以分為全封閉式(shi)、半封閉式(shi)和開放式(shi)等三種。
①. 全(quan)封閉安全(quan)閥
全封閉式(shi)安全閥(fa)排(pai)氣(qi)(qi)時，氣(qi)(qi)體(ti)(ti)全部(bu)通過排(pai)氣(qi)(qi)管排(pai)放，介質不能間外泄漏，主(zhu)要用(yong)于介質為(wei)有毒、易(yi)燃氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的容器。
②. 半(ban)封閉式安全閥
半封(feng)閉式安全(quan)閥所(suo)排出的氣(qi)體(ti)一部分通(tong)過排氣(qi)管(guan)，也有(you)一部分從閥蓋與閥桿間的間隙中漏出，多用(yong)于介質為不(bu)會污染環境(jing)的氣(qi)體(ti)的容器(qi)。
③. 開(kai)放式安全(quan)閥
開(kai)放式安全閥(fa)(fa)的(de)閥(fa)(fa)蓋是敞開(kai)的(de)，使彈簧(huang)腔室與大氣相(xiang)通，這樣有(you)利于降(jiang)低彈簧(huang)的(de)溫(wen)度，主要適用于介質為蒸汽，以(yi)及對大氣不產生污染的(de)高溫(wen)氣體的(de)容器。
3. 按照閥(fa)瓣開啟的(de)最大高(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)又可分為彈(dan)簧微啟封閉高(gao)壓式(shi)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)和彈(dan)簧全(quan)(quan)啟式(shi)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)兩種。
①. 彈(dan)簧微啟封閉式高(gao)壓(ya)安(an)全閥
微啟式(shi)安(an)全閥的開啟高度小(xiao)于流(liu)道(dao)直徑(jing)的1/4，通(tong)常為流(liu)道(dao)直徑(jing)的1/40～1/20。微啟式(shi)安(an)全閥的動作(zuo)過程是比(bi)例作(zuo)用(yong)式(shi)的，主要用(yong)于液體(ti)場(chang)(chang)合，有(you)時(shi)也用(yong)于排(pai)放量很(hen)小(xiao)的氣體(ti)場(chang)(chang)合。
②. 彈簧全(quan)啟(qi)式安全(quan)閥
全(quan)(quan)(quan)啟(qi)(qi)式安全(quan)(quan)(quan)閥的開啟(qi)(qi)高(gao)度大于或等于流道直徑的1/4。全(quan)(quan)(quan)啟(qi)(qi)式安全(quan)(quan)(quan)閥的排放面積是閥座；喉部最小截面積。其動作過程是屬于兩段作用式，必須借(jie)助于一(yi)個(ge)升力機構(gou)才能達(da)到全(quan)(quan)(quan)開啟(qi)(qi)，全(quan)(quan)(quan)啟(qi)(qi)式安全(quan)(quan)(quan)閥主要(yao)用于氣體介質(zhi)的場合。
③. 中啟(qi)式安全閥
開啟高度介于微啟式與(yu)全(quan)啟式之間。即可以做成兩段作用式，也可以做成比例作用式。
法蘭連接帶手柄波紋管全(quan)啟式安(an)全(quan)閥(fa)如(ru)圖6.3.21所示(shi)(shi)，典(dian)型安(an)全(quan)閥(fa)如(ru)圖6.3.22所示(shi)(shi)。
三、安全閥(fa)的工作原理(li)及特點
（1）彈(dan)簧(huang)式(shi)(shi)仍然是(shi)最通用的(de)一(yi)種。彈(dan)簧(huang)式(shi)(shi)安全閥(fa)作(zuo)用原理是(shi)，彈(dan)簧(huang)力(li)與介質作(zuo)用于閥(fa)瓣的(de)正常壓力(li)相平衡，使(shi)密(mi)封面密(mi)合；當介質壓力(li)過(guo)高時(shi)，彈(dan)簧(huang)受到(dao)壓縮，使(shi)閥(fa)瓣離(li)開閥(fa)座，介質從中(zhong)泄出；當壓力(li)回降到(dao)正常值(zhi)時(shi)，彈(dan)簧(huang)力(li)又將(jiang)閥(fa)瓣推(tui)向閥(fa)座，密(mi)封面重新密(mi)合。
（2）在一些重要(yao)部位(wei)往(wang)往(wang)使用帶扳(ban)手(shou)的雙彈簧微啟式安全(quan)閥。這(zhe)種結構形狀如(ru)圖6.3.22（b）所示。
（3）脈(mo)沖式安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，就是一(yi)個大(da)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）和(he)一(yi)個小(xiao)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)（輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)）配合(he)動作，通(tong)(tong)過輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)脈(mo)沖作用帶動主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)啟閉。大(da)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)比較遲鈍，小(xiao)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)則比較靈敏(min)。將(jiang)通(tong)(tong)向(xiang)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)介(jie)質與輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)相(xiang)連通(tong)(tong)，壓力過高時(shi)，輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)開啟，介(jie)質從旁路進入(ru)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)下(xia)(xia)面的(de)(de)(de)一(yi)個活(huo)塞(sai)，推動活(huo)塞(sai)將(jiang)主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)打開。壓力回降時(shi)，輔(fu)(fu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)關閉，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)活(huo)塞(sai)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)介(jie)質壓力降低，主(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)瓣也(ye)跟著下(xia)(xia)降密合(he)。這種(zhong)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)結構(gou)復雜，只(zhi)有在通(tong)(tong)徑很大(da)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)才采用。
（4）杠桿(gan)式(shi)安全閥(fa)(fa)（重(zhong)錘(chui)式(shi)）安全閥(fa)(fa)，是(shi)一種古老的(de)(de)閥(fa)(fa)門。它(ta)依靠(kao)杠桿(gan)和重(zhong)錘(chui)來平衡閥(fa)(fa)瓣的(de)(de)壓力。通過(guo)重(zhong)錘(chui)在(zai)杠桿(gan)上(shang)的(de)(de)移(yi)動，調整壓力的(de)(de)大小。它(ta)與彈簧(huang)式(shi)安全閥(fa)(fa)比較，顯得笨(ben)重(zhong)而(er)遲(chi)鈍。好(hao)處是(shi)因為(wei)沒有(you)彈簧(huang)，不怕(pa)介質(zhi)的(de)(de)熱影響，所以至(zhi)今還(huan)在(zai)某些鍋爐(lu)上(shang)使用。結構形狀如圖6.3.22（e）、圖6.3.22（f）所示(shi)。
四、安(an)全閥(fa)形式的選擇
（1）排(pai)放氣體或(huo)蒸汽時(shi)，選用(yong)全(quan)(quan)啟式安全(quan)(quan)閥。
（2）排放液體時，選(xuan)用(yong)全啟(qi)式(shi)或微啟(qi)式(shi)安全閥。
（3）排放水蒸(zheng)氣或(huo)空氣時(shi)，可選用帶扳手的(de)安全(quan)閥。
（4）對設(she)定壓力(li)大(da)于3MPa，溫度(du)超過235℃的氣體，則選用帶散(san)熱片的安全閥，以防止泄放介質(zhi)直(zhi)接沖蝕彈簧。
（5）排放介質允許泄漏至(zhi)大(da)氣(qi)的，選用(yong)開式閥(fa)帽(mao)安(an)全(quan)閥(fa)；不允許泄漏至(zhi)大(da)氣(qi)的，選用(yong)閉式閥(fa)帽(mao)安(an)全(quan)閥(fa)。
（6）排(pai)放有劇毒(du)、有強腐(fu)蝕、有極度危險的介質(zhi)，選用波紋管安全閥。
（7）高背(bei)壓的場(chang)合，選用背(bei)壓平衡式安全(quan)閥或導閥控(kong)制式安全(quan)閥。
（8）在(zai)某些重要的(de)(de)(de)場合，有時(shi)要安裝互為備用(yong)的(de)(de)(de)兩(liang)個安全(quan)閥(fa)。兩(liang)個安全(quan)閥(fa)的(de)(de)(de)進口(kou)和出口(kou)切斷閥(fa)宜采(cai)用(yong)機械聯鎖(suo)裝置，以確保在(zai)任何時(shi)候（包括維修(xiu)，檢修(xiu)期(qi)間）都能滿(man)足容(rong)器所要求的(de)(de)(de)泄(xie)放面積。
五、安(an)全(quan)閥有(you)關標準規范
GB/T 12241《安全閥一般要求(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《安全閥安全技術(shu)監察規程(cheng)》
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(an)全閥 第1部分：通用(yong)要求》
ISO 10417《石油(you)和(he)天然氣(qi)工業 地下(xia)安全閥(fa)系(xi)統設計、裝配(pei)、操作和(he)修(xiu)理》
HG 3157《液(ye)化(hua)氣體(ti)罐(guan)車用彈簧安全閥》
BS 6759《安全閥》
