一、 安全閥概述
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
安(an)全閥的分類見圖(tu)6.3.20。
1. 按結構及加(jia)載(zai)機(ji)構可以(yi)分為重錘杠桿(gan)式、彈簧式和脈(mo)沖式三種。
①. 重錘(chui)杠(gang)桿式安全閥
重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)杠桿(gan)(gan)式安(an)全閥(fa)(fa)是利(li)用(yong)(yong)重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)和杠桿(gan)(gan)來平衡作(zuo)用(yong)(yong)在閥(fa)(fa)瓣上的(de)力(li)。根據杠桿(gan)(gan)原理，它可以使用(yong)(yong)質(zhi)量較(jiao)小的(de)重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)通(tong)過杠桿(gan)(gan)的(de)增大作(zuo)用(yong)(yong)獲得較(jiao)大的(de)作(zuo)用(yong)(yong)力(li)，并通(tong)過移動重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)的(de)位(wei)置（或變(bian)換重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)的(de)質(zhi)量）來調整安(an)全閥(fa)(fa)的(de)開啟(qi)壓(ya)力(li)。重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)杠桿(gan)(gan)式安(an)全閥(fa)(fa)結(jie)構(gou)簡單，調整容(rong)易(yi)(yi)而(er)(er)又比較(jiao)準確(que)，所加的(de)載(zai)荷不會因閥(fa)(fa)瓣的(de)升(sheng)高而(er)(er)有較(jiao)大地增加，適用(yong)(yong)于溫(wen)度(du)較(jiao)高的(de)場合，過去用(yong)(yong)得比較(jiao)普(pu)遍，特別是用(yong)(yong)在鍋爐和溫(wen)度(du)較(jiao)高的(de)壓(ya)力(li)容(rong)器上。但重(zhong)錘(chui)(chui)(chui)杠桿(gan)(gan)式安(an)全閥(fa)(fa)結(jie)構(gou)比較(jiao)笨重(zhong)，加載(zai)機構(gou)容(rong)易(yi)(yi)振動，并常因振動而(er)(er)產(chan)生泄(xie)漏(lou)；其回(hui)座壓(ya)力(li)較(jiao)低，開啟(qi)后不易(yi)(yi)關閉及(ji)保(bao)持嚴密(mi)。
②. 彈簧微啟式安全閥
彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)微啟(qi)式(shi)安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)是利(li)用(yong)壓(ya)縮彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)的(de)(de)力(li)來平衡作用(yong)在閥(fa)(fa)瓣(ban)上(shang)的(de)(de)力(li)。螺(luo)旋圈(quan)形彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)的(de)(de)壓(ya)縮量(liang)可(ke)以(yi)通過轉動(dong)它上(shang)面的(de)(de)調(diao)整螺(luo)母來調(diao)節，利(li)用(yong)這種結構(gou)就可(ke)以(yi)根據需要校正安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)開(kai)啟(qi)（整定(ding)）壓(ya)力(li)。彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)微啟(qi)式(shi)安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)結構(gou)輕便(bian)緊湊(cou)，靈敏度也(ye)比(bi)較高，安(an)(an)(an)裝位置(zhi)不受限制，而(er)且因為對振動(dong)的(de)(de)敏感(gan)性(xing)小，所(suo)以(yi)可(ke)用(yong)于(yu)(yu)移動(dong)式(shi)的(de)(de)壓(ya)力(li)容器上(shang)。這種安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)缺點(dian)是所(suo)加的(de)(de)載荷會隨(sui)著閥(fa)(fa)的(de)(de)開(kai)啟(qi)而(er)發(fa)生變(bian)化，即隨(sui)著閥(fa)(fa)瓣(ban)的(de)(de)升高，彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)的(de)(de)壓(ya)縮量(liang)增大，作用(yong)在閥(fa)(fa)瓣(ban)上(shang)的(de)(de)力(li)也(ye)跟(gen)著增加。這對安(an)(an)(an)全閥(fa)(fa)的(de)(de)迅速開(kai)啟(qi)是不利(li)的(de)(de)。另外，閥(fa)(fa)上(shang)的(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)會由于(yu)(yu)長期受高溫的(de)(de)影響(xiang)而(er)使彈(dan)(dan)(dan)力(li)減小。用(yong)于(yu)(yu)溫度較高的(de)(de)容器上(shang)時(shi)，常常要考慮彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)的(de)(de)隔(ge)熱或(huo)散熱問題，從(cong)而(er)使結構(gou)變(bian)得復雜起來。
③. 脈沖式安(an)全閥
脈(mo)沖(chong)式安(an)(an)全閥(fa)由主閥(fa)和輔閥(fa)構成，通過輔閥(fa)的脈(mo)沖(chong)作用帶動主閥(fa)動作、其結構復雜，通常只適用于安(an)(an)全泄放量很大的鍋(guo)爐(lu)和壓(ya)力容器。
2. 按照介質排放方式(shi)的不同安全閥又(you)可以(yi)分為全封閉(bi)式(shi)、半(ban)封閉(bi)式(shi)和開放式(shi)等三種。
①. 全(quan)(quan)封閉安(an)全(quan)(quan)閥
全(quan)封閉(bi)式(shi)安全(quan)閥排(pai)氣(qi)(qi)時，氣(qi)(qi)體(ti)全(quan)部(bu)通過排(pai)氣(qi)(qi)管排(pai)放，介質不能(neng)間外泄漏，主要用于介質為有毒、易燃氣(qi)(qi)體(ti)的容器(qi)。
②. 半(ban)封閉式安全閥
半(ban)封閉(bi)式安全閥(fa)所排出的(de)氣(qi)體(ti)一部分(fen)通過排氣(qi)管，也有(you)一部分(fen)從閥(fa)蓋與閥(fa)桿間的(de)間隙中漏(lou)出，多用于介質為不(bu)會污染環境的(de)氣(qi)體(ti)的(de)容器。
③. 開放式安全閥
開(kai)放式安(an)全閥的(de)(de)閥蓋是敞開(kai)的(de)(de)，使彈簧腔室與大氣相(xiang)通，這樣(yang)有利(li)于降低(di)彈簧的(de)(de)溫度(du)，主要適用于介質為蒸汽(qi)，以(yi)及對大氣不產生(sheng)污染的(de)(de)高溫氣體的(de)(de)容器。
3. 按照閥(fa)瓣(ban)開啟(qi)的最大高(gao)度與(yu)安全(quan)閥(fa)流道(dao)直徑之比來劃分，安全(quan)閥(fa)又可分為彈(dan)簧微(wei)啟(qi)封(feng)閉高(gao)壓(ya)式安全(quan)閥(fa)和彈(dan)簧全(quan)啟(qi)式安全(quan)閥(fa)兩種。
①. 彈簧微啟(qi)封閉式(shi)高壓安全閥
微啟(qi)式安全閥的(de)開啟(qi)高(gao)度小(xiao)(xiao)于(yu)流(liu)道(dao)直徑的(de)1/4，通常為流(liu)道(dao)直徑的(de)1/40～1/20。微啟(qi)式安全閥的(de)動作過程是比例(li)作用(yong)式的(de)，主要用(yong)于(yu)液(ye)體場合(he)，有時(shi)也用(yong)于(yu)排放量(liang)很小(xiao)(xiao)的(de)氣體場合(he)。
②. 彈簧全啟式安(an)全閥
全(quan)啟式安(an)(an)全(quan)閥(fa)的開啟高度大(da)于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)流(liu)道直(zhi)徑的1/4。全(quan)啟式安(an)(an)全(quan)閥(fa)的排放面積(ji)是(shi)閥(fa)座；喉部最小(xiao)截面積(ji)。其動作(zuo)過程(cheng)是(shi)屬于(yu)(yu)兩段作(zuo)用(yong)式，必須(xu)借助于(yu)(yu)一(yi)個升力機構才能達(da)到全(quan)開啟，全(quan)啟式安(an)(an)全(quan)閥(fa)主要用(yong)于(yu)(yu)氣體介質(zhi)的場合。
③. 中啟(qi)式安全(quan)閥(fa)
開啟(qi)高(gao)度介(jie)于微(wei)啟(qi)式(shi)與(yu)全啟(qi)式(shi)之間。即(ji)可以(yi)做(zuo)成兩段作用(yong)(yong)式(shi)，也(ye)可以(yi)做(zuo)成比例作用(yong)(yong)式(shi)。
法蘭連接帶手柄波(bo)紋管全(quan)啟式安全(quan)閥(fa)如圖6.3.21所示，典型安全(quan)閥(fa)如圖6.3.22所示。
三、安全閥的(de)工(gong)作(zuo)原理及(ji)特點
（1）彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)式仍然是最通用(yong)的一種。彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)式安(an)全(quan)閥(fa)作用(yong)原理(li)是，彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)力(li)(li)與(yu)介(jie)質作用(yong)于閥(fa)瓣的正常壓力(li)(li)相平衡，使密封(feng)(feng)面密合；當介(jie)質壓力(li)(li)過高(gao)時(shi)，彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)受到壓縮，使閥(fa)瓣離(li)開閥(fa)座(zuo)，介(jie)質從中(zhong)泄出；當壓力(li)(li)回(hui)降到正常值時(shi)，彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)(huang)(huang)力(li)(li)又將(jiang)閥(fa)瓣推向閥(fa)座(zuo)，密封(feng)(feng)面重新密合。
（2）在(zai)一些重要部位往往使(shi)用(yong)帶扳手的雙彈簧(huang)微(wei)啟(qi)式安全閥(fa)。這種結(jie)構形狀(zhuang)如(ru)圖6.3.22（b）所示。
（3）脈沖式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)，就是(shi)一個大(da)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)（主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)）和一個小(xiao)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)（輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)）配合動(dong)作(zuo)，通過輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)脈沖作(zuo)用帶動(dong)主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)啟閉(bi)。大(da)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)比(bi)較遲(chi)鈍(dun)，小(xiao)的(de)(de)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)則(ze)比(bi)較靈敏。將通向主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)介(jie)質與輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)相(xiang)連(lian)通，壓力(li)過高時，輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)開啟，介(jie)質從旁路進入主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)下(xia)面的(de)(de)一個活塞(sai)，推(tui)動(dong)活塞(sai)將主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)打開。壓力(li)回降時，輔閥(fa)(fa)(fa)(fa)關(guan)閉(bi)，主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)活塞(sai)下(xia)的(de)(de)介(jie)質壓力(li)降低，主(zhu)(zhu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣也跟著下(xia)降密合。這種安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)結構復雜(za)，只有在通徑很大(da)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)才采用。
（4）杠桿(gan)式安全閥(fa)（重(zhong)錘(chui)(chui)式）安全閥(fa)，是(shi)一(yi)種古老的(de)閥(fa)門。它(ta)依靠杠桿(gan)和(he)重(zhong)錘(chui)(chui)來平衡閥(fa)瓣的(de)壓力。通過重(zhong)錘(chui)(chui)在杠桿(gan)上(shang)的(de)移動，調整壓力的(de)大小(xiao)。它(ta)與彈簧(huang)式安全閥(fa)比較，顯得笨(ben)重(zhong)而遲鈍(dun)。好處是(shi)因為沒有彈簧(huang)，不怕介質的(de)熱影響，所以至今還(huan)在某些(xie)鍋爐上(shang)使用。結構形狀如圖(tu)6.3.22（e）、圖(tu)6.3.22（f）所示。
四(si)、安全閥形式的選(xuan)擇
（1）排放氣體或蒸汽時，選(xuan)用全啟式安全閥(fa)。
（2）排放(fang)液(ye)體時，選用全啟式或(huo)微啟式安(an)全閥。
（3）排放水蒸(zheng)氣或空氣時，可選用帶扳手的安(an)全閥。
（4）對(dui)設(she)定壓力大(da)于3MPa，溫度(du)超(chao)過235℃的氣體，則選用帶(dai)散(san)熱片的安全閥，以防止泄放介質直(zhi)接沖蝕彈簧。
（5）排放介質允許泄漏(lou)至大(da)氣的(de)，選(xuan)用開(kai)式(shi)閥(fa)帽(mao)安全閥(fa)；不允許泄漏(lou)至大(da)氣的(de)，選(xuan)用閉式(shi)閥(fa)帽(mao)安全閥(fa)。
（6）排放有劇毒、有強(qiang)腐蝕、有極度危險(xian)的(de)介質，選用波紋管安全閥。
（7）高背(bei)壓的場(chang)合，選(xuan)用(yong)背(bei)壓平衡式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)或導閥(fa)控(kong)制式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)。
（8）在(zai)某些(xie)重要(yao)(yao)的(de)場合，有(you)時要(yao)(yao)安(an)裝互為備用的(de)兩(liang)(liang)個安(an)全閥(fa)。兩(liang)(liang)個安(an)全閥(fa)的(de)進口和出(chu)口切(qie)斷(duan)閥(fa)宜采用機(ji)械聯鎖(suo)裝置，以確(que)保在(zai)任何時候（包括維(wei)修(xiu)，檢修(xiu)期(qi)間）都能滿足容(rong)器所(suo)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)泄放面積(ji)。
五、安全閥有關標準規范(fan)
GB/T 12241《安全(quan)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《電站(zhan)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(an)全閥(fa)安(an)全技(ji)術監察規程》
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(an)全閥 第1部分(fen)：通(tong)用要(yao)求》
ISO 10417《石油和(he)天(tian)然氣工業 地(di)下安全閥系統設計、裝配、操作和(he)修理》
HG 3157《液化氣(qi)體(ti)罐(guan)車用彈簧安(an)全閥(fa)》
BS 6759《安(an)全(quan)閥》
