安全閥基礎(chǔ)知識

安全閥基礎(chǔ)知識暖通南社

5月3日安全閥是一種安全保護用閥，是一種自動泄壓閥門，它的啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高，超過規(guī)定安全值時自動開啟，通過向系統(tǒng)外排出一額定數(shù)量的流體，以防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定的安全值，當(dāng)壓力恢復(fù)正常后，閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。

安全閥分類：（一）按安全閥閥瓣開啟高度分1：微啟式安全閥（微啟式開啟行程高度為：≤0.05d0(最小排放喉部口徑)2：全啟式安全閥（全啟式安全閥開啟高度為≤0.25d0（最小排放喉部口徑）（二）按安全閥結(jié)構(gòu)形式來分1：垂錘式2：杠桿式3：彈簧式（利用壓縮彈簧的力來平衡閥瓣的壓力，并使其密封的安全閥，輸氣站場常用）4：先導(dǎo)式（脈沖式）它把主閥和輔閥設(shè)計在一起，通過輔閥的脈沖作用帶動主閥動作。這種結(jié)構(gòu)通常用于大口徑、大排量及高壓系統(tǒng)。它把主閥和輔閥設(shè)計在一起，通過輔閥的脈沖作用。（三）按閥體構(gòu)造來分1：封閉式安全閥（封閉式安全閥即排除的介質(zhì)不外泄，全部沿著出口排泄到指定地點，一般用在有毒和腐蝕性介質(zhì)中。）2：不封閉式安全閥（對于空氣和蒸汽用安全閥，多采用不封閉式安閥。）（四）按使用介質(zhì)分1：蒸汽用安全閥（通常以A48Y型為代表）2：空氣及其他氣體用安全閥（通常以A42Y型為代表）3：液體用安全閥（通常以A41H型為代表）（五）按公稱壓力分1：低壓安全閥：公稱壓力PN≤1.6Mpa的安全閥2：中壓安全閥：公稱壓力PN2.5－6.4Mpa的安全閥3：高壓安全閥：公稱壓力PN10.0－80.0Mpa的安全閥4：超高壓安全閥：公稱壓力PN〉100Mpa的安全閥（六）按適用溫度分1：超低溫安全閥：t≤－100℃的安全閥2：低溫安全閥：－100℃<－40℃的安全閥。3：常溫安全閥：－40℃<t≤120℃的安全閥4：中溫安全閥：120℃<t≤450℃的安全閥5：高溫安全閥：t>450℃的安全閥（七）按連接方式分1：法蘭接連安全閥。安全閥進口和管道連接法蘭形式，出口形式靈活。2：螺紋接連安全閥。安全閥進口和管道連接螺紋，出口形式靈活。3：焊接接連安全閥。安全閥進口和管道連接螺紋，出口形式靈活。（八）按作用原理分類1：直接作用式安全閥。直接依靠介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力來克服作用在閥瓣上的機械載荷使閥門開啟的安全閥。2：先導(dǎo)式安全閥。由主閥和導(dǎo)閥組成，主要依靠從導(dǎo)閥排出的介質(zhì)來驅(qū)動或控制的安全閥。3：帶補充載荷式安全法。在進口壓力達到開啟壓力前始終保持有一增強密封的附加力，該附加力在達到閥門開啟壓力時可靠釋放的安全閥。（九）按密封副的分類1：硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金密封副。適用于高溫高壓的場合，尤其是高溫高壓的過熱蒸汽。2：2Cr13對2Cr13r密封副。使用于一般場合下的飽和蒸汽和過熱蒸汽，或溫度低于450℃其他介質(zhì)的容器或管道上。3：閥座密封面為2Cr13，閥瓣密封面為硬質(zhì)合金。使用于高壓蒸汽及流速比較大、易對密封面造成沖刷的其它介質(zhì)。4：閥座密封面為合金鋼，閥瓣密封面為聚四氟乙烯。適用于石油或天然氣介質(zhì)，密封要求嚴(yán)格，但工作溫度低于150℃的場合。5：密封副為奧氏體不銹鋼。這種安全閥的閥體，閥蓋多為奧氏體不銹鋼，應(yīng)用于介質(zhì)中含有酸、堿等腐蝕性成分的場合。（十）有無背壓平衡機構(gòu)分類1：背壓平衡式安全閥。利用波紋管、活塞或膜片等平衡背壓作用的原件，使閥門開高前背壓對閥瓣上下兩側(cè)的作用相互平衡的安全閥。2：常規(guī)式安全法。不帶背壓平衡原件的安全閥。彈簧式安全閥工作原理及結(jié)構(gòu)組成：工作原理：彈簧力大于介質(zhì)作用于閥芯的正常壓力（事先選定的壓力值），閥芯處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)罐內(nèi)介質(zhì)壓力超過允許壓力時，彈簧受到壓縮，使閥芯離開閥座，閥門自動開啟，介質(zhì)從中泄出、減壓；當(dāng)壓力回到正常值時，彈簧壓力又將閥芯推向閥座，閥門自動關(guān)閉。安全閥類的作用是防止管路或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，從而達到安全保護的目的。結(jié)構(gòu)組成：閥體、閥座、密封面、定位環(huán)、閥瓣、墊片、彈簧座、閥蓋、彈簧、彈簧座、傳動桿、調(diào)節(jié)螺絲、護罩、鉛封。彈簧式安全閥分類：根據(jù)安全閥開啟高度不同，可分為：（1）微啟式安全閥：是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/40～1/20。

（2）全啟式安全閥：是指閥瓣的開啟高度一般不小于閥座喉徑的1/4。全啟式安全閥特點：①是一種在開啟高度范圍內(nèi)比例開啟，隨后就突然開啟到全開位置的彈簧字節(jié)載荷安全閥，開啟高度一般不小于1/4流道直徑；②全啟式安全閥具有較大的排量，適用于氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)的石油、化工、電站等管道系統(tǒng)的超壓保護裝置。微啟式安全閥特點：是一種僅用于液體介質(zhì)的直接作用式安全閥，其排量比全啟式安全閥小。彈簧式安全閥名詞術(shù)語：公稱壓力：是指閥體最大允許承受壓力，如PN16、PN25、PN40、PN64。公稱壓力代號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其數(shù)值是以兆帕（MPa）為單位的公稱壓力值的10倍。

在我國，涉及公稱壓力時，為了明確起見，通常給出計量單位，以“MPA”表示。

公稱通徑：是指管路系統(tǒng)中所有管路附件用數(shù)字表示的尺寸，以區(qū)別用螺紋或外徑表示的那些零件。公稱通徑是用作參考的經(jīng)過圓整的數(shù)字，與加工尺寸數(shù)值上不完全等同。公稱通徑是用字母“DN”后緊跟一個數(shù)字標(biāo)志。如公稱通徑250mm應(yīng)標(biāo)志為DN250。工作壓力：工作壓力是指安全閥閥體本身所能承受的正常壓力。壓力等級：是指彈簧的調(diào)壓范圍。例如：壓力等級為0.7-1.0MPa，就是指這臺安全閥的開啟壓力是可以在0.7到1.0Mpa范圍內(nèi)設(shè)定的，壓力等級和排放壓力、額定壓力等之間沒有什么太大的關(guān)系。整定壓力：是指安全閥閥瓣在運行條件下開始開啟時的預(yù)定壓力，是在閥門進口處測量的表壓力。即安全閥的開啟動作的壓力,達到這一壓力值或超過時安全閥會打開，是人為設(shè)定的一個值，一般為最高工作壓力的1.05-1.1MPa，都是比設(shè)備正常工作壓力要大，比設(shè)備設(shè)計壓力小的一個安全值。安全閥銘牌標(biāo)定的整定壓力是該安全閥出廠時的整定壓力，對于彈簧式安全閥，是可以根據(jù)被保護設(shè)備的工況調(diào)節(jié)彈簧的縮緊量來調(diào)整整定壓力，整定壓力定期需要校核，否則安全閥一旦失靈起不到保護設(shè)備的作用。排放壓力：是指整定壓力加超過壓力（超過壓力是指超過安全閥整定壓力的壓力增量，通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)表示），亦即指閥瓣達到規(guī)定開啟高度時的進口壓力。排放壓力的上限需服從國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的要求?；刈鶋毫Γ喊踩y排放后，閥瓣重新壓緊閥座，介質(zhì)停止排出時的進口壓力?；刈鶋毫κ潜碚靼踩y使用品質(zhì)的一個重要參數(shù)。開啟壓力（額定壓力）：安全閥閥瓣在運行條件下開始升起時的進口壓力，在該壓力下，開始有可測量的開啟高度，介質(zhì)呈可由視覺或聽覺干支的連續(xù)排放狀態(tài)。流道面積：指閥瓣進口端到關(guān)閉件密封面間流道的最小截面積，用來計算無任何阻力影響時的理論排量。流道直徑：指對應(yīng)用于流道面積的直徑。開啟高度：指閥瓣離開關(guān)閉位置的實際升程。理論排量：指流道截面積與安全閥流道面積相等的理想噴管的計算排量。排量系數(shù)：指實際排量與理論排量的比值。密封試驗壓力：進行密封試驗的進口壓力，在該壓力下測量通過關(guān)閉件密封面的泄漏率。安全閥型號編制方法：安全閥連接形式代號：連接形式代號連接形式代號內(nèi)螺紋1對夾7外螺紋2卡箍8法蘭4卡套9焊接6安全閥結(jié)構(gòu)形式代號：結(jié)構(gòu)形式代號彈簧封閉帶散熱片全啟式0微啟式1全啟式2不封閉帶扳手全啟式4雙彈簧微啟式3全啟式8微啟式7帶控制機構(gòu)全啟式6杠桿單杠桿全啟式2角形微啟式5雙杠桿全啟式4先導(dǎo)式9閥座密封面材料代號閥座密封面材料代號閥座密封面材料代號銅合金T滲氨鋼D橡膠X滲硼鋼P尼龍塑料N硬質(zhì)合金Y合金鋼耐酸或不銹鋼H閥體本體加工W錫基軸承合金（巴氏合金）B公稱壓力：是指閥體最大允許承受壓力，公稱壓力代號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其數(shù)值是以兆帕（MPa）為單位的公稱壓力值的10倍。

在我國，涉及公稱壓力時，為了明確起見，通常給出計量單位，以“MPA”表示。如：PN40，指公稱壓力位4.0MPa。標(biāo)注工作溫度和工作壓力時，工作壓力須用P標(biāo)志并在P字的右下角附加介質(zhì)最高溫度數(shù)字，該數(shù)字是以10除介質(zhì)最高溫度數(shù)值所得的整數(shù)。如：工作溫度為540℃，工作壓力為10MPa的閥門，其代號為P54100。安全閥閥體材料代號閥體材料代號閥體材料代號灰鑄鐵H鉻鎳鈦鋼P球墨鑄鐵Q鉻鉬釩合金鋼V碳素鋼C鉻鉬合金鋼I備注：PN≤1.6MPa的灰鑄鐵閥體和PN≥2.5MPa的碳素鋼閥體，省略本代號。舉例：彈簧式安全閥，型號：A42Y-40。其代碼含義為：A—類型代號，指安全閥；

4—連接形式代號，指法蘭連接；2—結(jié)構(gòu)形式代號，指封閉全啟式；Y—閥座密封面材料代號，指硬質(zhì)合金；

40—公稱壓力代號，指公稱壓力4.0MPa；閥體材料—碳素鋼閥體，（因PN≥2.5MPa，故此處代碼省略）安全閥校驗（離線校驗）（一）校驗裝置

安全閥校驗裝置由校驗臺、氣源和管路等部分組成。安全閥校驗臺：是指一種離線模擬安全閥工作環(huán)境，并使內(nèi)部壓力升高至安全閥起跳，同時可以通過該裝置上的壓力表顯示安全閥的起跳壓力的裝置?？尚ｒ灠踩y起跳壓力（也叫開啟壓力、整定壓力）密封試驗壓力。（二）校驗周期1、安全閥應(yīng)定期校驗，一般每年至少進行一次校驗，安全技術(shù)規(guī)范有相應(yīng)規(guī)定的從其規(guī)定；2、經(jīng)解體、修理或更換部件的安全閥，應(yīng)當(dāng)重新進行校驗。（三）校驗介質(zhì)

應(yīng)當(dāng)符合以下要求：1、用于蒸汽的安全閥，其試驗需要用蒸汽進行，當(dāng)實驗裝置能力有限時，如果可以在安裝后進行調(diào)試的，可以用空氣代替蒸汽進行試驗；2、用于空氣或其它氣體的安全閥，其試驗可以用空氣進行；3、用于液體的安全閥，其試驗可以用水進行。（四）校驗項目

1、校驗前的檢查。安全閥校驗前要對安全閥進行清洗，然后將安全閥解體，檢查各零部件。發(fā)現(xiàn)閥瓣和閥座的密封面、導(dǎo)向零件、彈簧、閥桿有損傷、銹蝕、變形等缺陷時，應(yīng)該進行修理或更換。對閥體有裂紋、閥瓣與閥座粘死、彈簧嚴(yán)重變形、部件破損嚴(yán)重并且無法維修的安全閥應(yīng)予以報廢；2、整定壓力試驗。整定壓力試驗不得少于3次，每次都必須符合相應(yīng)的規(guī)定。當(dāng)整定壓力小于或等于0.5MPa時，實測整定值與要求整定值的允許誤差為±0.015MPa；當(dāng)整定壓力大于0.5MPa時，實測整定值與要求整定值的允許誤差為±3%整定壓力。3、密封性試驗。整定壓力調(diào)整合格后，應(yīng)該降低并且調(diào)整安全閥進口壓力進行密封性試驗。當(dāng)整定壓力小于或等于0.3MPa時，密封性試驗壓力應(yīng)當(dāng)比整定壓力低0.03MPa；當(dāng)整定壓力大于0.3MPa時，密封性試驗壓力為90%整定壓力。4、有條件的還應(yīng)該校驗安全閥回座壓力。安全閥校驗（在線校驗）：安全閥在線檢測儀1、安全閥在線檢測儀的名稱可謂眾多，安全閥在線定壓儀，安全閥在線整定儀，安全閥在線測試儀，安全閥在線校驗儀，安全閥檢測設(shè)備，等等。2、安全閥在線檢測儀，是對安全閥進行檢測、調(diào)校和整定的一種在線測試裝置。它在檢測安全閥時，不需要升高設(shè)備的工作壓力，測試過程中生產(chǎn)可正常繼續(xù)進行。特別是當(dāng)管線上的壓力不能升高時，就更顯示出它的優(yōu)越性。3、對于新裝備的或大修后的安全閥，安裝到管線上以后整定壓力會發(fā)生改變，即和不帶壓時的整定參數(shù)不同。這時安全閥在線檢測儀可對其進行在線帶壓調(diào)試，通過電腦顯示出安全閥的開啟壓力和回座壓力。4、該儀器也可對安全閥進行不帶壓試驗，根據(jù)記錄下的曲線，確定出安全閥的開啟壓力、回座壓力和開啟高度。并通過計算機比較整定時和使用中的測試結(jié)果，從而判斷安全閥是否滿足技術(shù)要求。彈簧式安全閥常見故障：1、安全閥漏氣，主要原因是：（1）閥芯與閥座接觸面不嚴(yán)密，對密封面進行研磨修復(fù)；

（2）閥芯與閥座接觸面有臟物，可手動將閥門開啟幾次，把臟物沖去；（3）閥桿偏斜，應(yīng)重新裝配。2、安全閥到規(guī)定壓力時不開啟，主要原因是：（1）閥芯與閥座粘住，清洗；（2）彈簧式安全閥的彈簧調(diào)整壓力過大，應(yīng)重新調(diào)整。3、安全閥不在規(guī)定壓力時就開啟，主要原因是：（1）彈簧式安全閥的彈簧調(diào)整壓力不夠、彈簧失效或彈力不足，應(yīng)重調(diào)或重換安全閥。（2）由于高溫或腐蝕等原因造成彈簧松弛，應(yīng)更換彈簧。4、安全閥啟閉不清脆，主要原因是：（1）調(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng)，應(yīng)重新加以調(diào)整；（2）內(nèi)部運動零件有卡阻現(xiàn)象，可能是由于裝配不當(dāng)，臟物混入或零件腐蝕等原因所造成，應(yīng)查明原因消除之；

（3）

排放管道阻力過大，使閥門開啟不足，排放管道應(yīng)水平布置。5、安全閥頻跳，主要原因是：調(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng)，使回座壓力過高，應(yīng)重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈的位置，使安全閥回座壓力保持合適值。6、安全閥顫振，主要原因是：（1）安全閥的選用不當(dāng)，閥門的排放能力太大（相對于必須排放量而言），應(yīng)當(dāng)使選用閥門的額定排量盡可能接近設(shè)備的必需排放量；（2）進口管道的口徑太小，小于閥門的進口通徑，或進口管阻力太大，消除的方法是在閥門安裝時，使進口管內(nèi)徑不小于閥門進口通徑或者減少進口管道的阻力；（3）排放管道阻力過大，造成排放時過大的北壓也是造成閥門顫振的一個因素，可以通過降低排放管道的阻力加以解決；（4）彈簧剛度過大，應(yīng)選用剛度較小的彈簧

。安全閥選型的一般方法：安全閥的主要性能指標(biāo)有：1）安全性。閥門出廠時按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行了強度試驗與密封試驗，確保閥門的機械性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2）靈敏性。閥門的起跳條壓力、回座壓力，在國家標(biāo)準(zhǔn)及用戶要求的范圍內(nèi)，起跳壓力準(zhǔn)確、起跳迅速，回座壓力穩(wěn)定。

3）密封性。閥門回座后密封性能優(yōu)良，無泄漏。

4）有排放量要求的安全閥，閥門起跳后排放量達到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求之機械特性，閥門的密封性能及其它性能保持穩(wěn)定，不發(fā)生變化。（一）一般原則：（l）熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。

（2）蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。

（3）水等液體不可壓縮介質(zhì)一般用封閉微啟式安全閥，或用安全泄放閥。

（4）高壓給水設(shè)備一般用封閉全啟式安全閥，如高壓給水加熱器、換熱器等。

（5）氣體等可壓縮性介質(zhì)一般用彈簧式安全閥，如儲氣罐、氣體管道等。如果容器的工作介質(zhì)有毒，易燃易爆，則選用封閉式的安全閥。（6）E級蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。

（7）大口徑，大排量及