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化工鍋爐安全閥分類選型安全閥用以防止鍋爐、壓力容器等設(shè)備或管道因超壓而發(fā)生損壞的。當(dāng)被保護(hù)體內(nèi)的流體壓力達(dá)到略高于正常工作壓力的某一規(guī)定值(即閥門開啟壓力)時(shí)，安全閥自動(dòng)開啟，排放部分流體，使壓力下降。當(dāng)壓力下降到略低于正常工作壓力的某一值(即閥門回座壓力)時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉，停止排放流體并保持密封。
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(dá)到安全保護(hù)的目的。安全閥是一種安全保護(hù)用閥，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)定值時(shí)自動(dòng)開啟，通過向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值。安全閥屬于自動(dòng)閥類，主要用于鍋爐、壓力容器和管道上，控制壓力不超過規(guī)定值，對人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù)作用。
化工鍋爐安全閥分類選型按安全閥閥瓣開啟高度可分為微啟式安全閥和全啟式安全閥，微啟式安全閥的開啟行程高度為：≤0.05d0(zui小排放喉部口徑)；全啟式安全閥開啟高度為≤0.25d0(zui小排放喉部口徑)。 安全閥按結(jié)構(gòu)形式來分，要分為垂錘式、杠桿式、彈簧式和先導(dǎo)式(脈沖式)；按閥體構(gòu)造來分，可分為封閉式和不封閉式兩種。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地點(diǎn)，一般用在有毒和腐蝕性介質(zhì)中。對于空氣和蒸汽用安全閥，多采用不封閉式安全閥。對于安全閥產(chǎn)品的選用，應(yīng)按實(shí)際密封壓力來確定。對于彈簧式安全閥，在一種公稱壓力(PN)范圍內(nèi)，具有幾種工作壓力級(jí)的彈簧，訂貨時(shí)除注明安全閥型號(hào)、名稱、介質(zhì)和溫度外，尚應(yīng)注明閥體密封壓力，否則按zui大密封壓力供貨。
化工鍋爐安全閥分類選型
安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件，能夠有效預(yù)防由生產(chǎn)裝置超壓引起的爆炸事故。安全閥的合理計(jì)算與設(shè)計(jì)對化工裝置來說是非常重要的。安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件。其動(dòng)作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全，并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān)。而有的用戶和設(shè)計(jì)部門在選型時(shí)，總是選錯(cuò)型號(hào)。為此本文對安全閥的選用加以分析。
二、定義
所謂安全閥廣義上講包括泄放閥，從管理規(guī)則上看，直接安裝在蒸汽鍋爐或一類壓力容器上，其必要條件是必須得到技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)可的閥門，狹義上稱之為安全閥，其他一般稱之為泄放閥。安全閥與泄放閥在結(jié)構(gòu)和性能上很相似，二者都是在超過開啟壓力時(shí)自動(dòng)排放內(nèi)部的介質(zhì)，以保證生產(chǎn)裝置的安全。由干存在這種本質(zhì)上類似性，人們在使用時(shí)，往往將二者混同，另外，有些生產(chǎn)裝置在規(guī)則上也規(guī)定選用哪種均可。因此，二者的不同之處往往被忽視。從而也就出現(xiàn)了許多間題。如果要將二者作出比較明確的定義，則可按照《ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范》*篇中所闡述的定義來理解：
（l）安全閥（Safety Valve）一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置。其特征為具有突開的全開啟動(dòng)作。用于氣體或蒸汽的場合，如圖1。
安全閥分類及特點(diǎn)
按整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同劃分：安全閥按其整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同可以分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖式三種。三種形式的安全閥中，用得比較普遍的是彈簧式安全閥。
1重錘杠桿式安全閥
重錘杠桿式安全閥是利用重錘和杠桿來平衡作用在閥瓣上的力。
根據(jù)杠桿原理，它可以使用質(zhì)量較小的重錘通過杠桿的增大作用獲得較大的作用力，并通過移動(dòng)重錘的位置(或變換重錘的質(zhì)量)來調(diào)整安全閥的開啟壓力。
優(yōu)點(diǎn)：重錘杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整容易而又比較準(zhǔn)確，所加的載荷不會(huì)因閥瓣的升高而有較大的增加，適用于溫度較高的場合，過去用得比較普遍，特別是用在鍋爐和溫度較高的壓力容器上。
缺點(diǎn)：但重錘杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)比較笨重，加載機(jī)構(gòu)容易振動(dòng)，并常因振動(dòng)而產(chǎn)生泄漏；其回座壓力較低，開啟后不易關(guān)閉及保持嚴(yán)密。
2彈簧式安全閥
彈簧式安全閥是利用壓縮彈簧的力來平衡作用在閥瓣上的力。
螺旋圈形彈簧的壓縮量可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)它上面的調(diào)整螺母來調(diào)節(jié)，利用這種結(jié)構(gòu)就可以根據(jù)需要校正安全閥的開啟(整定)壓力。
優(yōu)點(diǎn)：彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)輕便緊湊，靈敏度也比較高，安裝位置不受限制，而且因?yàn)閷φ駝?dòng)的敏感性小，所以可用于移動(dòng)式的壓力容器上。
缺點(diǎn)：所加的載荷會(huì)隨著閥的開啟而發(fā)生變化，即隨著閥瓣的升高，彈簧的壓縮量增大，作用在閥瓣上的力也跟著增加。這對安全閥的迅速開啟是不利的。
另外，閥上的彈簧會(huì)由于長期受高溫的影響而使彈力減小。用于溫度較高的容器上時(shí)，常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問題，從而使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜起來。 
3脈沖式安全閥
脈沖式安全閥由主閥和輔閥構(gòu)成，通過輔閥的脈沖作用帶動(dòng)主閥動(dòng)作、其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常只適用于安全泄放量很大的鍋爐和壓力容器。
按介質(zhì)排放方式的不同劃分：按照介質(zhì)排放方式的不同，安全閥又可以分為全封閉式、半封閉式和開放式等三種。
1全封閉安全閥
全封閉式安全閥排氣時(shí)，氣體全部通過排氣管排放，介質(zhì)不能間外泄漏，主要用于介質(zhì)為有毒。易燃?xì)怏w的容器。
2半封閉安全閥
半封閉式安全閥所排出的氣體一部分通過排氣管，也有一部分從閥蓋與閥桿間的間隙中漏出，多用于介質(zhì)為不會(huì)污染環(huán)境的氣體的容器。
3開放式安全閥
開放式安全閥的閥蓋是敞開的，使彈簧腔室與大氣相通，這樣有利于降低彈簧的溫度，主要適用于介質(zhì)為蒸汽，以及對大氣不產(chǎn)生污染的高溫氣體的容器。
按閥瓣開啟的zui大高度和流道之比劃分：
按照閥瓣開啟的zui大高度與安全閥流道直徑之比來劃分，安全閥主要分為微啟式安全閥和全啟式安全閥兩種。
1微啟式安全閥
微啟式安全閥的開啟高度小于流道直徑的1/4，通常為流道直徑的1/40一1/20。
微啟式安全閥的動(dòng)作過程是比例作用式的，主要用于液體場合，有時(shí)也用于排放量很小的氣體場合。
2全啟式安全閥
全啟式安全閥的開啟高度大于或等于流道直徑的1/4。全啟式安全閥的排放面積是閥座喉部zui小截面積。其動(dòng)作過程是屬于兩段作用式，必須借助于一個(gè)升力機(jī)構(gòu)才能達(dá)到全開啟，全啟式安全閥主要用于氣體介質(zhì)的場合。
按作用原理劃分：
按作用原理分類，可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥。
1直接作用式安全閥
直接作用式安全閥是在工作介質(zhì)的直接作用下開啟的，即依靠工作介質(zhì)壓力的作用克服加載機(jī)構(gòu)加于閥瓣的機(jī)械載荷，使閥門開啟。這種安全閥具有結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作迅速，可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)橐揽拷Y(jié)構(gòu)加載，其載荷大小受到限制，不能用于高壓、大口徑的場合。 
2非直接作用式安全閥
這類安全閥可以分為先導(dǎo)式安全閥、帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥。 先導(dǎo)式安全閥是依靠從導(dǎo)閥排出的介質(zhì)來驅(qū)動(dòng)或控制的。而導(dǎo)閥本身是一個(gè)直接作用式安全閥，有時(shí)也采用其他形式的閥門。
先導(dǎo)式安全閥適用于高壓、大口徑的場合。先導(dǎo)式安全閥的主閥還可以設(shè)計(jì)成依靠工作介質(zhì)來密封的形式，或者可以對閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機(jī)械載荷，因而具有良好的密封性能。
同時(shí)，它的動(dòng)作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點(diǎn)在于它的可靠性同主閥和導(dǎo)閥有關(guān)，動(dòng)作不如直接作用式安全閥那樣迅速、可靠，而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥是借助于一個(gè)動(dòng)力輔助裝置，在低于正常開啟壓力的情況下強(qiáng)制安全閥開啟。這種安全閥適用于開啟壓力很接近于工作壓力的場合，或需定期開啟安全閥以進(jìn)行檢查或吹除粘著、凍結(jié)的介質(zhì)的場合。同時(shí)，也提供了一種在緊急情況下強(qiáng)制開啟安全閥的手段。
安全閥的選型
安全閥各種參數(shù)的確定
1確定安全閥公稱壓力。
根據(jù)閥門材料、工作溫度和zui大工作壓力選定公稱壓力。
2確定安全閥的工作壓力等級(jí)。
根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度選定工作壓力等級(jí)，安全閥的工作壓力與彈簧的工作壓力級(jí)有著不同的含義。安全閥的工作壓力是指安全閥正常運(yùn)行時(shí)閥前所承受的靜壓力，它與被保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備的工作壓力相同。
而彈簧的工作壓力級(jí)則是指某一根彈簧所允許使用的工作壓力范圍，在該壓力范圍內(nèi)，安全閥的開啟壓力（即整定壓力）可以通過改變彈簧的預(yù)緊壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
同一公稱壓力的安全閥，根據(jù)彈簧設(shè)計(jì)要求，可以分為多種不同的工作壓力級(jí)。
選用安全閥時(shí)，應(yīng)根據(jù)所需開啟壓力值確定閥門的工作壓力級(jí)。
3確定安全閥的排放壓力Pd
安全閥的排放壓力一般為整定壓力（開啟壓力）的1.1倍，蒸汽鍋爐安全閥的排放壓力為整定壓力的1.03倍。
4確定安全閥的通徑
根據(jù)必需排放量來確定，安全閥的排放能力≥必需排放量。
被保護(hù)系統(tǒng)所必需的排放量是指系統(tǒng)發(fā)生異常超壓時(shí)為防止超壓所必須排除的量，它是由系統(tǒng)或設(shè)備的工作條件、容量以及可能引起超壓等因素決定的。
5材質(zhì)的確定
選用安全閥的材質(zhì)應(yīng)考慮介質(zhì)的工作溫度、工作壓力，介質(zhì)性能以及材料的工藝性，經(jīng)濟(jì)性等多種因素。
安全閥特殊結(jié)構(gòu)的確定
★對于開啟壓力大于3MPa蒸汽用的安全閥或介質(zhì)溫度超過320℃的氣體用的安全閥，應(yīng)選用帶散熱器(翅片)的安全閥。
★對承受附加背壓力的安全閥，而且其背壓力變化量超過整定壓力10％時(shí)，應(yīng)選用波紋管安全閥。
另外對使用有腐蝕性介質(zhì)的安全閥，為防止彈簧及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受介質(zhì)腐蝕，也應(yīng)選用波紋管安全閥。
★對于易燃、毒性為極度或高度危害介質(zhì)必須采用封閉式安全閥，如需采用帶有提升機(jī)構(gòu)的，則應(yīng)采用封閉式帶板手安全閥。
★對空氣、60℃以上熱水或蒸汽等非危害介質(zhì)，應(yīng)采用帶板手安全閥。
★液化槽(罐)車，應(yīng)采用內(nèi)置式安全閥。
★對于泄放量大的工況，應(yīng)選用全啟式；對于工作壓力穩(wěn)定、 泄放量小的工況，宜選用微啟式；對于高壓、泄放量大的工況， 宜選用非直接起動(dòng)式，如脈沖式安全閥；對于容器長度超過6m的應(yīng)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上安全閥。
★工作壓力低的固定式容器，可采用靜重式（高壓鍋）或杠桿重錘式安全閥。移動(dòng)式設(shè)備應(yīng)采用彈簧式安全閥。
★對于介質(zhì)較稠且易堵塞的，宜選用安全閥與爆破片的串聯(lián)組合式的泄放裝置。
