摘要: 安全閥是閥門家族比較特殊的一個(gè)分支，它的特殊性是因安全閥為不僅僅起到開關(guān)的作用，更重要的是起到保護(hù)設(shè)備的安全。本文從安全閥的類型出發(fā)，提出了安全閥選用和安裝的要求。
安全閥( 又稱泄壓閥)，是閥門家族中比較特殊的一個(gè)分支，為保證鍋爐、壓力容器和其他受壓力設(shè)備及管路的安全，將安全閥安裝于封閉系統(tǒng)的設(shè)備或管路上以保護(hù)系統(tǒng)安全，能夠有效預(yù)防由生產(chǎn)裝置超壓引起的爆炸事故。
因?yàn)榘踩y能夠根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力( 工作溫度)自動(dòng)啟閉，因此，安全閥在化工裝置中占有非常重要的地位，同時(shí)，準(zhǔn)確的選用和安裝安全閥很有必要。
1、分類及特點(diǎn)
1.1按安全閥的結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)分類
按照安全閥的整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)，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。重錘杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)簡單，準(zhǔn)確，它的工作原理是通過杠桿獲得較大的作用力，調(diào)整安全閥的開啟壓力就通過改變重錘的位置( 或變換重錘的質(zhì)量)來實(shí)現(xiàn)。適用于鍋爐和溫度較高的壓力容器上。其結(jié)構(gòu)比較笨重，常因振動(dòng)而產(chǎn)生泄漏。
彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)緊湊，安裝位置不受限制，靈敏度較高，常用于移動(dòng)式的壓力容器上。它的工作原理是利用壓縮彈簧來平衡閥瓣上的壓力。通過轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧式安全閥上面的調(diào)整螺母來調(diào)節(jié)螺旋圈形彈簧的壓縮量來校正安全閥的開啟(整定)壓力。所連接設(shè)備或管道的壓力升高，彈簧的壓縮量增大，閥瓣升高，閥瓣上的力也增加。但是，由于彈簧長期受高溫的影響會(huì)導(dǎo)致彈力的減小。所以，在溫度較高的容器上使用時(shí)，要解決彈簧的隔熱或散熱問題。
脈沖式安全閥由主閥和輔閥構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常安裝于安全泄放量很大的鍋爐和壓力容器
1.2按介質(zhì)排放方式的不同分類
按介質(zhì)排放方式的不同安全閥可分為全封閉式安全閥、半封閉安全閥、開放式安全閥。全封閉式安全閥主要用于個(gè)質(zhì)為有毒、易燃?xì)怏w的容器。當(dāng)安全閥開啟時(shí)，氣體全部隨排氣管排放，介質(zhì)不外漏。半封閉式安全閥主要用于無污染的氣體，當(dāng)安全閥開啟時(shí)，所排出的氣體一部分從排氣管排出，一部分從閥蓋與閥桿間的間隙中排出。
開放式安全閥適用于蒸汽，以及無污染的高溫氣體。敞開的閥蓋使彈簧腔室與大氣相通，這樣可降低彈簧的溫度。
1.3按安全閥閥瓣開啟的最大高度和流道之比分類
按安全閥閥瓣開啟的最大高度和流道之比分類，
安全閥可分為微啟式安全閥和全啟式安全閥兩種。
微啟式安全閥主要適用于介質(zhì)是液體，或氣體排放量很小的場合。
微啟式安全閥的動(dòng)作過程是比例作用式，開啟高度通常為流道直徑的1/40-1/20.
全啟式安全閥主要用于介質(zhì)為氣體的場合。
開啟高度大于或等于流道直徑的1 14。
其動(dòng)作過程是屬于兩段作用式，必須借助升力機(jī)構(gòu)才能達(dá)到完全開啟。
1.4按作用原理分類
按作用原理，可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥。直接作用式安全閥結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作迅速，可靠性好，是在工作介質(zhì)的直接作用下開啟的。但因?yàn)檩d荷大小受到限制，不能用于高壓、大口徑的場合。非直接作用式全閥，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)式安全閥適用于高壓、大口徑的場合，它依靠從導(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。帶動(dòng)力輔助裝置的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的場合。同時(shí)，還可以在緊急情況下強(qiáng)制開啟。
2、安全閥的選型和安裝
2.1確定安全閥的工作壓力
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)，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)。
2.2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。
2.3安全閥通徑的確定。
安全閥的排放能力2被保護(hù)系統(tǒng)必需排放量。被保護(hù)系統(tǒng)必需排放量是由系統(tǒng)或設(shè)備的工作條件、容量以及可能引起超壓的因素決定的。
2.4材質(zhì)的確定
應(yīng)考慮介質(zhì)的物理性質(zhì)以及正常工作時(shí)的工作溫度、工作壓力，腐蝕性等多種因素。
2.5特殊場合安全閥的確定
輸送溫度超過320C的氣體或壓力大于3MPa的蒸汽，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應(yīng)選用波紋管安全閥:對使用有腐蝕性介質(zhì)的安全閥，也應(yīng)選用波紋管安全閥:對易燃、毒性為極度或高度危害介質(zhì)必須采用封閉式安全閥:全啟式安全閥適用于泄放量大的場合:當(dāng)設(shè)備內(nèi)工作壓力穩(wěn)定、泄放量小時(shí)應(yīng)選用微啟式安全閥:高樂、泄放量大，宜選用非直接起動(dòng)式安全閥:對較稠且易堵寒的介質(zhì)，宜選用安全閥與爆破片的串聯(lián)組合式的泄放裝置。
3安全閥安裝位置及要求
3.1安裝位置
1垂直向上安裝
2盡量靠近被保護(hù)的設(shè)備或管道。
3安裝在易于檢修和調(diào)節(jié)之處，周圍有足夠空間。
4壓力容器的安全閥，安裝在容器本體液面以上氣相空間，也可以安裝在連接點(diǎn)位于壓力容器氣相空間的管道上。
5對于盛裝易燃、毒性、黏性介質(zhì)的容器、設(shè)備，可在安全閥前裝截止閥，但截止閥的流通面積，不得小于安全閥的最小流通面積，并加裝鉛封，保證截止閥處于全開、常開狀態(tài)。
6安全閥要與截止閥反向安裝，減少閥門自重力影響，避免出現(xiàn)應(yīng)力疲勞和排放振動(dòng)疲勞。
7對于可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥，在其入口前設(shè)爆破片，并在安全閥與爆破片之間，加裝檢查閥，在其入口管道上采取反吹掃、伴熱或保溫等防堵措施。
8管道上的安全閥，不能安裝在水平管道的死角處，應(yīng)設(shè)置在流體壓力比較穩(wěn)定的地方。
9對于液體介質(zhì)的管道、換熱器或壓力容器等，當(dāng)閥門關(guān)閉可能會(huì)出現(xiàn)熱膨脹，造成壓力整高的問題時(shí)，設(shè)置的安全閥可水平安裝，直接向下排出液體。
10對空緊急排放，管口要平整、不尖銳，沒有毛刺，以防產(chǎn)生靜電放電。安全閥安裝點(diǎn)，不能使安全閥承受過大的背壓值，應(yīng)在規(guī)定允許范圍內(nèi)。安全閥的閥體，要支撐平穩(wěn)。裝有極度和高度危害或易燃易爆介質(zhì)的容器，安全閥的排出口應(yīng)引至安全地點(diǎn)，并進(jìn)行妥善處理。
3.2安裝要求
1對于腐蝕性介質(zhì)，安全閥要與爆破片組合安裝。
2對于高毒性介質(zhì)，要選用密封性良好的安全閥類型。
3對于高溫個(gè)質(zhì)安全閥，高溫對彈簧影響較大，應(yīng)避免選用彈簧式安全閥。
4對于重要安全閥，或者易受火災(zāi)影響的安全閥，要設(shè)置噴淋保護(hù)。
5對于球罐用安全閥，要安裝雙安全閥，且其中任何一個(gè)安全閥的泄壓能力，都能滿足球罐安全泄壓要求。
6安全閥要設(shè)置靜電跨線。
7為了防止安全閥反復(fù)啟閉，產(chǎn)生顫振，損壞閥門，要減少安全閥入口管道的壓力降，即加大入口管徑、縮短入口管段總之，安全閥的選型是一個(gè)系統(tǒng)問題，不僅取決于安全閥本身的因素，而且還取決于被保護(hù)系統(tǒng)的各種情況，因此，在選型時(shí)，應(yīng)該針對安全閥在工作時(shí)面臨的各種極端情況綜合考慮，這樣才能保證設(shè)備的安全、合理、可靠的運(yùn)行。