暖通空調(diào)安全閥是基礎(chǔ)知識

安全閥，通常是指用于蒸汽/氣體介質(zhì)并具有突開特性的安全閥。泄放閥，通常是指具有調(diào)節(jié)特性的安全閥,多用于不可壓縮的液體介質(zhì)。安全泄放閥，即可用于蒸汽/氣體介質(zhì)又可用于液體介質(zhì)，具有突開/調(diào)節(jié)雙重動作特性。壓力泄放閥，廣義上的安全閥=安全閥+泄放閥+安全泄放閥。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。）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。名稱解釋：最高操作壓力P：設(shè)備運行期間可能達到的最高壓力。背壓力Pb：安全閥出口處壓力，它是附加背壓力和排放背壓力的總和。排放背壓力Pbd：(也稱“積聚背壓”或“動背壓”)：由于介質(zhì)通過安全閥流入排入系統(tǒng)，而在閥出口處形成的壓力。附加背壓力Pbs：(也稱“疊加背壓”或“靜背壓”)：安全閥動作前，在閥出口處存在的壓力，它是由其它壓力源在排放系統(tǒng)中引起的。整定壓力（開啟壓力）Ps：安全閥閥瓣在運行條件下開始升起的進口壓力。在該壓力下，開始有可測量的開啟高度，介質(zhì)呈由視覺或聽覺感知的連續(xù)排放狀態(tài)。整定壓力（開啟壓力）Ps：安全閥閥瓣在運行條件下開始升起的進口壓力。在該壓力下，開始有可測量的開啟高度，介質(zhì)呈由視覺或聽覺感知的連續(xù)排放狀態(tài)。排放壓力Pd：閥瓣達到規(guī)定開啟高度的進口壓力?；刈鶋毫r：排放后閥瓣重新與閥座接觸，即開啟高度變?yōu)榱銜r的進口壓力。超過壓力ΔP0：排放壓力與整定壓力之差，通常用整定壓力的百分數(shù)來表示。啟閉壓差ΔPb1：整定壓力與回座壓力之差，通常用整定壓力的百分數(shù)來表示。安全閥的型式與選用：按結(jié)構(gòu)形式分類：直接載荷式安全閥（普通彈簧式）一種直接用機械載荷如重錘、杠桿加重錘或彈簧來克服由閥瓣下介質(zhì)壓力所產(chǎn)生作用力的安全閥。平衡波紋管式安全閥：平衡波紋管式安全閥是平衡式安全閥的一種。它借助于在閥瓣和泄出閥蓋間安裝波紋管的方法，將普通式安全閥的背壓限制降低到最少。先導(dǎo)式安全閥：一種依靠從導(dǎo)閥排出介質(zhì)來驅(qū)動或控制的安全閥，該導(dǎo)閥本身應(yīng)是符合標準要求的直接載荷式安全閥。全啟式安全閥：指閥瓣開啟高度而言，一般用于排放介質(zhì)為氣體的條件下，當(dāng)達到排放壓力時全啟。微啟式安全閥：指閥瓣開啟高度而言，一般用于排放介質(zhì)為液體的條件下，當(dāng)達到整定壓力時開始開啟，并隨壓力的升高而繼續(xù)開大。安全閥的選型：安全閥選型參數(shù)：介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相)。氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值。液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度。安全閥泄放量要求。設(shè)定壓力。背壓。泄放溫度。安全閥選型：排放不可壓縮液體的膨脹泄壓，宜選用微啟式安全閥，也可選用全啟式安全閥。當(dāng)介質(zhì)為液體選用全啟式安全閥時，它的動作性能則變?yōu)槲⑹?，其噴嘴?nèi)徑應(yīng)按微啟式計算。在石油、石化生產(chǎn)裝置中一般選用普通彈簧式安全閥、平衡波紋管式安全閥或先導(dǎo)式安全閥。普通彈簧式安全閥選用原則：a.介質(zhì)放空，無背壓；b.背壓穩(wěn)定。平衡波紋管式安全閥的選用：安全閥的背壓力大于其整定壓力的10%，而小于30%時；當(dāng)介質(zhì)具有腐蝕性、易結(jié)垢、易結(jié)焦，會影響安全閥彈簧的正常工作時；平衡波紋管式安全閥不適用于酚、蠟液、重石油餾分、含焦粉等的介質(zhì)上，也不適用于往復(fù)壓縮機選用。先導(dǎo)式安全閥的選用：安全閥的背壓力大于其整定壓力的30%以上時；對要求安全閥的密封性能特別好的場合；對于介質(zhì)有毒、有害時，應(yīng)選用不流動式導(dǎo)閥（即導(dǎo)閥打開時，它不向外排放介質(zhì)）。除用于無毒、不可燃介質(zhì)、蒸汽、空氣、氮氣的安全閥外，所有安全閥都應(yīng)選用密封彈簧式結(jié)構(gòu)。安全閥常用標準及規(guī)范：國外標準：ISO4126-1

安全閥一般要求；APIRP520：煉油廠泄壓裝置的定徑、選擇和安裝；第一部分：定徑和選擇；第二部分：安裝APIstd526：鋼制法蘭泄壓閥；APIstd527：泄壓閥閥座的密封性；ASMEPTC25：泄壓裝置性能試驗規(guī)范；ASME

鍋爐與壓力容器規(guī)范第I卷：動力鍋爐第Ⅷ卷：壓力容器國內(nèi)標準：GB12241

安全閥一般要求；GB12242

安全閥性能試驗方法；GB12243

彈簧直接載荷式安全閥；GB150

鋼制壓力容器，附錄B超壓泄放裝置。國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第七章安全附件；中華人民共和國勞動部《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第七章主要附件和儀表；中華人民共和國勞動部《關(guān)于在用鍋爐壓力容器安全閥校驗的若干意見》。彈簧式安全閥工作原理及結(jié)構(gòu)組成：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（閥桿）、調(diào)節(jié)螺絲、護罩、鉛封。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）。安全閥的典型安裝方式：關(guān)于安全閥的設(shè)置，GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》2008版，第5.5.1節(jié)規(guī)定：在非正常條件下，可能超壓的下列設(shè)備應(yīng)設(shè)安全閥：1

頂部最高操作壓力大于等于0.1MPa的壓力容器；2

頂部最高操作壓力大于0.03MPa的蒸餾塔、蒸發(fā)塔和汽提塔（汽提塔頂蒸汽通入另一蒸餾塔者除外）；3

往復(fù)式壓縮機各段出口或電動往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵等容積式泵的出口（設(shè)備本身已有安全閥者除外）；4凡與鼓風(fēng)機、離心式壓縮機、離心泵或蒸汽往復(fù)泵出口連接的設(shè)備不能承受其最高壓力時，鼓風(fēng)機、離心式壓縮機、離心泵或蒸汽往復(fù)泵的出口；5

可燃氣體或液體受熱膨脹，可能超過設(shè)計壓力的設(shè)備；6

頂部最高操作壓力為0.03～0.1MPa的設(shè)備應(yīng)根據(jù)工藝要求設(shè)置。GB50160

《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》2008版，第5.5.3節(jié)規(guī)定：下列的工藝設(shè)備不宜設(shè)安全閥：1

加熱爐爐管；2

在同一壓力系統(tǒng)中，壓力來源處已有安全閥，則其余設(shè)備可不設(shè)安全閥；3

對掃線蒸汽不宜作為壓力來源。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：（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，大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥，如減溫減壓裝置、電站鍋爐等。

（8）運送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內(nèi)裝式安全閥。

（9）油罐頂部一般用液壓安全閥，需與呼吸閥配合使用。

（10）井下排水或天然氣管道一般用先導(dǎo)式安全閥。

（二）參數(shù)確定：1、工作壓力級（壓力等級）的確定彈簧的工作壓力級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)緊壓縮量進行調(diào)節(jié)。同一公稱壓力的安全閥，根據(jù)彈簧設(shè)計要求，可以分為多種不同的工作壓力級。選用安全閥時，應(yīng)根據(jù)所需開啟壓力值確定安全閥的工作壓力級。2、公稱通徑的確定安全閥的公稱通徑應(yīng)根據(jù)被保護系統(tǒng)所必需的排放量來確定。所用安全閥的額定排量應(yīng)大于并盡可能接近必需排放量。被保護系統(tǒng)所必需的排放量是指系統(tǒng)發(fā)生異常超壓時為防止過分超壓所必須排除的介質(zhì)量，它是由