安全閥的用途

 安全閥是設備、裝置和管道上作為安全保護的裝置，以防止設備、裝置和管道內介質的壓力超過規定的數值。當設備、裝置和管道內的工作壓力超過規矩數值時，安全閥便自行關閉，並阻止裝置內的介質繼續外流。
 由於安全閥是一種自動閥門，在機構和性能參數方麵與通用閥門有許多不同之處，有些專業的名詞術語，易於混淆。為了使廣大讀者更清楚地了解安全閥，並能正確選用，以下將一些主要名詞術語以說明。
 1.安全閥的名詞術語

 1.安全閥：一種自動閥門，它不借助任何外力，而是利用介質本身的力來排出一額定數量的流體，一防止係統內壓力超過預定的安全值，當壓力恢複正常後，閥門再行關閉並阻止介質繼續流出。
 2.直接載荷式安全閥：一種直接用機械載荷如重錘、杠杆加重錘或彈簧來克服有閥瓣下介質壓力所產生作用力的安全閥。
 3.帶動力輔助裝置的安全閥：該安全閥借助一個動力輔助裝置，可以在低於正常的開啟壓力下開啟，即使該輔助裝置失靈，此類閥門應仍能滿足標準要求。
 4.帶補充載荷的安全閥：這種安全閥在其進口處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（補充載荷）可由外來能源提供，而在安全閥達到開啟壓力時應可靠地釋放。其大小應這樣設定，即假定該附加力未釋放時，安全閥仍能在進口壓力不超過國家法規定的開啟壓力百分數的前提下達到額定排量。
 5.先導式安全閥：一種依靠從導閥排出介質來驅動或控製的安全閥。該導閥本身應是符合標準要求的直接載荷式安全閥。
 6.開啟壓力（整定壓力）：安全閥閥瓣在運行條件下開啟升起時的進口壓力，在該壓力下，開始有可測量的開啟高度，介質呈可由視覺或聽覺感知的連續排出狀態。
 7.排放壓力：閥瓣達到規定開啟高度的進口壓力。排放壓力的上限須服從國家有關標準或規範的要求。
 8.超過壓力：排放壓力與開啟壓力之差，通常用開啟壓力的百分數來表示。
 9.會座壓力：排放後閥瓣重新與閥座接觸，即開啟高度變為零時的進口壓力。
 10.啟閉壓差：開啟壓力與回座壓力之差，通常通開啟壓力的百分數來表示，隻有當開啟壓力很低時才用MPa表示。
 11.背壓力：安全閥出口壓力。
 12.額定排放壓力：標準規定排放壓力的上限值。
 13.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閉件密封麵的泄漏率。
 14.開啟高度：閥瓣離開關閉位置的實際升程。
 15.流道麵積：指閥進口端到關閉件密封麵間流道的小截麵積，用來計算無任何阻力影響時的理論排量。
 16.流道直徑：對應流道麵積的直徑。
 17.簾麵積：當閥瓣在閥座上方起時，在其密封麵之間形成的圓柱麵形或圓錐麵形通道麵積。
 18.排放麵積：閥門排放時流體通道的小截麵積，對於全啟式安全閥，排放麵積等於流道麵積；對於微啟示安全閥，排放麵積等於簾麵積。

 19.理論排量：是流道截麵積與安全閥流道麵積相等的理想噴管的計算排量。

 20.排量係數：實際排量與理論排量的比值。
 21.額定排量係數：排量係數與減低係數（取0.9）的乘積。
 22.額定排量：實際排量中允許作為安全閥的使用基準的那一部分。
 23.當量計算排量：指壓力、溫度、介質性質等條件與額定排量的適用條件相同時，安全閥的計算排量。
 24.憑跳：安全閥閥瓣迅速異常地來回運動，在運動中閥瓣接觸閥座。
 25.顫振：安全閥閥瓣迅速異常來回運動，在運動中閥瓣不接觸閥座。

 2.安全閥的分類
 根據其機構特點，或閥瓣大開啟高度和閥座直徑之比（h/d),安全閥一般可分為以下幾種：
 1.重錘式安全閥：用杠杆靜和重錘來平衡閥瓣的壓力，如圖2-95所示。這種機構的優點在於由閥杆傳來的力基力上是不變的。其缺點是較為笨重，關閉壓力低。這種機構隻能在固定設備上，其重錘的重量一般不應=超過60kg，以免操作困難。

 2.彈簧式安全閥：利用壓縮彈簧的力來平衡閥瓣的壓力並使其密封的安全閥，如圖2-96所示。該結構的優點在於比重錘安全閥輕便，靈感度高，安裝位置沒有嚴格限製。其缺點是作用在閥杆上的力隨彈簧的變形產生變化。同時，當溫度較高時，應注意彈簧的隔熱和散熱。這類安全閥的彈簧作用力一般不應超過2000kg；過大、過硬的彈簧不適於精確地工作。
 3.脈衝式安全閥：脈衝式安全閥又稱先導式安全閥。它把主閥和輔閥設計在一起，通過輔閥的脈衝作用帶動主閥動作，這種機構通常用於大口徑、大排量及高壓係統。脈衝式安全閥如圖2-97所示，其a為主閥部分，圖b為輔閥部分。

 圖2-98為大直徑輸水管路上用的脈衝式安全閥。它也是主閥和輔閥組成，輔閥為口徑很小的直接載荷式安全閥，它與主閥相連接。當係統超壓時，輔閥首先開啟，排放介質，從而驅動或控製主閥瓣開啟，大量排放介質。

 此外，還應注意止回閥的公稱尺寸，普通的旋啟式或升降式止回閥應盡量避免公稱尺寸過大。為了以低的流速使止回閥閥瓣全開或適當的開度，在某些使用情況下，安裝止回閥的公稱尺寸必須相應的管道公稱尺寸小一些，為清管用所選擇的全通徑止回閥除外。
 圖2-99為用於石油、天然氣井口裝置的先導式安全閥。該罰的結構特點為：導閥是無流動調節式，能在非常接近設定壓力下無泄漏地操作，閥座密封麵采用聚四氟乙烯軟質密封材質，閥的正常動作不受背壓影響，無需波紋管，可在使用設定開啟壓力，易於調節，公稱壓力可達69.1mpa，其設定壓力範圍是0.1-25.0mpa。
 其工作原理是：當係統壓力低於閥門的設定壓力時，介質壓力經導閥上密封傳人主閥壓力室，作用在主閥瓣上，產生向下力，關閉主閥。
 當係統壓力增加，接近設定壓力時，導發活塞式提升而上密封關閉，係統壓力再稍有增加，下密封微啟，主閥壓力室內壓力通過導閥排氣排出。
 當係統壓力到達或銷高於設定壓力時，導閥下密封開啟，排放超壓，這又使導閥活塞式與下降，此反饋作用可使主閥瓣複浮於某一位置，達到調節作用。

  當係統壓力超壓，主閥瓣達到全啟。
  當係統壓力降至設定壓力以下，導閥下密封關閉，進一步降壓回座壓力時，上密封開啟，主閥壓力室壓力恢複，關閉主閥。
  圖2-100所示為有限載荷先導式安全閥，加於主閥瓣的關閉載荷由彈簧提供，其大小是受到限製的，即使先導閥未能起作用，主閥也能在允許超壓的範圍開啟。其缺點是主閥的密封性不如無限載荷式好。
  圖2-101所示為無限載荷先導式安全閥，加於主閥閥瓣上的關閉載荷由工作介質壓力提供，其大小是未予限製的。在先導閥動作而對主閥驅動活塞加載之前，主閥不能開啟。其優點是主閥密封性好。

  4.微啟式安全閥：閥瓣的開啟高度為閥座通徑的1/20-1/40，即安全閥的閥瓣開啟高度很小，適用於液體介質和排量不大的場合。由於液體是不可壓縮的，少量排出即可使壓力下降。如圖2-96、圖2-98所示。
  5.全啟式安全閥：閥瓣的開啟高度為閥座通徑的1/4-1/3。如圖2-102a所示，在安全閥閥瓣處的反衝盤，借助於氣體介質的膨脹衝力，使閥瓣開啟到足夠的高

度，從而達到排量要求。這種結構的安全閥使用較多，靈敏度亦較高，但兩個調節環的位置很難調整，必須十分認真調整才能達到要求。這對初次使用者帶來很多困難。因此，又開發了一種別簡化了的機構，如圖2-102b所示，這種機構調整較為方便，但靈敏度要稍受影響，對用於一般的蒸汽鍋爐和蒸汽管路上的影響不大。
  6.全封閉式安全閥：如圖2-96所示，安全閥開啟排放時，介質不會向外泄露，而全部通過排泄管排放掉。這種機構適用於易燃、易爆、有毒的介質。
  7.半封閉式安全閥：如圖2-95所示，安全閥開啟排放時，介質一部分通過排泄管排放，而另一部分從閥蓋與閥杆的配合出向外泄漏。這種機構適用於一般的蒸汽和對環境無汙染的介質。
  8.敞開式安全閥：如圖2-103所示。安全閥開啟排放時，介質不引到外麵，直接有閥瓣上方排放。這種安全閥適用於對環境汙染無要求的場合。


  此外，從安全閥的外部機構上還可以分為：有扳手和無扳手安全閥；有散熱片和無散熱片安全閥；有波紋管和無波紋管安全閥等幾類。有扳手的安全閥在緊急情況下，可以由人工泄壓；有散熱片的安全閥適用於介質溫度在300℃以上的場合；有波紋管的安全閥適用於介質溫度腐蝕嚴重或背壓波動較大的場合。
  9.內裝式安全閥：如圖2-104所示，其主要用於液化石油汽槽車，由於安全閥伸到液化石油氣罐外部的尺寸收到限製，所以需要將安全閥的一部分置於罐內。

  10.先導式呼吸閥：如圖2-105所示，為先導呼吸閥的典型機構。
  呼吸閥瓣背負著由更大直徑膜片構成的氣室，在呼吸閥開啟以前，保持著數部於升起力的壓緊力，密封可靠。導閥提供了準確的壓力保護，啟閉壓差可以由導閥加以調節。不受背壓影響，整定壓力穩定，在整定壓力點閥瓣全啟，保證了排量。閥體和密封材料可根據介質溫度選擇不同材料。
  重力呼吸閥采用了雙道軟密封機構，（海綿橡膠墊和O型圈）提供了可靠的低壓密封，減少了物料損失或汙染。重力式閥瓣，機構簡單，維修容易，不鏽鋼內件，耐腐蝕。運行可靠，閥體為非金屬密封材料，可根據介質、工作溫度的不同進行選擇。
  特性：呼吸進口法蘭與呼吸出口法蘭的連接組成呼吸閥。圖2-105中左上部虛線框內為現場測試件（可在操作情況下檢測調整整定壓力）或回流防止器（避免在進口壓力低於出口壓力時形成的回流）。
  由於安全感是保證係統或設備安全正常運轉的重要配件，所以，從事閥門銷售及采購的人員必須對各類安全閥有清楚了解；特別是采購人員更應該注意一下機構方麵。
  1.安全閥是否有足夠的靈活性，當介質壓力達到開啟壓力時，閥門應無阻礙地開啟。
  2.在規定的排放壓力下，安全閥閥瓣應能全開，並能夠排放出額定的排量。 
  3.當介質工作壓力降至關閉壓力時，安全閥能及時關閉，並且，能在關閉狀態下保證密封性能。
  4.安全閥在使用周周內，應能保證殼體強度、密封性能及安全可靠。
  5.彈簧安全閥所配彈簧的工作壓力範圍是否與所需的壓力範圍一致。