彈簧安全閥

安全閥（safety valve，又稱泄壓閥relief valve）是根據壓力系統的工作壓力自動啟閉，一般安裝于封閉系統的設備或管路上保護系統安全。當設備或管道內壓力超過安全閥設定壓力時，自動開啟泄壓，保證設備和管道內介質壓力在設定壓力之下，保護設備和管道正常工作，防止發生意外，減少損失。

安全閥是一種安全保護用閥，它的啟閉件受外力作用下處于常閉狀態，當設備或管道內的介質壓力升高，超過規定值時自動開啟，通過向系統外排放介質來防止管道或設備內介質壓力超過規定數值。安全閥屬于自動閥類，主要用于鍋爐、壓力容器和管道上，控制壓力不超過規定值，對人身安全和設備運行起重要保護作用。

安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設備上重要的安全附件。其動作可靠性和性能好壞直接關系到設備和人身的安全，并與節能和環境保護緊密相關。而有的用戶和設計部門在選型時，總是選錯型號。為此本文對安全閥的選用加以分析。

安全閥的分類：

安全閥結構主要有兩大類：彈簧式和杠桿式。彈簧式是指閥瓣與閥座的密封靠彈簧的作用力。杠桿式是靠杠桿和重錘的作用力。隨著大容量的需要，又有一種脈沖式安全閥，也稱為先導式安全閥，由主安全閥和輔助閥組成。當管道內介質壓力超過規定壓力值時，輔助閥先開啟，介質沿著導管進入主安全閥，并將主安全閥打開，使增高的介質壓力降低。 　　

安全閥的排放量決定于閥座的口徑與閥瓣的開啟高度，也可分為兩種：微啟式開啟高度是閥座內徑的（1/15）～（1/20），全啟式是（1/3）～（1/4）。 　　

此外，隨著使用要求的不同，有封閉式和不封閉式。封閉式即排出的介質不外泄，全部沿著規定的出口排出，一般用于有毒和有腐蝕性的介質。不封閉式一般用于無毒或無腐蝕性的介質。

按其整體結構及加載機構的不同：

按其整體結構及加載機構的不同可以分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖式三種。 　　

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。根據杠桿原理，它可以使用質量較小的重錘通過杠桿的增大作用獲得較大的作用力，并通過移動重錘的位置（或變換重錘的質量）來調整安全閥的開啟壓力。 　　

重錘杠桿式安全閥結構簡單，調整容易而又比較準確，所加的載荷不會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。但重錘杠桿式安全閥結構比較笨重，加載機構容易振動，并常因振動而產生泄漏；其回座壓力較低，開啟后不易關閉及保持嚴密。 　　

2.彈簧微啟式安全閥 　　　

彈簧微啟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動它上面的調整螺母來調節，利用這種結構就可以根據需要校正安全閥的開啟（整定）壓力。彈簧微啟式安全閥結構輕便緊湊，靈敏度也比較高，安裝位置不受限制，而且因為對振動的敏感性小，所以可用于移動式的壓力容器上。這種安全閥的缺點是所加的載荷會隨著閥的開啟而發生變化，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，閥上的彈簧會由于*受高溫的影響而使彈力減小。用于溫度較高的容器上時，常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問題，從而使結構變得復雜起來。 　　

3.脈沖式安全閥 　　　

脈沖式安全閥由主閥和輔閥構成，通過輔閥的脈沖作用帶動主閥動作、其結構復雜，通常只適用于安全泄放量很大的鍋爐和壓力容器。 　　

上述三種形式的安全閥中，用得比較普遍的是彈簧式安全閥。

按照介質排放方式的不同：

按照介質排放方式的不同， 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，氣體全部通過排氣管排放，介質不能間外泄漏，主要用于介質為有毒。易燃氣體的容器。 　　

2.半封閉式安全閥 　　　

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，多用于介質為不會污染環境的氣體的容器。 　　

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，主要適用于介質為蒸汽，以及對大氣不產生污染的高溫氣體的容器。

按照閥瓣開啟的大小與流道直徑：

按照閥瓣開啟的zui大高度與安全閥流道直徑之比來劃分，安全閥又可分為彈簧微啟封閉高壓式安全閥和彈簧全啟式安全閥兩種。 　　

1.彈簧微啟封閉式高壓安全閥 　　　

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。微啟式安全閥的動作過程是比例作用式的，主要用于液體場合，有時也用于排放量很小的氣體場合。 　　

2.彈簧全啟式安全閥 　　　

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。其動作過程是屬于兩段作用式，必須借助于一個升力機構才能達到全開啟，全啟式安全閥主要用于氣體介質的場合。 　　

3.中啟式安全閥 　　　

開啟高度介于微啟式與全啟式之間。即可以做成兩段作用，也可以做成比例作用式。

按作用原理分類：

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的直接作用下開啟的，即依靠工作介質壓力的作用克服加載機構加于閥瓣的機械載荷，使閥門開啟。這種安全閥具有結構簡單，動作迅速，可靠性好等優點。但因為依靠結構加載，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式安全閥、帶動力輔助裝置的安全閥。 　　

先導式安全閥是依靠從導閥排出的介質來驅動或控制的。而導閥本身是一個直接作用式安全閥，有時也采用其他形式的閥門。先導式安全閥適用于高壓、大口徑的場合。先導式安全閥的主閥還可以設計成依靠工作介質來密封的形式，或者可以對閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機械載荷，因而具有良好的密封性能。同時，它的動作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點在于它的可靠性同主閥和導閥有關，動作不如直接作用式安全閥那樣迅速、可靠，而且結構較復雜。 　　

帶動力輔助裝置的安全閥是借助于一個動力輔助裝置，在低于正常開啟壓力的情況下強制安全閥開啟。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行檢查或吹除粘著、凍結的介質的場合。同時，也提供了一種在緊急情況下強制開啟安全閥的手段。

按壓力是否能調節分類：

按壓力是否能調節分類，可分為固定不可調安全閥和可調安全閥 　　

1.固定不可調安全閥壓力值出廠已設定好，使用時不能變動，常用在*空調空調、鍋爐壁掛爐、太陽能等系統，如s10系列安全閥。 　　

    2.可調安全閥起跳壓力可隨用戶的不同需求在一定范圍能任意設置，常用于系統保護壓力需經常變動的場合，如s10系列安全閥，但價格一般也比較高。

六.按工作溫度分為常溫安全閥和高溫安全閥

1.常溫安全閥一般是只安裝在暖通、空調或者水系統上的耐溫110℃的安全閥，如0480安全閥。 　　

2.高溫安全閥是指專門用在太陽能系統和模溫機系統的耐溫180℃的安全閥，如1831系列安全閥。

安全閥的選用原則:

1、蒸汽鍋爐安全閥，一般選用敞開全啟式彈簧安全閥0490系列； 　　

2、液體介質用安全閥，一般選用微啟式彈簧安全閥0485系列； 　　

3、空氣或其他氣體介質用安全閥，一般選用封閉全啟式彈簧安全閥； 　　

4、液化石油氣汽車槽車或液化石油氣鐵路罐車用安全閥，一般選用全啟式內裝安全閥； 　　

5、采油井出口用安全閥，一般選用先導式安全閥； 　　

6、蒸汽發電設備的高壓旁路安全閥，一般選用具有安全和控制雙重功能的先導式安全閥 　　

7、若要求對安全閥做定期開啟試驗時，應選用帶提升扳手的安全閥。當介質壓力達到開啟壓力的75%以上時，可利用提升扳手將閥瓣從閥座上略為提起，以檢查安全閥開啟的靈活性； 　　

8、若介質溫度較高時，為了降低彈簧腔室的溫度，一般當封閉式安全閥使用溫度超過300℃及敞開式安全閥使用溫度超過350℃時，應選用帶散熱器的安全閥； 　　

9、若安全閥出口背壓是變動的，其變化量超過開啟壓力的10%時，應選用波紋管安全閥； 　　

10、若介質具有腐蝕性時，應選用波紋管安全閥，防止重要零件因受介質腐蝕而失效。 　　

11、安全閥的安裝和維護應注意以下事項施工、安裝要點

   （1）、安裝位置、高度、進出口方向必須符合設計要求，注意介質流動的方向應與閥體所標箭頭方向*，連接應牢固緊密。

   （2）、閥門安裝前必須進行外觀檢查，閥門的銘牌應符合現行國家標準《通用閥門標志》gb 12220的規定。對于工作壓力大于1.0 mpa 及在主干管上起到切斷作用的閥門，安裝前應進行強度和嚴密性能試驗，合格后方準使用。強度試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，持續時間不少于5min，閥門殼體、填料應無滲漏為合格。嚴密性試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.1倍；試驗持續的時間符合gb 50243的要求.　1.各種安全閥都應垂直安裝。 　　

     12、安全閥出口處應無阻力，避免產生受壓現象。 　　

     13、安全閥在安裝前應專門測試，并檢查其官密封性。 　　

     14、對使用中的安全閥應作定期檢查。

安全閥常見故障及消除方法：

（1）排放后閥瓣不回座

　　這主要是彈簧彎曲閥桿、閥瓣安裝位置不正或被卡住造成的。應重新裝配。

（2）泄漏

　　在設備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面之間發生超過允許程度的滲漏。其原因有：閥瓣與閥座密封面之間有臟物。可使用提升扳手將閥開啟幾次，把臟物沖去；密封面損傷。應根據損傷程度，采用研磨或車削后研磨的方法加以修復；閥桿彎曲、傾斜或杠桿與支點偏斜，使閥芯與閥瓣錯位。應重新裝配或更換；彈簧彈性降低或失去彈性。應采取更換彈簧、重新調整開啟壓力等措施。

（3）到規定壓力時不開啟

　　造成這種情況的原因是定壓不準。應重新調整彈簧的壓縮量或重錘的位置；閥瓣與閥座粘住。應定期對安全閥作手動放氣或放水試驗；杠桿式安全閥的杠桿被卡住或重錘被移動。應重新調整重錘位置并使杠桿運動自如。

（4）排氣后壓力繼續上升

　　這主要是因為選用的安全閥排量小于設備的安全泄放量，應重新選用合適的安全閥；閥桿中線不正或彈簧生銹，使閥瓣不能開到應有的高度，應重新裝配閥桿或更換彈簧；排氣管截有不夠，應采取符合安全排放面積的排氣管。

（5）閥瓣頻跳或振動

　　主要是由于彈簧剛度太大。應改用剛度適當的彈簧；調節圈調整不當，使回座壓力過高。應重新調整調節圈位置；排放管道阻力過大，造成過大的排放背壓。應減小排放管道阻力。

（6）不到規定壓力開啟

主要是定壓不準；彈簧老化彈力下降。應適當旋緊調整螺桿或更換彈簧。

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