安全閥的分類,如何選型及安裝要求
安全閥是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)，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)值的特殊閥門。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(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù)作用。
安全閥分類：
1.按整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同：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。其優(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(chǎng)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。其缺點(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?duì)振動(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(duì)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。
2.按介質(zhì)排放方式的不同：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(duì)大氣不產(chǎn)生污染的高溫氣體的容器。
3.按閥瓣開啟的最大高度和流道之比：按照閥瓣開啟的最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(chǎng)合，有時(shí)也用于排放量很小的氣體場(chǎng)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
最小截面積。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(chǎng)合。
4.按作用原理：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?/span>
靠結(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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(chǎng)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(chǎng)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。
安全閥選型須知：
1.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、工作溫度和最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)。
|
PN |
彈簧工作壓力等級(jí)（MPa） |
||||
|
1.6 |
0.06～0.1 |
＞0.12 |
＞0.16～0.25 |
＞0.25～0.4 |
＞0.4～0.5 |
|
＞0.5～0.6 |
＞0.6～0.8 |
＞0.8～1.0 |
＞1.0～1.3 |
＞1.3.～1.6 |
|
|
2.5 |
＞1.3～1.6 |
＞1.6～2.0 |
＞2.0～2.5 |
/ |
用于＞1.3 |
|
6.4 |
＞1.3～1.6 |
＞1.6～2.0 |
＞2.0～2.5 |
＞2.5～3.2 |
＞3.2～4.0 |
|
＞4.0～6.4 |
/ |
/ |
/ |
用于＞1.3 |
|
|
10 |
＞4.0～5.0 |
＞5.0～6.4 |
＞6.4～8.0 |
＞8.0～10.0 |
用于＞4.0 |
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。
2.安全閥特殊結(jié)構(gòu)的確定：
①對(duì)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。
②對(duì)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(duì)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。
③對(duì)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。
④對(duì)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。
⑤液化槽(罐)車，應(yīng)采用內(nèi)置式安全閥。
⑥對(duì)于泄放量大的工況，應(yīng)選用全啟式；
對(duì)于工作壓力穩(wěn)定、泄放量小的工況，宜選用微啟式；
對(duì)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(duì)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。
⑦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。
⑧對(duì)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。
3.安全閥使用范圍：
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名稱 |
型號(hào) |
閥體材質(zhì) |
使用溫度℃ |
適用介質(zhì) |
公稱直徑DN |
|
外螺紋彈簧 |
A21F-16 |
|
-40～80 |
液化石油氣 |
15～25 |
|
微啟式安全 閥 |
A21F-16C |
碳鋼 |
＜200 |
水、空氣、油品 |
15～25 |
|
A21F-25 |
2Cr13 |
＜200 |
氣氨、液氨 |
15～25 |
|
|
A21F-40 |
2Cr13 |
＜200 |
氣氨、液氨 |
15～25 |
|
|
A21F-64 |
2Cr13 |
＜200 |
水、空氣、油品 |
15 |
|
|
A21F-16P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
15～25 |
|
|
A21F-40P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
15～25 |
|
|
彈簧微啟封 閉式安全閥 |
CA41H-16C |
碳鋼 |
＜300 |
水、空氣、油品 |
25～100 |
|
A41H-25 |
碳鋼 |
＜300 |
水、空氣、油品 |
25～100 |
|
|
A41H-40 |
碳鋼 |
＜300 |
水、空氣、油品 |
25～100 |
|
|
A41H-16P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
32～100 |
|
|
A41H-25P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
32～100 |
|
|
A41H-40P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
32～80 |
|
|
彈簧微啟封 閉式高壓安 全閥 |
SA41Y-160 |
碳鋼 |
＜150 |
水、氫氣、油品 |
15、2 |
|
SA41Y-320 |
碳鋼 |
＜150 |
水、氫氣、油品 |
15、32 |
|
|
A41H-160 |
碳鋼 |
＜150 |
水、氫氣、油品 |
15～32 |
|
|
A41H-320 |
碳鋼 |
＜150 |
水、氫氣、油品 |
10、15、32 |
|
|
外螺紋抗硫 彈簧微啟式 安全閥 |
KA21Y-16C |
碳鋼 |
-30～60 |
酸性天然氣 |
25 |
|
KA21Y-25 |
碳鋼 |
-30～60 |
酸性天然氣 |
20～25 |
|
|
KA21Y-64 |
碳鋼 |
-30～60 |
酸性天然氣 |
20 |
|
|
抗硫彈簧微 啟封閉式安 全閥 |
KA41Y-16C |
碳鋼 |
＜130 |
酸性天然氣 |
50 |
|
KA41Y-40 |
碳鋼 |
＜130 |
酸性天然氣 |
50 |
|
|
KA41Y-64 |
碳鋼 |
＜130 |
酸性天然氣 |
50 |
|
|
KA41Y-100 |
碳鋼 |
＜130 |
酸性天然氣 |
50、100 |
|
|
KA41Y-160 |
碳鋼 |
＜130 |
酸性天然氣 |
15、32 |
|
|
KA41Y-320 |
碳鋼 |
＜130 |
酸性天然氣 |
15 |
|
|
彈簧全啟封 閉式安全閥 |
CA42Y-16C |
碳鋼 |
＜300 |
油晶、空氣 |
32～200 |
|
A42Y-16C |
碳鋼 |
-40—80 |
液化石油氣 |
40～100 |
|
|
A42Y-40 |
碳鋼 |
＜300 |
油品、空氣 |
32～200 |
|
|
A42Y-64 |
碳鋼 |
＜300 |
油品、空氣 |
40～100 |
|
|
A42Y-16P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
32～150 |
|
|
A42Y-40P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
32～200 |
|
|
A42Y-64P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
32～100 |
|
|
彈簧全啟封 閉式高壓安 全閥 |
SA42Y-160 |
碳鋼 |
＜150 |
氮?dú)?、空氣油?/span> |
32、40 |
|
SA42Y-320 |
碳鋼 |
＜150 |
氮?dú)?、空氣油?/span> |
32、40 |
|
|
SA42Y-400 |
碳鋼 |
＜150 |
氮?dú)?、空氣油?/span> |
32 |
|
|
彈簧封閉全 啟式抗硫安 全閥 |
KA42Y-16P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硫化氫 |
32-150 |
|
KA42Y-40P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硫化氫 |
32-150 |
|
|
KA42Y-64P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硫化氫 |
40-100 |
|
|
KA42Y-16C |
碳鋼 |
-30～60 |
酸性天然氣 |
50 |
|
|
KA42Y-40 |
碳鋼 |
-30～60 |
酸性天然氣 |
40-50 |
|
|
KA42Y-64 |
碳鋼 |
-30～60 |
酸性天然氣 |
50、80、100 |
|
|
彈簧封閉全 啟式波紋管 安全閥 |
Ac4A2Y-16C WA42Y-16C |
碳鋼 |
＜300 |
水、蒸汽、油品 |
40～200 |
|
Ac4A2Y-40 WA42Y-40 |
碳鋼 |
＜300 |
水、蒸汽、油品 |
40～200 |
|
|
Ac4A2Y-16P WA42Y-16P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
40～200 |
|
|
Ac4A2Y-40P WA42Y-40P |
1Cr18Ni9Ti |
＜200 |
硝酸類 |
40～200 |
|
|
雙聯(lián)彈簧封 閉微啟式安 全閥 |
A43H-16C |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
80～150 |
|
A43H-25 |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
80～100 |
|
|
A43H-40 |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
80～100 |
|
|
帶扳手彈簧 全啟封閉式 安全閥 |
A44Y-16C |
碳鋼 |
＜300 |
油品、空氣 |
40～200 |
|
A44Y-40 |
碳鋼 |
＜300 |
油品、空氣 |
40～200 |
|
|
A44Y-64 |
碳鋼 |
＜300 |
油品、空氣 |
40～100 |
|
|
A44Y-100 |
碳鋼 |
＜300 |
油品、空氣 |
40～100 |
|
|
KA44Y-100 |
碳鋼 |
-30～60 |
酸性天然氣 |
50、80、100 |
|
|
帶扳手彈簧 全啟式安全 閥 |
CA47H-16C |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
40～100 |
|
A47H-25 |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
40～100 |
|
|
A47H-40 |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
40～100 |
|
|
帶扳手彈簧 全啟不封閉 式安全閥 |
CA48Y-16C |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
40～150 |
|
A48Y-40 |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
40～150 |
|
|
A48Y-64 |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
50～100 |
|
|
A48Y-100 |
碳鋼 |
＜350 |
蒸汽 |
50～100 |
|
|
封閉全開彈 簧安全閥 |
A1D40 |
碳鋼 |
-25～300 |
油品、蒸汽 |
25 |
|
TA1D40 |
Cr5Mo |
300～550 |
油品、蒸汽 |
25 |
|
|
A1.5F40 |
碳鋼 |
-25～300 |
油品、蒸汽 |
40 |
|
|
Ta1.5F40 |
Cr5Mo |
300～500 |
油品、蒸汽 |
40 |
|
|
A2J16 |
碳鋼 |
-25～300 |
油品、蒸汽 |
50 |
安全閥安裝位置及要求：
1.安裝位置：
①垂直向上安裝。
②安裝位置，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(duì)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(duì)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在管道上安裝的安全閥，應(yīng)設(shè)置在流體壓力比較穩(wěn)定且距波動(dòng)源有一定距離的地方，不能安裝在水平管道的
死角處。
⑨對(duì)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，造成壓力憋高的問題時(shí)，設(shè)置
的安全閥可水平安裝，直接向下排出液體。
⑩對(duì)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)。
?介質(zhì)為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。
兩個(gè)以上的安全閥若共用一根排放管時(shí)，排放管的截面積應(yīng)不小于所有安全閥出口截面積的總和，但氧氣或可
燃?xì)怏w以及其他能相互產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的兩種氣體不能共用一根排放管。
2.安裝要求：
①對(duì)于腐蝕性介質(zhì)，安全閥要與爆破片組合安裝。
②對(duì)于高毒性介質(zhì)，要選用密封性良好的安全閥類型。
③對(duì)于高溫介質(zhì)安全閥，高溫對(duì)彈簧影響較大，應(yīng)避免選用彈簧式安全閥。
④對(duì)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(duì)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。
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