安全閥的概念及選用

 

 

    安全閥是鍋爐
、yalirongqiheqitashouyalishebeishangzhongyaodeanquanfujian。qidongzuokekaoxinghexingnenghaohuaizhijieguanxidaoshebeiherenshendeanquan，bingyujienenghehuanjingbaohujinmixiangguan。eryoudeyonghuheshejibumenzaixuanxingshi，zongshixuancuoxinghao。weicibenwenduianquanfadexuanyongjiayifenxi。  

 

    二、定義 

 

    所謂安全閥guangyishangjiangbaokuoxiefangfa，congguanliguizeshangkan，zhijieanzhuangzaizhengqiguoluhuoyileiyalirongqishang，qibiyaotiaojianshibixudedaojishujiandubumenrenkedefamen，xiayishangchengzhiweianquanfa，qitayibanchengzhiweixiefangfa。anquanfayuxiefangfazaijiegouhexingnengshanghenxiangsi，erzhedoushizaichaoguokaiqiyalishizidongpaifangneibudejiezhi，yibaozhengshengchanzhuangzhideanquan。yougancunzaizhezhongbenzhishangleisixing，renmenzaishiyongshi，wangwangjiangerzhehuntong，lingwai，youxieshengchanzhuangzhizaiguizeshangyeguidingxuanyongnazhongjunke。yinci
，erzhedebutongzhichuwangwangbeihushi。congeryejiuchuxianlexuduojianti。ruguoyaojiangerzhezuochubijiaomingquededingyi

，zekeanzhao《ASME鍋爐及壓力容器規範》第一篇中所闡述的定義來理解： 

 

    （l）安全閥（Safety Valve）一種由閥前介質靜壓力驅動的自動泄壓裝置。其特征為具有突開的全開啟動作。用於氣體或蒸汽的場合。

    （2）泄放閥（Relief Valve），又稱溢流閥一種由閥前介質靜壓力驅動的自動泄壓裝置。它隨壓力超過開啟力的增長而按比例開啟。主要用於流體的場合。 

    （3）安全泄放閥（Safet Relief Valve），又稱安全溢流閥一種由介質壓力驅動的自動泄壓裝置。根據使用場合不同既適用作安全閥也適用作泄放閥。 yiribenweili，geianquanfahexiefangfazuochumingquedingyidebijiaoshao
，yibanyongzuoguoluzheleidaxingzhunengyalirongqideanquanzhuangzhichengzhiweianquanfa，anzhuangzaiguandaoshanghuoqitashesheshishangdechengzhiweixiefangfa。buguo
，ruoanribentongchanshengde《火力發電技術標準》的規定看，設備上安全保障的重要部分
，指定使用安全閥
，如鍋爐、過熱器、再zai熱re器qi等deng。而er在zai減jian壓ya閥fa的de下xia側ce需xu要yao與yu鍋guo爐lu和he渦wo輪lun機ji相xiang接jie的de場chang合he，都dou需xu要yao安an裝zhuang泄xie放fang閥fa或huo安an全quan閥fa。如ru此ci看kan

，安an全quan閥fa要yao求qiu比bi泄xie放fang閥fa更geng具ju可ke靠kao性xing。另ling外wai，從cong日ri本ben勞lao動dong省sheng的de高gao壓ya氣qi體ti管guan理li規gui則ze、yunshushengjigejichuanboxiehuideguizezhong，duianquanpaifangliangderendingheguidinglaikan
，womenbabaozhenglepaifangliangdechengzhiweianquanfa，erbubaozhengpaifangliangdefamenchengzuoxiefangfa。zaiguoneibulunquanqishihuoweiqishitongchengweianquanfa。  

 

    三、選型 

 

    1．分類 

 

    目前大量生產的安全閥有彈簧式和杆式兩大類。另外還有衝量式安全閥、先導式安全閥

、安全切換閥、安全解壓閥
、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作

，彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的，一般易燃、易(yi)爆(bao)或(huo)有(you)毒(du)的(de)介(jie)質(zhi)應(ying)選(xuan)用(yong)封(feng)閉(bi)式(shi)，蒸(zheng)汽(qi)或(huo)惰(duo)性(xing)氣(qi)體(ti)等(deng)可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)不(bu)封(feng)閉(bi)式(shi)，在(zai)彈(dan)簧(huang)式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)中(zhong)還(hai)有(you)帶(dai)扳(ban)手(shou)和(he)不(bu)帶(dai)扳(ban)手(shou)的(de)。扳(ban)手(shou)的(de)作(zuo)用(yong)主(zhu)要(yao)是(shi)檢(jian)查(zha)閥(fa)瓣(ban)的(de)靈(ling)活(huo)程(cheng)度(du)，有(you)時(shi)也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)作(zuo)手(shou)動(dong)緊(jin)急(ji)泄(xie)壓(ya)用(yong)。杠(gang)杆(gan)式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)杠(gang)杆(gan)重(zhong)錘(chui)的(de)作(zuo)用(yong)力(li)而(er)工(gong)作(zuo)，但(dan)由(you)於(yu)杠(gang)杆(gan)式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)體(ti)積(ji)龐(pang)大(da)往(wang)往(wang)限(xian)製(zhi)了(le)選(xuan)用(yong)範(fan)圍(wei)。溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)選(xuan)用(yong)帶(dai)散(san)熱(re)器(qi)的(de)安(an)全(quan)閥(fa)。 

    安(an)全(quan)閥(fa)的(de)主(zhu)要(yao)參(can)數(shu)是(shi)排(pai)量(liang)，這(zhe)個(ge)排(pai)量(liang)決(jue)定(ding)於(yu)閥(fa)座(zuo)的(de)口(kou)徑(jing)和(he)閥(fa)瓣(ban)的(de)開(kai)啟(qi)高(gao)度(du)，由(you)開(kai)啟(qi)高(gao)度(du)不(bu)同(tong)
，又(you)分(fen)為(wei)微(wei)啟(qi)式(shi)和(he)全(quan)啟(qi)式(shi)兩(liang)種(zhong)。微(wei)啟(qi)式(shi)是(shi)指(zhi)閥(fa)瓣(ban)的(de)開(kai)啟(qi)高(gao)度(du)為(wei)閥(fa)座(zuo)喉(hou)徑(jing)的(de)1／40～l／20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／4。  

 

    2．安全閥的選用 

 

    由(you)操(cao)作(zuo)壓(ya)力(li)決(jue)定(ding)安(an)全(quan)閥(fa)的(de)公(gong)稱(cheng)壓(ya)力(li)
，由(you)操(cao)作(zuo)溫(wen)度(du)決(jue)定(ding)安(an)全(quan)閥(fa)的(de)使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)
，由(you)計(ji)算(suan)出(chu)的(de)安(an)全(quan)閥(fa)的(de)定(ding)壓(ya)值(zhi)決(jue)定(ding)彈(dan)簧(huang)或(huo)杠(gang)杆(gan)的(de)定(ding)壓(ya)範(fan)圍(wei)，再(zai)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)介(jie)質(zhi)決(jue)定(ding)安(an)全(quan)閥(fa)的(de)材(cai)質(zhi)和(he)結(jie)構(gou)型(xing)式(shi)，再(zai)根(gen)據(ju)安(an)全(quan)閥(fa)泄(xie)放(fang)量(liang)計(ji)算(suan)出(chu)安(an)全(quan)閥(fa)的(de)喉(hou)徑(jing)。以(yi)下(xia)為(wei)安(an)全(quan)閥(fa)選(xuan)用(yong)的(de)一(yi)般(ban)規(gui)則(ze)。 

 

    （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一般用封閉微啟式安全閥
，或用安全泄放閥。  

 

    （4）高壓給水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一般用封閉全啟式安全閥
，如儲氣罐
、氣體管道等。  

 

    （6）E級蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。  

 

    （7）大口徑，大排量及高壓係統一般用脈衝式安全閥，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式安全閥。  

 

    （11）液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。  

 

    （12）負壓或操作過程中可能會產生負壓的係統一般用真空負壓安全閥。  

 

    （13）背壓波動較大和有毒易燃的容器或管路係統一般用波紋管安全閥。  

 

    （14）介質凝固點較低的係統一般選用保溫夾套式安全閥。 

    3．國內主要廠家的比較及連接尺寸的選擇  

 

    國內生產安全閥的廠家比較多
，連接尺寸也大多不統一。主要分以下幾個大類： 

 

    （1）以JB／T2203－1999《彈簧式安全閥結構長度》為主的通用類。目前國內大多數安全閥生產廠家均按本標準設計生產。如浙江羅浮鍋爐附件廠、杭州閥門廠

、江蘇吳江閥門工具廠、上海閥門廠、開封高壓閥門廠、海安閥門廠等。但本標準也不盡完美
，規格不全
，微啟式安全閥最大公稱通徑為 D NI 00
，全啟式安全閥最大公稱通徑DN200
，中間缺少DN65、DN125兩個規格。根據我廠所生產的安全閥規格及掌握的資料來看，目前微啟式安全閥公稱通徑最大達到DN250，全啟式安全閥公稱通徑達到DN400。經本人考證，各廠家連接尺寸也不盡統一，如 DN150全啟式安全閥，浙江羅浮鍋爐附件廠、shanghaifamenchangjijiangsuwujiangfamengongjuchanggebuxiangtong。weileyouyigetongyidebiaozhun
，yonghuzaixuanyongjianzhuangshitongyiguigenenggouhuhuan，jianyihefeitongyongjixieyanjiusuoduiJB／T2203－1999《彈簧式安全閥結構長度》進行修訂。建議設計院及用戶按標準選用，安全閥生產廠家按標準設計製造。 

 

    （2）以API526 《鋼製法蘭連接安全泄放閥》（Flanged Steel Safety Relief Valve）為主的美標體係。國內進口化工設備等所配的安全閥連接尺寸一般按照本標準，如圖5所示。本標準公稱通通徑為DN25~ DN200（ l”~ 8”），公稱壓力為 2~ 42MPa，喉徑從D－T（9．5~146mm）。本標準比較科學規範
，對壓力、材料
、溫度、喉徑等統籌考慮。依照喉徑確定規格，同一喉徑可以有好幾個規格
，相反同一規格可能有好幾個喉徑可以選擇。如 DN100~DN150（4”~6”）喉徑有L、M
、N
、P四種可以選擇。隨著國際貿易及進口設備國產化的不斷推進，該標準將在國內得到很大推廣。目前該標準還沒有轉化為國標。 

 

    （3）以在國際上影響比較大的安德森·格林伍德公司（Anderson Greenwood＆Co．）為依據的活塞式導閥操作安全泄壓閥（Pilot Operated Pressure Relief Valves）係列。國內一般稱之為先導式安全閥

，如圖6所示，先導式安全閥由主閥和導閥組成，導閥操作主閥的開啟和關閉。這種閥門排量大；不受背壓的影響；可以在非常接近開啟壓力下進行不泄漏操作
；啟(qi)閉(bi)壓(ya)差(cha)小(xiao)等(deng)優(you)點(dian)。一(yi)般(ban)適(shi)用(yong)於(yu)天(tian)然(ran)氣(qi)管(guan)道(dao)等(deng)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)還(hai)沒(mei)有(you)先(xian)導(dao)式(shi)安(an)全(quan)閥(fa)標(biao)準(zhun)及(ji)連(lian)接(jie)尺(chi)寸(cun)標(biao)準(zhun)。並(bing)且(qie)這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)閥(fa)門(men)剛(gang)剛(gang)開(kai)發(fa)，還(hai)沒(mei)有(you)廣(guang)泛(fan)推(tui)廣(guang)。據(ju)我(wo)廠(chang)的(de)經(jing)驗(yan)及(ji)所(suo)掌(zhang)握(wo)的(de)資(zi)料(liao)來(lai)看(kan)，國(guo)內(nei)大(da)多(duo)數(shu)廠(chang)家(jia)按(an)照(zhao)該(gai)公(gong)司(si)的(de)數(shu)據(ju)設(she)計(ji)製(zhi)造(zao)。

 

 

    （4）以中國航天工業總公司第十一研究所設計研製的安全閥自成一個體係。航天十一所研製的HT係列安全閥品種多，有HTO普通安全閥（如圖1所示）
、HTB平衡波紋管式安全閥
、HTR泄流閥、HTN特殊安全閥、HTGS高性能蒸汽安全閥。ＨＴＸＹ液體泄壓閥、HTXD先導式安全閥等，且性能良好。但是除HTXD係列先導式安全閥與安德森·格林伍德公司連接尺寸相同外，其餘與美標

、國標均不相同。這一點請選用時務必注意。 

 

    （5）以蘭州煉油廠設計研製開發的A型、TA型封閉全開啟彈簧式安全閥自成一個體係。該係列口徑DN25~DN150 （1”~6’）
，公稱壓力l．6~4.0MPa
，喉徑D~R（9．5－115mm）。該體係連接尺寸與美標及國標均不相同

，為蘭煉專用。 

 

    （6）為鍋爐

、電站設備
、減溫減壓裝置配套的衝量式安全閥係列（如圖8所示）。如哈爾濱鍋爐廠、東方鍋爐廠、武漢鍋爐廠、青(qing)島(dao)電(dian)站(zhan)輔(fu)機(ji)廠(chang)等(deng)配(pei)套(tao)的(de)專(zhuan)用(yong)安(an)全(quan)閥(fa)。此(ci)類(lei)係(xi)列(lie)閥(fa)門(men)結(jie)構(gou)及(ji)連(lian)接(jie)尺(chi)寸(cun)各(ge)廠(chang)家(jia)一(yi)般(ban)不(bu)相(xiang)同(tong)，可(ke)能(neng)有(you)部(bu)分(fen)相(xiang)同(tong)。選(xuan)用(yong)時(shi)一(yi)定(ding)要(yao)注(zhu)意(yi)閥(fa)門(men)喉(hou)徑(jing)及(ji)連(lian)接(jie)尺(chi)寸(cun)的(de)區(qu)別(bie)。 

 

    4．喉徑的計算 

 

    喉徑的計算一般按照《鍋爐壓力容器安全技術規範》附件五所列的公式。或者按照APIRP520 煉廠泄壓係統設計和安裝的推薦實施方法第一部分設計》中所列的公式。上述兩種公式計算結果基本相同或相差不大。 

    安全閥的(de)選(xuan)型(xing)是(shi)一(yi)項(xiang)比(bi)較(jiao)重(zhong)要(yao)的(de)工(gong)作(zuo)，選(xuan)型(xing)恰(qia)當(dang)與(yu)否(fou)將(jiang)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)設(she)備(bei)的(de)安(an)全(quan)。上(shang)述(shu)所(suo)列(lie)都(dou)是(shi)我(wo)廠(chang)的(de)一(yi)些(xie)經(jing)驗(yan)總(zong)結(jie)，限(xian)於(yu)篇(pian)幅(fu)，可(ke)能(neng)不(bu)盡(jin)完(wan)全(quan)
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