安全阀的用途

 安全阀是设备、装置和管道上作为安全保护的装置，以防止设备、装置和管道内介质的压力超过规定的数值。当设备、装置和管道内的工作压力超过规矩数值时，安全阀便自行关闭，并阻止装置内的介质继续外流。
 由于安全阀是一种自动阀门，在机构和性能参数方面与通用阀门有许多不同之处，有些专业的名词术语，易于混淆。为了使广大读者更清楚地了解安全阀，并能正确选用，以下将一些主要名词术语以说明。
 1.安全阀的名词术语

 1.安全阀：一种自动阀门，它不借助任何外力，而是利用介质本身的力来排出一额定数量的流体，一防止系统内压力超过预定的安全值，当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。
 2.直接载荷式安全阀：一种直接用机械载荷如重锤、杠杆加重锤或弹簧来克服有阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀。
 3.带动力辅助装置的安全阀：该安全阀借助一个动力辅助装置，可以在低于正常的开启压力下开启，即使该辅助装置失灵，此类阀门应仍能满足标准要求。
 4.带补充载荷的安全阀：这种安全阀在其进口处压力达到开启压力前始终保持有一增强密封的附加力。该附加力（补充载荷）可由外来能源提供，而在安全阀达到开启压力时应可靠地释放。其大小应这样设定，即假定该附加力未释放时，安全阀仍能在进口压力不超过国家法规定的开启压力百分数的前提下达到额定排量。
 5.先导式安全阀：一种依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀。该导阀本身应是符合标准要求的直接载荷式安全阀。
 6.开启压力（整定压力）：安全阀阀瓣在运行条件下开启升起时的进口压力，在该压力下，开始有可测量的开启高度，介质呈可由视觉或听觉感知的连续排出状态。
 7.排放压力：阀瓣达到规定开启高度的进口压力。排放压力的上限须服从国家有关标准或规范的要求。
 8.超过压力：排放压力与开启压力之差，通常用开启压力的百分数来表示。
 9.会座压力：排放后阀瓣重新与阀座接触，即开启高度变为零时的进口压力。
 10.启闭压差：开启压力与回座压力之差，通常通开启压力的百分数来表示，只有当开启压力很低时才用MPa表示。
 11.背压力：安全阀出口压力。
 12.额定排放压力：标准规定排放压力的上限值。
 13.密封试验压力：进行密封试验的进口压力，在该压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。
 14.开启高度：阀瓣离开关闭位置的实际升程。
 15.流道面积：指阀进口端到关闭件密封面间流道的小截面积，用来计算无任何阻力影响时的理论排量。
 16.流道直径：对应流道面积的直径。
 17.帘面积：当阀瓣在阀座上方起时，在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥面形通道面积。
 18.排放面积：阀门排放时流体通道的小截面积，对于全启式安全阀，排放面积等于流道面积；对于微启示安全阀，排放面积等于帘面积。

 19.理论排量：是流道截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量。

 20.排量系数：实际排量与理论排量的比值。
 21.额定排量系数：排量系数与减低系数（取0.9）的乘积。
 22.额定排量：实际排量中允许作为安全阀的使用基准的那一部分。
 23.当量计算排量：指压力、温度、介质性质等条件与额定排量的适用条件相同时，安全阀的计算排量。
 24.凭跳：安全阀阀瓣迅速异常地来回运动，在运动中阀瓣接触阀座。
 25.颤振：安全阀阀瓣迅速异常来回运动，在运动中阀瓣不接触阀座。

 2.安全阀的分类
 根据其机构特点，或阀瓣大开启高度和阀座直径之比（h/d),安全阀一般可分为以下几种：
 1.重锤式安全阀：用杠杆静和重锤来平衡阀瓣的压力，如图2-95所示。这种机构的优点在于由阀杆传来的力基力上是不变的。其缺点是较为笨重，关闭压力低。这种机构只能在固定设备上，其重锤的重量一般不应=超过60kg，以免操作困难。

 2.弹簧式安全阀：利用压缩弹簧的力来平衡阀瓣的压力并使其密封的安全阀，如图2-96所示。该结构的优点在于比重锤安全阀轻便，灵感度高，安装位置没有严格限制。其缺点是作用在阀杆上的力随弹簧的变形产生变化。同时，当温度较高时，应注意弹簧的隔热和散热。这类安全阀的弹簧作用力一般不应超过2000kg；过大、过硬的弹簧不适于精确地工作。
 3.脉冲式安全阀：脉冲式安全阀又称先导式安全阀。它把主阀和辅阀设计在一起，通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作，这种机构通常用于大口径、大排量及高压系统。脉冲式安全阀如图2-97所示，其a为主阀部分，图b为辅阀部分。

 图2-98为大直径输水管路上用的脉冲式安全阀。它也是主阀和辅阀组成，辅阀为口径很小的直接载荷式安全阀，它与主阀相连接。当系统超压时，辅阀首先开启，排放介质，从而驱动或控制主阀瓣开启，大量排放介质。

 此外，还应注意止回阀的公称尺寸，普通的旋启式或升降式止回阀应尽量避免公称尺寸过大。为了以低的流速使止回阀阀瓣全开或适当的开度，在某些使用情况下，安装止回阀的公称尺寸必须相应的管道公称尺寸小一些，为清管用所选择的全通径止回阀除外。
 图2-99为用于石油、天然气井口装置的先导式安全阀。该罚的结构特点为：导阀是无流动调节式，能在非常接近设定压力下无泄漏地操作，阀座密封面采用聚四氟乙烯软质密封材质，阀的正常动作不受背压影响，无需波纹管，可在使用设定开启压力，易于调节，公称压力可达69.1mpa，其设定压力范围是0.1-25.0mpa。
 其工作原理是：当系统压力低于阀门的设定压力时，介质压力经导阀上密封传人主阀压力室，作用在主阀瓣上，产生向下力，关闭主阀。
 当系统压力增加，接近设定压力时，导发活塞式提升而上密封关闭，系统压力再稍有增加，下密封微启，主阀压力室内压力通过导阀排气排出。
 当系统压力到达或销高于设定压力时，导阀下密封开启，排放超压，这又使导阀活塞式与下降，此反馈作用可使主阀瓣复浮于某一位置，达到调节作用。

  当系统压力超压，主阀瓣达到全启。
  当系统压力降至设定压力以下，导阀下密封关闭，进一步降压回座压力时，上密封开启，主阀压力室压力恢复，关闭主阀。
  图2-100所示为有限载荷先导式安全阀，加于主阀瓣的关闭载荷由弹簧提供，其大小是受到限制的，即使先导阀未能起作用，主阀也能在允许超压的范围开启。其缺点是主阀的密封性不如无限载荷式好。
  图2-101所示为无限载荷先导式安全阀，加于主阀阀瓣上的关闭载荷由工作介质压力提供，其大小是未予限制的。在先导阀动作而对主阀驱动活塞加载之前，主阀不能开启。其优点是主阀密封性好。

  4.微启式安全阀：阀瓣的开启高度为阀座通径的1/20-1/40，即安全阀的阀瓣开启高度很小，适用于液体介质和排量不大的场合。由于液体是不可压缩的，少量排出即可使压力下降。如图2-96、图2-98所示。
  5.全启式安全阀：阀瓣的开启高度为阀座通径的1/4-1/3。如图2-102a所示，在安全阀阀瓣处的反冲盘，借助于气体介质的膨胀冲力，使阀瓣开启到足够的高

度，从而达到排量要求。这种结构的安全阀使用较多，灵敏度亦较高，但两个调节环的位置很难调整，必须十分认真调整才能达到要求。这对初次使用者带来很多困难。因此，又开发了一种别简化了的机构，如图2-102b所示，这种机构调整较为方便，但灵敏度要稍受影响，对用于一般的蒸汽锅炉和蒸汽管路上的影响不大。
  6.全封闭式安全阀：如图2-96所示，安全阀开启排放时，介质不会向外泄露，而全部通过排泄管排放掉。这种机构适用于易燃、易爆、有毒的介质。
  7.半封闭式安全阀：如图2-95所示，安全阀开启排放时，介质一部分通过排泄管排放，而另一部分从阀盖与阀杆的配合出向外泄漏。这种机构适用于一般的蒸汽和对环境无污染的介质。
  8.敞开式安全阀：如图2-103所示。安全阀开启排放时，介质不引到外面，直接有阀瓣上方排放。这种安全阀适用于对环境污染无要求的场合。


  此外，从安全阀的外部机构上还可以分为：有扳手和无扳手安全阀；有散热片和无散热片安全阀；有波纹管和无波纹管安全阀等几类。有扳手的安全阀在紧急情况下，可以由人工泄压；有散热片的安全阀适用于介质温度在300℃以上的场合；有波纹管的安全阀适用于介质温度腐蚀严重或背压波动较大的场合。
  9.内装式安全阀：如图2-104所示，其主要用于液化石油汽槽车，由于安全阀伸到液化石油气罐外部的尺寸收到限制，所以需要将安全阀的一部分置于罐内。

  10.先导式呼吸阀：如图2-105所示，为先导呼吸阀的典型机构。
  呼吸阀瓣背负着由更大直径膜片构成的气室，在呼吸阀开启以前，保持着数部于升起力的压紧力，密封可靠。导阀提供了准确的压力保护，启闭压差可以由导阀加以调节。不受背压影响，整定压力稳定，在整定压力点阀瓣全启，保证了排量。阀体和密封材料可根据介质温度选择不同材料。
  重力呼吸阀采用了双道软密封机构，（海绵橡胶垫和O型圈）提供了可靠的低压密封，减少了物料损失或污染。重力式阀瓣，机构简单，维修容易，不锈钢内件，耐腐蚀。运行可靠，阀体为非金属密封材料，可根据介质、工作温度的不同进行选择。
  特性：呼吸进口法兰与呼吸出口法兰的连接组成呼吸阀。图2-105中左上部虚线框内为现场测试件（可在操作情况下检测调整整定压力）或回流防止器（避免在进口压力低于出口压力时形成的回流）。
  由于安全感是保证系统或设备安全正常运转的重要配件，所以，从事阀门销售及采购的人员必须对各类安全阀有清楚了解；特别是采购人员更应该注意一下机构方面。
  1.安全阀是否有足够的灵活性，当介质压力达到开启压力时，阀门应无阻碍地开启。
  2.在规定的排放压力下，安全阀阀瓣应能全开，并能够排放出额定的排量。 
  3.当介质工作压力降至关闭压力时，安全阀能及时关闭，并且，能在关闭状态下保证密封性能。
  4.安全阀在使用周周内，应能保证壳体强度、密封性能及安全可靠。
  5.弹簧安全阀所配弹簧的工作压力范围是否与所需的压力范围一致。