安全阀的基本要求

2020-04-26 真空技术网整理阀门手册

　　安全阀作为锅炉、压力容器、压力管道的超压保护装置，对它的要求也是比较全面的，同时安全阀的功能是通过下列动作过程来实现的:当系统达到最高允许压力时，安全阀能准确地开启，并随着系统压力的升高能稳定地排放，并在额定的排放压力下能排放出额定数量的工作介质，当系统压力降至一定值时安全阀应及时关闭，并在关闭状态下，保持必需的密封性。世界主要工业国家对安全阀都制定了许多适应本国水平的相应标准和法规来规范安全阀的设计、制造和使用，综合各国的这些规范来看，都要求安全阀满足以下几个方面的条件。

一、准确开启

　　安全阀准确开启是安全阀的最基本要求。当系统内压力达到最高允许压力时，即安全阀进口压力达到预先规定的整定压力值时，安全阀应准确地开启泄压。

　　安全阀整定压力（开启压力）的偏差，在相关标准和规范中有明确规定。安全阀进行整定压力调试时，其偏差应严格控制在规定的范围内。

二、适时全开

　　安全阀适时全开是防止系统压力超过规定值，达到超压保护的目的。随着安全阀进口压力的升高，安全阀的开启高度也是增加的，当安全阀进口压力继续升高到超过整定压力一个规定的数值时，安全阀应达到设计的开启高度，排放压力应小于或等于标准规定的极限值。从开启到全开，是一个压力积聚的过程，任何场合所安装的安全阀都要求它安全有效地将超压介质可靠地排出，起到保护受压设备的安全运行目的。

三、稳定排放

　　安全阀稳定排放是安全阀稳定地保持在排放状态，并有良好的机械特性（无频跳、颤振、卡阻等现象）。安全阀随着进口压力的升高而开启并达到预定的开启高度后，安全阀应稳定地保持在排放状态，并能够排放出额定的排量。

　　安全阀应有合理的结构形式及良好的机械特性（没有频跳、颤振、卡阻等现象）以保持稳定排放，安全阀的结构及其流道尺寸应满足计算所需的参数要求。如果流道截面积过小，安全阀开启后，不能及时将超压部分的介质排放，系统压力继续上升，是十分危险的，相反，流道截面积过分大于计算所需值，安全阀开启后，压力将急剧下降到回座压力以下，阀门将随着阀瓣对阀座的剧烈撞击而关闭。但是由于系统压力升高的因素并未消除，阀瓣再次开启，形成频跳，结果会造成阀座与阀瓣密封面的损坏。当安全阀用于不可压缩的液体时，还会引起系统中的水锤现象。同时安全阀的颤振或频跳也大大地降低了安全阀的排放能力，可能造成系统压力超过标准规定值而导致受压设备的危险。

　　安全阀在规定的压力下可靠地达到预定的开启高度，并达到规定的排放能力，这一要求是重要的。对同样参数的介质，同样口径的安全阀，结构形式等不同，排放能力会有很大差别。

四、及时关闭

　　安全阀及时关闭用于防止系统压力降低太多，减少介质的过多损失。当安全阀排放一定时间后，介质压力下降至一定值，阀瓣下落与阀座密封面接触，重新达到关闭状态。安全阀能及时有效地回座关闭，是性能良好的一个重要标志。安全阀发生动作，不一定要求设备或系统停止运转和进行维修，有时，安全阀发生动作是由于系统中的误操作等偶然因素所引起的，在这种情况下，不希望安全阀回座压力低于工作压力太多。回座压力过低意味着能量和介质的过多损失，并给设备与系统恢复正常运行带来困难。相反，回座压力也不宜过高，当回座压力高到接近整定压力时，容易导致安全阀重新开启，造成安全阀频跳或颤振，不利于关闭后重新建立密封。

　　安全阀的结构设计应当保证能快速有效地关闭，迅速有力的回座比逐渐、缓慢的回座更有利于密封的建立。

　　安全阀的回座性能是以整定压力值来相对衡量的，一般以启闭压差来确定，用于不同介质的安全阀，其启闭压差值是有所区别的。

五、可靠密封

　　安全阀可靠密封用于防止泄漏损失介质、污染环境、危及安全、加速损坏密封面。当锅炉、压力容器和压力管道处于正常运行压力时，关闭状态的安全阀应具有良好、可靠的密封性能。因为安全阀产生泄漏，损耗了工作介质（有时是很贵重或很危险的介质），增加了能量消耗，并使周围环境和大气受到工作介质的污染，过多的泄漏甚至会影响到设备或系统的正常工作，甚至迫使装置停止运行，持续的泄漏还会使安全阀密封面遭受侵蚀，从而导致安全阀完全失效。

　　安全阀开启动作以后重新建立密封，比维持原有密封状态更加困难，因为安全阀在关闭过程中，工作介质压力作用在阀瓣的较大的面积上，而在开启以前，只作用在受密封面限制的较小的面积上，所以，安全阀容易在动作之后会降低以致失去密封性。

　　安全阀保持密封性要比一般截止用的阀门困难得多，由于密封作用力较小，因此在结构上不仅要考虑安全阀的密封比压，也要考虑安全阀的泄漏通道。

　　对安全阀密封性的要求依其使用场合不同而有所区别，而使用场合的不同也决定着安全阀密封结构要求的不同。一般来说，对于金属-金属密封面的安全阀，要达到无泄漏是很难实现的，对于金属-非金属的软密封结构的安全阀，其密封性能会好得多。

　　在上述安全阀的性能基本要求中，准确开启及适时、稳定排放是首要的要求，因为安全阀防超压的功能正是通过其排放过程来实现的。回座和密封要求虽然也很重要，但相比之下还是第二位的。

　　另外，除安全阀的性能基本要求外，不同的标准或规范对安全阀结构、选型等方面也有些基本要求。

　　1、整定压力大于3.0MPa的蒸汽用安全阀或介质温度大于235℃的空气或其他气体用安全阀，应能防止排出的介质直接冲蚀弹簧。

　　2、蒸汽用安全阀必须带有扳手，当介质压力达到整定压力75%以上时，能利用扳手将阀瓣提升，该扳手对阀的动作不应造成阻碍。

　　3、对有毒或易燃性介质用安全阀必须采用封闭式安全阀，且要防止阀盖和阀帽垫片处的泄漏。

　　4、为防止调整弹簧压缩量的机构松动，以及随意改变已调整好的整定压力，必须设有防松装置并加铅印。

　　5、阀座应固定在阀体上，不得松动，全启式和中启式安全阀应设有限制开启高度的机构。

　　6、安全阀即使有部分损坏，仍应能达到额定排量，当弹簧破损时，阀瓣等零件不会飞出阀体外。

　　7、对有附加背压力的安全阀，应根据其压力的大小和变动情况，设置背压平衡机构。对于平衡式安全阀的阀盖上应当设置一个泄出孔，以保证阀盖内腔与大气相通，对于可燃的或者腐蚀性介质，该泄出孔用管子连接到安全场地。