安全阀的结构选择

　　安全阀的结构选择需要考虑到温度、介质、工作压力、背压力等诸多方面因素的影响。

一、安全阀结构选择的一般原则

　　1、全启式安全阀适用于排放气体、蒸汽或者液体介质；

　　2、微启式安全阀一般适用于排放液体介质；

　　3、当要求安全阀的阀瓣-阀座密封性能好的场合，可以选用软密封的结构类型；

　　4、在石油、石化生产装置中，一般选用弹簧式安全阀或先导式安全阀

二、工况因素对安全阀选择的影响

　　1、温度对安全阀选择的影响

　　a、一般先导式安全阀内部存在非金属材料的零件，故其使用温度范围限制在-29～260℃，然而，若在结构上采取措施和选取合适的零件材料，则先导式安全阀也可以用在低温和高温工况（-196～427℃）的条件；

　　b、当温度范围在-196～-29℃或者300℃以上时，可以采用带有冷却腔或者散热片的弹簧载荷式安全阀。

　　2、介质对安全阀选择的影响

　　a、如果介质黏稠或在排放过程中容易出现结晶凝结现象时，应当选用保温夹套平衡波纹管式安全阀；

　　b、如果介质的腐蚀性较强，为保护弹簧不受侵蚀或降低材料成本，可以选用平衡波纹管式安全阀；

　　c、如果介质允许排放到周围环境空间，则可以选用常规式安全阀；

　　d、空气、水蒸气、水介质可选用带扳手的弹簧载荷式安全阀；

　　e、排放有毒或者可燃性介质时，为保护环境，必须选用封闭式安全阀或含非流动型导阀的先导式安全阀。

　　3、工作压力对安全阀选用的影响

　　a、对于工作压力值不大于90%整定压力时，可以选用弹簧载荷式安全阀；

　　b、对于工作压力值大于90%整定压力，而不大于95%整定压力时，通常可以选用先导式安全阀，若选用弹簧载荷式安全阀时应采用弹性密封或软密封结构，同时提高密封试验压力以检验在工作压力下的密封性能。

　　4、背压力对安全阀选择的影响背压力对安全阀结构的选择起着至关重要的作用，背压力包括附加背压力和排放背压力，附加背压力可能是恒定的也可能是变动的。

　　a、当附加背压力是恒定的或相对于整定压力变动不大（小于整定压力的极限偏差）时，可以选用常规式安全阀；

　　b、选用常规式安全阀且允许超压不大于10%时，排放背压力不能超过整定压力的10%，如果允许超压大于10%，最大允许的排放背压力可以提高，但是不能超过允许的超过压力；

　　c、当背压力对于常规安全阀来说太高且不大于50%整定压力时，应选用平衡波纹管式安全阀；

　　d、当背压力大于50%整定压力时，应选用先导式安全阀。

三、安全阀结构选择的其他建议

　　1、热水锅炉一般选用敞开（不封闭）式带扳手微启式安全阀。

　　2、蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用敞开（不封闭）式带扳手全启式安全阀。

　　3、运送液化气的火车槽车、汽车槽车、储罐等一般用内装式安全阀。

　　4、若要求对安全阀做定期开启试验时，应选用带提升扳手的安全阀。当介质压力达到整定压力的75%以上时，可利用提升扳手将阀瓣从阀座上稍微提起，以检查阀门开启的灵活性。

　　5、若安全阀的外界环境存在昆虫等侵扰时，应对安全阀与外界的敞开口处加装防昆虫网。

　　6、闪蒸和两相流工况会导致背压的增加，如果增加值过高或无法准确预测，则必须选用平衡式或先导式安全阀。

　　7、许多制造商建议，如果在阀门进口处两相混合的质量百分比是气体占50%或者更低时，应选用液体或液气混合介质用阀门。另外，如果介质流中液体与气体的比例不确定，应选用专门为液体介质或气液混合介质设计的阀门。

　　8、在有些场合中，阀门有可能需要泄放液体或是气体，这要取决于导致超压的条件（例如换热器管破裂），在这种情况下，推荐选用液体介质或是气液共用阀门。

　　9、为了减少水合物的生成（结冰）或在装载流体中的固体颗粒影响导阀性能的可能性出现，通常建议大多数场合使用非流动型导阀。

　　10、需要大的排放面积或者高的整定压力时，可以选择先导式安全阀，因为导式安全阀最高整定压力通常能达到进口法兰的额定压力级。

　　11、工艺情况需要在一处感受压力而在另一处泄放流体时，或者进口管线流阻损失高时，可以选择先导式安全阀，因为先导式安全阀适应远程感受压力。

　　12、需要在线确认整定压力时，可以选择先导式安全阀。

四、安全阀与爆破片的组合应用

　　1、安全阀与爆破片组合应用的设置，如图所示。

图  安全阀与爆破片组合应用示例

　　a、爆破片安装于安全阀的进口，这种设置最常见。其优点是爆破片将安全阀与进口的工艺介质隔离，系统无泄漏。安全阀不受工艺介质的腐蚀，可以降低安全阀的成本，一旦系统超压，爆破片和安全阀能够同时爆破和开始泄压，当系统压力恢复正常后，安全阀又能自动关闭，大大减少了工艺介质的损失。

　　b、爆破片安装于安全阀的出口，这种设置适用于有公共泄放的场合，其优点是爆破片将安全阀与出口的公共泄放管路隔离，安全阀不受出口公共泄放管路工艺介质的腐蚀，并使安全阀不受出口的公共泄放管路中的背压力的影响。

　　2、安全阀与爆破片组合应用的注意事项

　　a、安全阀与爆破片的组合应用时，要求爆破片的排放面积大于安全阀流道面积90%以上；

　　b、安全阀与爆破片的组合排量系数应当经过鉴定试验确认；

　　c、安全阀出口安装爆破片装置时，选用的安全阀应考虑在安全阀和爆破片之间可能积聚的背压力，不能影响安全阀在排放压力下的开启排放；

　　d、安全阀与爆破片之间应设置压力表、试验用旋塞、泄出阀等，以监测爆破片有无损坏（破裂或泄漏）等故障，因为爆破片在给定的差压力下爆破，所以爆破片下游的压力增长抑制了爆破片提供超压保护的能力；

　　e、安全阀与爆破片的组合应用时，应当选择无碎片或者非脱落型爆破片。