安全閥工作原理

安全閥工作原理：彈簧力大于介質(zhì)作用于閥芯的正常壓力（事先選定的壓力值），閥芯處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)罐內(nèi)介質(zhì)壓力超過(guò)允許壓力時(shí)，彈簧受到壓縮，使閥芯離開閥座，閥門自動(dòng)開啟，介質(zhì)從中泄出、減壓；當(dāng)壓力回到正常值時(shí)，彈簧壓力又將閥芯推向閥座，閥門自動(dòng)關(guān)閉。安全閥類的作用是防止管路或裝置中的介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值，從而達(dá)到安全保護(hù)的目的。安全閥是一種安全保護(hù)用閥，它的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(guò)規(guī)定值時(shí)自動(dòng)開啟，通過(guò)向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來(lái)防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值。安全閥的主要參數(shù)是排量，這個(gè)排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度，由開啟高度不同，又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／40～l／20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／4。安全閥的選用：由操作壓力決定安全閥的公稱壓力，由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍，由計(jì)算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍，再根據(jù)使用介質(zhì)決定安全閥的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式，再根據(jù)安全閥泄放量計(jì)算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規(guī)則。熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。水等液體不可壓縮介質(zhì)一般用封閉微啟式安全閥，或用安全泄放閥。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。氣體等可壓縮性介質(zhì)一般用封閉全啟式安全閥，如儲(chǔ)氣罐、氣體管道等。E級(jí)蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。大口徑，大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥，如減溫減壓裝置、電站鍋爐等。運(yùn)送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內(nèi)裝式安全閥。油罐頂部一般用液壓安全閥，需與呼吸閥配合使用。井下排水或天然氣管道一般用先導(dǎo)式安全閥。安全閥的校驗(yàn)與管理：安全閥的基本知識(shí)閥門安裝在壓力容器、受壓設(shè)備及連接管道上，用以控制介質(zhì)流向的、具有可動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品的總稱。閥門的公稱通經(jīng)：是指閥門與管道及所有其他附件連接處管道的名義直徑，單位是毫米（用DN表示）安全閥是一種自動(dòng)閥門，能不借助任何外力而只利用介質(zhì)本身的力來(lái)排出一額定數(shù)量的流體，以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過(guò)預(yù)定的安全值。當(dāng)壓力恢復(fù)正常后，在自行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出的一種閥。工作壓力P：閥門在使用介質(zhì)溫度下的壓力。工作溫度T：閥門在使用介質(zhì)下的溫度。整定壓力Ps:安全閥在運(yùn)行條件下開始開啟的預(yù)定壓力。在該壓力下，開啟閥瓣的力與使閥瓣保持在閥座的力平衡?；刈鶋毫r:指安全閥達(dá)到排放狀態(tài)后，介質(zhì)壓力下跌至一定值，閥瓣重新與閥座接觸，亦即開啟高度變?yōu)榱銜r(shí)，閥門進(jìn)口處的靜壓力。啟閉壓差△Pbl：安全閥整定壓力與回座壓力之差，通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，{HotTag}只有當(dāng)整定壓力很低時(shí)，才用Mpa表示。排放壓力Pb:整定壓力加上超過(guò)壓力（超過(guò)壓力指超過(guò)安全閥整定壓力所增加的壓力，通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示）開啟高度h:閥瓣離開關(guān)閉位置的實(shí)際升程。流道面積A：指閥進(jìn)口端到關(guān)閉件密封面間流道的最小截面積，用來(lái)計(jì)算無(wú)任何阻力影響時(shí)的理論排量。對(duì)應(yīng)于流道面積A的流道直徑為do（喉徑）排量系數(shù)Kd：閥門實(shí)際排量與理論排量的比值。密封試驗(yàn)壓力Pt:進(jìn)行密封試驗(yàn)時(shí)規(guī)定的壓力，在此壓力下測(cè)量通過(guò)關(guān)閉件密封面的泄漏率。一般取整定壓力的90%作為密封試驗(yàn)壓力。出廠試驗(yàn)；出廠前對(duì)產(chǎn)品所進(jìn)行的殼體強(qiáng)度、密封性、開啟壓力的試驗(yàn)。安全閥基本結(jié)構(gòu)閥體、閥座、閥瓣、調(diào)節(jié)圈、彈簧、閥桿、閥蓋、閥帽

安全閥的分類按使用介質(zhì)分：蒸汽用安全閥B、空氣及其它氣體用安全閥C、液體用安全閥按公稱壓力分：A、低壓安全閥：公稱壓力PN≤1.6MpaB、中壓安全閥：公稱壓力PN1.6～6.4MpaC、高壓安全閥：公稱壓力PN6.4～80.0MpaD、超高壓安全閥：公稱壓力PN﹥100Mpa按適用溫度分：A、超低溫安全閥：t≤-100°CB、低溫安全閥：-100°C～-40°CC、常溫安全閥：-40°C～120°CD、中溫安全閥：120°C～450°CE、高溫安全閥：t＞450°C按連接方式分：A、法蘭連接安全閥B、螺紋連接安全閥C、焊接連接安全閥按開啟高度分：A、微啟式安全閥：開啟高度在do/40～do/20

B、全啟式安全閥：開啟高度不小于do/4C、中啟式安全閥：開啟高度介于微啟式和全啟式之間按結(jié)構(gòu)形式分：A、杠桿重錘式安全閥B、彈簧式安全閥C、脈沖式安全閥（又稱先導(dǎo)式安全閥）

D、微啟式安全閥E、全啟式安全閥F、全封閉式安全閥G、半封閉式安全閥H、敞開式安全閥

安全閥的基本要求安全閥必須具備運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性兩大要求，在動(dòng)作過(guò)程中必須做到：靈敏的開啟、足量的排放、及時(shí)的回座、可*的密封。

對(duì)安全閥的基本技術(shù)要求：整定壓力大于3.0Mpa的蒸汽用安全閥或介質(zhì)溫度大于235°C的空氣或其它氣體用安全閥，應(yīng)能防止排出的介質(zhì)直接沖蝕彈簧。蒸汽用安全閥必須帶有扳手，當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到整定壓力75%以上時(shí)，能利用扳手將閥瓣提升，該扳手對(duì)閥的動(dòng)作不應(yīng)造成阻礙。對(duì)有毒或易燃性介質(zhì)用安全閥必須采用封閉式安全閥，且要防止閥蓋和保護(hù)罩墊片處的泄漏。為防止調(diào)整彈簧壓縮量的機(jī)構(gòu)松動(dòng)，以及隨意改變已調(diào)好的壓力，必須設(shè)有防松裝置并加鉛封。閥座應(yīng)固定在閥體上，不得松動(dòng)，全啟式安全閥應(yīng)設(shè)有限制開啟高度的機(jī)構(gòu)。安全閥即使有部分損壞，任應(yīng)能達(dá)到額定排量，當(dāng)彈簧破損時(shí)，閥瓣等零件不會(huì)飛出閥體外。對(duì)有附加背壓力的安全閥，應(yīng)根據(jù)其壓力的大小和變動(dòng)情況，設(shè)置背壓平衡機(jī)構(gòu)。對(duì)先導(dǎo)式安全閥應(yīng)分別對(duì)導(dǎo)閥和主閥作密封性和開啟動(dòng)作試驗(yàn)，都應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能要求。安全閥的動(dòng)作原理向下作用于閥瓣的彈簧預(yù)緊力Fd，一部分用來(lái)抵抗介質(zhì)作用力Po.S，另一部分產(chǎn)生閥門密封件之間的相互壓緊力f,隨著介質(zhì)壓力的提高，密封件間的相互壓緊力隨之減少，當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到開啟壓力Ps時(shí)，相互壓緊力為零，安全閥開啟，此時(shí)滿足：Fd=Ps.S

安全閥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由于安全閥的重要性，世界各國(guó)都對(duì)安全閥的設(shè)計(jì)制造制定了許多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。我國(guó)早期的安全閥標(biāo)準(zhǔn)大都參照前蘇聯(lián)的安全閥標(biāo)準(zhǔn)。目前采用的安全閥標(biāo)準(zhǔn)有：安全閥密封面的修理安全閥密封面有金屬和非金屬兩種，非金屬密封一般用于常溫介質(zhì)，金屬密封多用于高溫高壓介質(zhì)。非金屬材質(zhì)的密封面在損壞后，一般都將鑲?cè)Γ芊猸h(huán)）拆下調(diào)換，不能拆下或無(wú)備件只能用車削加工。金屬密封面在損壞不太嚴(yán)重的情況下，都采用研磨的方式。研磨分為粗磨和精磨。閥座和閥芯必須用平整的磨具進(jìn)行分開研磨，不能對(duì)磨，因?yàn)閷?duì)磨后出現(xiàn)溝漕，一經(jīng)開啟回座后即泄漏。研磨工具、材料磨具：研磨平板：a、鑄鐵（用于粗磨）b、硬質(zhì)合金（用于細(xì)磨）磨頭（用于研磨閥座）磨料：氧化鉻、白剛玉，280#、360#、600#、W4、W2.5、W1.5磨劑：油酸、機(jī)油、菜油、豬油密封面的研磨

研磨是應(yīng)用磨具和研磨劑，在研磨劑承受磨具一定的壓力后，對(duì)工作表面進(jìn)行微量磨削，從而使工件表面磨去一層極薄的金屬，使工件表面獲得高平整度和較高的表面光潔度等級(jí)，這種工藝加工過(guò)程叫研磨。研磨的原理；研磨時(shí)，加在磨具上的研磨劑在受到工件和磨具一定的壓力后，部分磨料被嵌入磨具內(nèi)。當(dāng)磨具與工件作復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磨料就在工件和磨具之間作滑動(dòng)、滾動(dòng)，產(chǎn)生切削和劑壓，而使工件表面磨去一層凸峰，同時(shí)研磨劑起化學(xué)作用，很快形成一層氧化膜。安全閥金屬銘牌應(yīng)包含的內(nèi)容型號(hào)、規(guī)格（通徑）2）壓力等級(jí)3）流道直徑4）公稱壓力5）使用溫度、介質(zhì)6）額定排量系數(shù)7）制造廠、制造批準(zhǔn)書編號(hào)8）出廠年月9）產(chǎn)品編號(hào)10）檢驗(yàn)合格標(biāo)志11）開啟壓力

高壓校驗(yàn)的特點(diǎn)和注意事項(xiàng)高壓安全閥開啟時(shí)聲音很大，特別是大口徑高壓安全閥開啟是振動(dòng)較大開啟時(shí)反沖力很大，故法蘭連接處材料要好彈簧調(diào)節(jié)不能很大，只能微調(diào)（高壓安全閥彈簧較粗）高壓安全閥往往是高溫高壓的，常溫校驗(yàn)時(shí)與工作情況存在誤差（彈簧在高溫時(shí)較軟）校驗(yàn)的氣流、水流必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾。

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6）安全閥及壓力容器（四）有關(guān)安全閥的主要安全技術(shù)要求1.安全閥應(yīng)裝在設(shè)備的最高位置，垂直安裝，接管專用，即接管上除連接安全閥外，不得連接用作其他目的的閥門和管道。2.安全閥應(yīng)裝設(shè)排放管，排放管應(yīng)有足夠的排放面積，妥善固定，并接至安全地點(diǎn)。3.安全閥應(yīng)定期校驗(yàn)，一般每年校驗(yàn)一次。4.杠桿式安全閥應(yīng)有防止重錘自由移動(dòng)的裝置和限制杠桿越出的導(dǎo)架；彈簧式安全閥應(yīng)有防止隨便擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲的鉛封裝置；靜重式安全閥應(yīng)有防止重片飛脫的裝置。5.為防止安全閥的閥瓣和閥座粘住，應(yīng)定期對(duì)鍋爐安全閥做手動(dòng)的排放試驗(yàn)。三.壓力表和水位表（液位計(jì)）這是最常見的兩種顯示裝置，前者用于顯示鍋爐壓力容器中介質(zhì)的壓力，后者用于顯示蒸汽鍋爐水位或者壓力容器液位。（一）對(duì)壓力表的主要安全技術(shù)要求鍋爐壓力容器中使用最多的壓力表是彈簧管式壓力表，對(duì)其主要的安全技術(shù)要求是：1.鍋爐鍋筒蒸汽空間、給水管的調(diào)節(jié)閥前、可分式省煤器出口、過(guò)熱器出口和主汽閥間、再熱器進(jìn)出口、壓力容器氣相空間，都應(yīng)裝設(shè)壓力表。2.工作壓力小于2.45MPa的鍋爐及低壓容器，壓力表精度不得低于2.5級(jí)；工作壓力等于或大于2.45MPa的鍋爐和中高壓容器，壓力表精度不得低于1.5級(jí)。壓力表表盤直徑應(yīng)保證操作人員看清壓力示值。3.壓力表的量程應(yīng)與設(shè)備工作壓力相適應(yīng)，通常為工作壓力的1.5倍～3.0倍。壓力表刻度盤上應(yīng)劃紅線，指出最高允許工作壓力。4.壓力表必須定期校驗(yàn)，校驗(yàn)后加鉛封并注明下次校驗(yàn)日期。5.壓力表應(yīng)裝設(shè)在便于觀察和吹洗的地方，并防止受到熱輻射、冰凍和震動(dòng)的影響。壓力表的連接管不應(yīng)有漏氣漏液現(xiàn)象。6.蒸汽鍋爐壓力表下部應(yīng)裝設(shè)存水彎管。壓力容器用壓力表應(yīng)與器內(nèi)介質(zhì)相適應(yīng)。用于具有腐蝕性或高粘度介質(zhì)的壓力表，在壓力表和容器之間應(yīng)裝設(shè)隔離介質(zhì)的緩沖裝置。7.壓力表有下列情況之一者，應(yīng)停止使用：（1）無(wú)壓力時(shí)，有限位釘?shù)膲毫Ρ碇羔槻荒芑謴?fù)到限位釘處，無(wú)限位釘?shù)膲毫Ρ碇羔樒x零位的數(shù)值超過(guò)壓力表允許誤差；（2）表面玻璃破碎或表盤刻度模糊不清；（3）沒有鉛封、鉛封損壞或超過(guò)校驗(yàn)日期；（4）表內(nèi)泄漏或指針跳動(dòng)；（5）其他影響壓力表準(zhǔn)確示值的缺陷。（二）對(duì)水位表（液位計(jì)）的主要安全技術(shù)要求在設(shè)備上直接顯示水位的直讀式水位表依據(jù)連通器內(nèi)液位高度相等的原理裝設(shè)，分玻璃管式及玻璃板式兩種。玻璃管式水位表用于壓力小于1.3MPa的低壓鍋爐，玻璃板式水位表用于壓力在1.3MPa～3.9MPa的中低壓鍋爐。壓力更高時(shí)則采用玻璃板下襯云母片的水位表。在控制室通過(guò)訊號(hào)間接顯示水位的遠(yuǎn)程水位表分差壓式、電接點(diǎn)式及電極式等種。當(dāng)應(yīng)測(cè)水位高于操作平臺(tái)6米及以上時(shí)，即應(yīng)裝設(shè)遠(yuǎn)程水位顯示裝置。對(duì)水位表（液位計(jì)）的主要安全技術(shù)要求是：1.蒸發(fā)量大于0.5噸／小時(shí)的蒸汽鍋爐，通常應(yīng)裝設(shè)兩個(gè)彼此獨(dú)立的水位表。水位表應(yīng)裝在便于觀察之處。用遠(yuǎn)程水位顯示裝置監(jiān)視水位時(shí)，應(yīng)有兩個(gè)遠(yuǎn)程水位顯示裝置及一個(gè)直讀式水位表同時(shí)工作。2.水位表應(yīng)有指示最高、最低安全水位和正常水位的明顯標(biāo)志。水位表下部可見邊緣應(yīng)比最高火界至少高50毫米，且應(yīng)比最低安全水位至少低25毫米；水位表上部可見邊緣應(yīng)比最高安全水位至少高25毫米。3.玻璃管式水位表應(yīng)有防護(hù)裝置。水位表下部應(yīng)有放水閥及放水管，放水管應(yīng)接至安全地點(diǎn)。