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安全阀基础知识及选用方法

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安全阀基础知识及选用方法

为了保证压力容器工作时能够在其内部维持稳定的工作压力，同时避免因内部压力过高引发事故，在排气管道上安装的特殊阀门称为安全阀。该阀门通过自动开启泄压来保护系统安全，而安全阀检测则是确保其性能可靠的关键环节，需定期校验其开启压力、密封性及回座压力是否符合标准。

选用安全阀应考虑的因素：(1)安全阀结构的选择，主要取决于设备的工艺条件以及工作介质的特性。一般情况下，锅炉、压力容器大多选用弹簧式安全阀。对于有毒、易燃易爆的介质，则选用封闭式的安全阀。锅炉和高压容器以及安全泄放量较大而壁厚又较小的中、低压容器最好选用全启式安全阀。(2)安全阀的工作压力范围应该考虑锅炉和压力容器的最大允许工作压力选用。(3)安全阀的排量必须大于设备的安全泄放量，以保证锅炉或压力容器超压时，安全阀开放能及时排出一部分介质，避免器内的压力继续升高。(4)对于锅炉用安全阀，其总排量必须大于锅炉最大连续蒸发量，并且在锅筒和过热器上所有安全阀开启后，锅筒内蒸汽压力不得超过设计压力的1.1倍。

一、安全阀基础知识

定义与功能

安全阀是自动泄压装置，当系统压力超过设定值（整定压力）时自动开启，排放多余介质防止超压事故，广泛用于锅炉、压力容器、管道等承压设备。

工作原理

弹簧载荷式（最常见）：通过弹簧预紧力设定开启压力。当介质压力 > 弹簧力时，阀瓣抬起泄压；压力恢复后弹簧力关闭阀门。

杠杆式：利用重锤杠杆原理控制开启压力，适用于低压大流量场景。

核心参数

整定压力：阀门开始开启的压力。

排放压力：阀门全开时的系统压力（通常 ≤ 1.1倍整定压力）。

回座压力：阀门关闭时的压力（一般 ≥ 90%整定压力）。

排放量：单位时间内泄放的介质体积，需匹配系统安全泄放量。

二、安全阀分类

分类依据类型特点与应用

加载结构弹簧式、杠杆式、先导式弹簧式最常用；先导式适用于高压大口径

开启高度微启式（h≤d/40）、全启式（h≥d/4）全启式排放量大，用于气体/蒸汽；微启式用于液体

介质流向全封闭式、半封闭式、敞开式全封闭式避免介质外泄，用于有毒/易燃介质

三、安全阀选用方法

确定关键参数

整定压力：≤ 设备设计压力，且低于系统最高允许工作压力。

排放量：≥ 系统最大可能的异常超压泄放量（需计算火灾、堵塞等工况）。

介质特性：

气体/蒸汽：选全启式安全阀；

液体：选微启式或专用液用安全阀；

腐蚀性介质：阀体/密封面需耐蚀材料（如不锈钢、哈氏合金）。

结构形式选择

弹簧式：适用于大多数工况，注意弹簧疲劳问题。

先导式：适合高压（≥10MPa）、大口径或背压波动大的场景。

带散热片阀帽：介质温度＞300℃时必备，防止弹簧受热失效。

材料与密封

阀体材料：匹配介质腐蚀性（常用碳钢、不锈钢）。

密封面：硬密封（金属）耐高温，软密封（PTFE）泄漏率低但限用于低温。

特殊工况处理

背压影响：若背压＞整定压力10%，需选用波纹管平衡式安全阀。

黏稠介质：选防堵塞结构（如提升扳手辅助开启）。

四、安装与维护要点

安装位置：垂直安装在设备最高点或管道直段，入口管短且无弯头。

排放管路：出口管截面积≥安全阀出口，倾斜布置避免积液，有毒介质需密闭回收。

定期校验：每年至少1次离线校验（强制检定），使用中检查密封性及开启压力。

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