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安全閥的概述、名詞術(shù)語和選用原則

 

一、安全閥概述

安全閥用在受壓設(shè)備、容器或管路上，作為超壓保護裝置。當(dāng)設(shè)備、容器或管路內(nèi)的壓力升高超過允許值時，閥門自動開啟，繼而全量排放，以防止設(shè)備、容器或管路內(nèi)的壓力繼續(xù)升高；當(dāng)壓力降低到規(guī)定值時，閥門應(yīng)自動及時關(guān)閉，從而保護設(shè)備、容器或管路的安全運行。

安全閥可以由閥門進口的系統(tǒng)壓力直接驅(qū)動，在這種情況下是由彈簧或重錘提供的機械載荷來克服作用在閥瓣下方的介質(zhì)壓力。它們還可以由一個機構(gòu)來先導(dǎo)驅(qū)動，該機構(gòu)通過釋放或施加一個關(guān)閉力來使安全閥開啟或關(guān)閉。因此，按照上述驅(qū)動模式將安全閥分為直接作用式和先導(dǎo)式。

 

安全閥可以在整個開啟高度范圍或在相當(dāng)大的開啟高度范圍內(nèi)比例開啟，也可能僅在一個微小的開啟高度范圍內(nèi)比例開啟，然后突然開啟到全開位置。因此，可以將安全閥分為比例式和全啟式。

安全閥的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用和公稱通經(jīng)的確定應(yīng)受到規(guī)范的約束，或者應(yīng)得到法定機關(guān)的同意。在不同的規(guī)范之間，其約束條款以及有關(guān)定義可能不同。在應(yīng)用安全閥時，必須遵循其適用規(guī)范的要求。由于安全閥是一種自動閥門，在結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)方面與通用閥門有許多不同之處。

有些的名詞術(shù)語易于混淆，為了使廣大用戶更清楚地了解安全閥，并能正確選用，以下將一些主要名詞術(shù)語予以說明。

 

二、安全閥名詞術(shù)語

   （1）安全閥：一種自動閥門。它不借助任何外力，而是利用介質(zhì)本身地力來排出一額定數(shù)量的流體以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過預(yù)定的安全值；當(dāng)壓力恢復(fù)正常后，閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。

   （2）直接載荷式安全閥：一種由直接作用的機械載荷，如重錘、杠桿加重錘或彈簧來克服閥瓣下介質(zhì)壓力所產(chǎn)生作用力的安全閥。

   （3）帶動力輔助裝置的安全閥：該安全閥借助一個動力輔助裝置，可以在低于正常開啟壓力下開啟。即使該輔助裝置失靈，此類安全閥仍能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

   （4）帶補充載荷的安全閥：這種安全閥在其進口處壓力達到開啟壓力前始終保持有一增強密封的壓力。該附加力（補充載荷）可由外來能源提供，而在安全閥達到開啟壓力時應(yīng)可靠地釋放。其大小應(yīng)這樣設(shè)定，即假定該附加力未釋放時，安全閥仍能在進口壓力不超過國家法規(guī)規(guī)定開啟壓力百分數(shù)地前提下達到額定排量。

   （5）先導(dǎo)式安全閥：一種依靠從導(dǎo)閥排出介質(zhì)來驅(qū)動或控制的安全閥。該導(dǎo)閥本身應(yīng)是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的直接載荷安全閥。

   （6）比例式安全閥：一種在整個開啟高度范圍或在相當(dāng)大的開啟高度范圍內(nèi)比例開啟或關(guān)閉的安全閥。

   （7）全啟式安全閥：一種僅在微小開啟高度范圍內(nèi)比例開啟，隨后就突然開啟到全開位置的安全閥。開啟高度不小于1/4 流道直徑。

   （8）微啟式安全閥：是一種僅用于液體介質(zhì)的直接作用式安全閥。開啟高度在1/40～1/20 流道直徑范圍內(nèi)。

   （9）開啟壓力（額定壓力）：安全閥閥瓣在運行條件下開始升起時的進口壓力，在該壓力下，開始有可測量的開啟高度，介質(zhì)呈可由視覺或聽覺干支的連續(xù)排放狀態(tài)。

   （10）排放壓力：閥瓣達到規(guī)定開啟高度時的進口壓力。排放壓力的上限需服從國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的要求。

   （11）超過壓力：排放壓力與開啟壓力之差，通常用開啟壓力的百分數(shù)來表示。

   （12）回座壓力：排放后閥瓣重新與閥座接觸，即開啟高度變?yōu)榱銜r的進口壓力。

   （13）啟閉壓差：開啟壓力與回座壓力之差，通常用回座壓力與開啟壓力的百分比表示，只有當(dāng)開啟壓力很低時采用二者壓力差來表示。

   （14）背壓力：安全閥出口處的壓力。

   （15）額定排放壓力：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排放壓力的上限值。

   （16）密封試驗壓力：進行密封試驗的進口壓力，在該壓力下測量通過關(guān)閉件密封面的泄漏率。

   （17）開啟高度：閥瓣離開關(guān)閉位置的實際升程。

   （18）流道面積：指閥瓣進口端到關(guān)閉件密封面間流道的小截面積，用來計算無任何阻力影響時的理論排量

   （19）流道直徑：對應(yīng)用于流道面積的直徑。

   （20）簾面積：當(dāng)閥瓣在閥座上方時，在其密封面之間形成的圓柱面形或圓錐面形通道面積。

   （21）排放面積：閥門排放時流體通道的小截面積。對于全啟示安全閥，排放面積等于流道面積；對于微啟式安全閥，排放面積等于簾面積。

   （22）理論排量：是流道截面積與安全閥流道面積相等的理想噴管的計算排量。

   （23）排量系數(shù)：實際排量與理論排量的比值。

   （24）額定排量系數(shù)：排量系數(shù)與減低系數(shù)（取0.9）的乘積。

   （25）額定排量：指實際排量中允許作為安全閥適用基準(zhǔn)的那一部分。

   （26）當(dāng)量計算排量：指壓力、溫度、介質(zhì)性質(zhì)等條件與額定排量的適用條件相同時，安全閥的計算排量

   （27）頻跳：安全閥閥瓣迅速異常地來回運動，在運動中閥瓣接觸閥座。

   （28）顫振：安全閥閥瓣迅速異常地來回運動，在運動中閥瓣不接觸閥座。

 

三、安全閥選用原則

（1）蒸汽鍋爐安全閥，一般選用全啟式彈簧安全閥。

（2）液體介質(zhì)用安全閥，一般選用微啟式彈簧安全閥。

（3）液化石油氣汽車槽車或液化石油氣鐵路罐車用安全閥，一般選用全啟式內(nèi)裝安全閥。

（4）采油油井出口（采油樹）用安全閥，一般選用先導(dǎo)式安全閥。蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路安全閥，一般選用具有安全和控制雙重功能的先導(dǎo)式安全閥。