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1、1. 概 述1.1 安 全阀 的功 能 安全阀是靠入口介质静压驱动，在出现工况不正常或事故时开启，排出一定数量介质， 以防止被保护设备或系统内的压力超过预定的安全值。当压力恢复接近正常后，安全阀 自行关闭，阻止介质继续流出。1.2 安 全阀 分类 可按 以下 三种 方法 分类 :1.2.1 按国 家标 准 安全 阀的 一般 要求 ， GB12241-89 分 类A、直接荷载式一 种直 接用 机械 载荷 加重 锤、 弹簧 等克 制阀 瓣下 介质 压力 所产 生作 用力 的安 全阀 ；B、带 动力 辅助 装置 式 系一专用安全阀类型，在阀杆处加一个动力辅助装置，如果需要，可在低于正常开启压 力下开
2、启，不适用于炼厂；C、带补充载荷式该安全阀系一专用类型，在阀杆处加一向下外力，在达到开启压力前，始终保持有一增 强密封的附加力，不适用于炼厂；D、先 导式先 导式 是由 一个 导阀 排出 的介 质来 控制 主阀 开启 的安 全阀 ，有 活塞 式 和 隔膜 式 两 种根 本 类型。活 塞式 由装 浮动 活塞 的主 阀和 一个 导阀 构成 ，活 塞的 顶部 有效 面积 大于 底部 有效 面积 。 当主阀关闭时，底部承受系统的压力，其顶部有一气室，通过导管与入口系统相通，顶 部同样受系统的压力。由于顶部面积较底部大，因而主阀被紧紧地压在阀座上。系统压 力升高到定压时，导阀开启，将顶部气室介质排出，压
3、力降低，当主阀底部压力能克制 顶部压力时，主阀开启，工艺介质流过主阀排至泄压系统或大气。系统压力降低到接近 正常操作压力时，导阀关闭，气室压力上升，从而关闭主阀。膈 膜式 与活 塞式 的机 能相 似， 只是 活塞 用柔 性隔 膜和 阀盘 组成 的整 体所 取代 。在 定压 下，隔膜顶部放空，主阀开启，压力恢复到接近正常状态时，隔膜重新充压，主阀关 闭。先导式 安全阀可用于各种工况，但由于其价格过高，一般宜用于背压超过30% 定 压和腐蚀性介质或易堵塞阀孔的介质等工况。1.2.2 按阀 片开 启高 分类A、全 启式h l/4doh开启高度，cm;do 喷嘴 直 径 ， cm 。全 启 式 安全
4、阀泄 放量 大， 在一 样的 泄放 面积 条件 下， 全启 式 的 泄放 量为 微启 式 泄 放量 的 许多倍。由于全启式与微启式的性能不同，按全启式方法计算出的泄放面积不可用一样的微启式 泄放面积代用。全启式安全阀一般用于排放介质为气体的条件下，当到达开启压力时瞬时全启。B、微启式l/4d h l/40d oo 微启式安全阀一般用于排放介质为液体的条件下，当到达开启压力时，开始开启，并随 压力的升高而继续开大。介质为气体时，一般选用全启 式 。介质为液体时，可以选用微启 式 ，也可选用全启 式 。 介质为液体选用全启式安全阀时，它的动作性能那么变为微启式，其喷嘴内径应按微启 式计算见式4-1
5、-3B。1.2.3 按结 构不 同分 类A、封 闭和 不封 闭弹 簧式易 燃易 爆和 有毒 介质 应选 用封 闭式 ，蒸 汽、 空气 和惰 性气 体可 选用 不封 闭式 ；B、带 扳手 和不 带扳 手 扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可用作紧急泄压；C、带 散热 片和 不带 散热 片介质温度大于300 C时应选用带散热片式；D、平 衡式 和非 平衡 式普 通型 安全 阀一 般为 非平 衡式 ，其 弹簧 校正 压力 受背 压影 响， 即弹 簧压 力应 校正 为定 压 Ps减去背压P2之值。平衡式有两种根本类型活塞式和波纹管式，国内生产波纹管式。 波纹管能防止背压变化所产生的不平衡力，
6、因而弹簧力所平衡的压力值即为定压值。 波 纹管还能将导向套、 弹簧和其它顶部工作部件与通过的介质隔开。1.2.4 按平衡内压的方式分为弹簧式、 杠杆式和先导式。1.3 安 全阀 结构安全阀的典型结构见下面图1-3-17图1-3-1 弹簧封闭全启式 图1-3-2弹簧封闭带扳手全启式 图 1-3-3 弹簧封闭微启 式 图1-3-4弹簧封闭带扳手微启式 图1-3-5 波纹管式 图1-3-6 先导式 I 图1-3-7 先导式 II图 1-3-1 弹 簧封 闭全 启式 安全 阀图 1-3-2 弹簧 封闭 带扳 手全 启式 安全 阀1- 保 护 罩 ； 2- 调 整 螺 杆 ； 3- 阀 杆 ； 4- 弹
7、 簧 注 ： 各 部 件 名 称 同 图 1-3-15- 阀盖 ；6- 导向 套； 7、 阀瓣 ；8- 反冲 盘；9-调节阀；10- 阀体；11- 阀座图1-3-3 弹 簧封 闭微 启式 安全 阀图 1-3-4 弹簧 封闭 带扳 手微 启式 安全 阀1- 保 护 罩 ； 2- 调 整 螺 杆 ； 3- 阀 杆 ； 4- 弹 簧 注 ： 图 中 各 部 件 名 称 同 图 1-3-35- 阀盖 ；6- 导向 套； 7、 阀瓣 ；8- 衬套 ；9- 调 节 阀 ； 10- 阀 体图1-3-5 波纹 管安 全阀 图1-3-6 先导 式安 全阀 I图 1-3-7 先 导 式 安 全 阀 II 1.4
8、操作 参数1.4.1最高操作压力P表设备运行期间可能达到的最高压力，一般应按不同工艺过程 确定。1.4.2设备设计压力PD表在一般条件下，设备的设计压力应按以下要求确定：当 P W 1.8MPa表时，PD=P+0.18当 1.8P W 4MPa表时，PD=1.1P当 48MPa表时，PD=1.05P1.4.3安全阀定压Ps表系安全阀开启压力，定压Ps必需等于或稍小于设备的设计压力 PD 表 。1.4. 4积聚压力Pa表安全阀排放介质过程中，允许压力增加超过设备的设计压力的数 值， 可按表1-4-1 选取表1-4-1定压和积聚压极限 单阀 多阀项目定压，* 积大积聚压，* 定压，* 最大积聚压，
9、*非着火：第一阀 另一个或多个阀 着火：第一个阀 另一个或多个阀100100102010010510010516162020辅助阀11020* 对设 计压 力的 百分 数。1.4.5 容许 过压 Ph 表 容许 压力 增加 超过 定压 的数 值， 如果 定压 等于 设计 压力 ，那 么过 压等于积聚压。如果定压小于设计压力，过压为积聚压力+设计压力与定压的差值，即： P =P +P -PhaDs1.4.6 最高 泄放 压力 Pm 绝 安全 阀达 到最 大泄 放能 力时 的压 力， 即定 压加 上容 过压 +0.1 。当定压等于设计压力时P =P +P +0.1=P +P +0.1 m s a
10、D a当定压小于设计压力时P =P +P +0.1=P +P +0.1m s h D a式 中P 、 P 、 P 定 压 、 积 聚 压 力 、 过 压 ， MPa 表 sahPm最高泄放压力，MPa绝1.4.7背压P2安全阀出口压力背压是由于排放系统有压力而存在于安全阀出口的压力， 它是迭加背压和积聚背压的总 和， 积聚背压是在安全阀开启后， 由于介质流动所增加的压力， 迭加背压是在安全阀开 启后存在于其出口的静压， 它是由其它原因在排放系统中产生的压力。1.4.8 回座压力它是安全阀的定压与关闭压力的差值， 以定压的百分数或压力单位表示。回座压力必须 小于定压并大于操作压力 。1.4.9安
11、全阀的压力等级关系即容器设计压力， 安全阀容许积聚压、定压、过压 见图 1-4-1 。按着火轴下潮丈泄施力揣隔件下的绷最人爛压力按讎絆下的曠大觀助二隼阀馱容许定圧 开歸开匚附鵬乐容许就 （m肝多确長大容许鞭压 僱于敬）（限于着旳翩賜丈落许魅肌風弋注：1、与ASME锅炉压力容器规程和压力容器安全技术监察规程，1990根本一致；2、所示压力条件是安装在容器的安全阀条件；3、操作压力可高于或低于90%；4、回座和压差应参照ASME规程有关章节。1.4.10 确定单阀、 多阀泄放压力示例见表1-4-2 。表1-4-2确定单阀、多阀泄放压力示例操作事故项目数值单阀多阀容器设计压力，MPa（表）（多阀的第
12、一个阀）1010最大积聚压，MPa（表）11.6阀定压，MPa（表）910容许过压，MPa21.6泄放压力，MPa（绝）11.111.7容器设计压力，MPa（多阀的第一个阀）1010最大积聚压，MPa11.6阀定压，MPa1010.5容许过压，MPa11.1泄放压力，MPa11.111.71.4.11 温度按工艺操作温度考虑。2 安全 阀 设 置原 那么2.1 属于以下情况之一的容器和设备必须设置安全阀或爆破片 。2.1.1 在生产过程中，由于火灾、 物料的化学反响、 动力 故障或操作故障等原因，可能导 致容器或设备的内压超过设计压力；2.1.2顶部操作压力大于0.07MPa的压力容器；2.1
13、.3顶部操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔汽提塔顶部蒸汽通入另一 蒸 馏 塔 者除 外 ；2.1.4 往复 式压 缩机 各段 出口 或电 动往 复丞 、齿 轮泵 、螺 杆泵 等容 积式 泵的 出口 本 身已 有安全阀者除外；2.1.5 凡与 鼓风 机、 离心 式压 缩机 、离 心泵 或蒸 汽往 复泵 出口 连接 的设 备不 能承 受其 最高 压力时，上述机泵的出口阀后；2.1.6 可燃 的气 体或 液体 受热 膨胀 可能 超过 设计 压力 的设 备；2.1.7 由几 个容 器组 成的 一个 压力 系统 但中 间设 有隔 断阀 时， 应视 为几 个独 立的 容器 ，每 个容器均应
14、按上述要求设置安全阀。2.1.8 减压 阀后 ，且 减压 阀后 的设 备或 管道 不能 承受 减压 阀前 的压 力时 。2.2属 于以 下情 况之 一的 容器 或设 备不 需设 置安 全阀 。2.2.1 加热 炉炉 管；2.2.2 离心 泵出 口 连接 的设 备不 能承 受其 最高 出口 压力 者除 外 ；2.2.3 对于 设计 压力 不低 于压 力来 源， 且不 因介 质化 学反 响或 受热 而使 其压 力超 高的 容 器；2.2.4 由几 个容 器组 成的 一个 压力 系统 且中 间不 设隔 断阀 时， 可只 按一 个压 力系 统考 虑， 如在前端设置安全阀，后面的容器可不设安全阀。2.3
15、有 可能 被介 质堵 塞或 腐蚀 的安 全阀 ，应 在其 入口 前设 爆破 片或 在其 出入 口管 道上 采取吹扫、加热或保温等防堵措施。2.4 有突 然超 压或 发生 瞬时 分解 爆炸 危险 介质 的反 响设 备， 如安 全阀 不能 满足 要求时，应设置爆破片或爆破片和导管。2.5 因 介质 爆聚 、分 解造 成超 温超 压可 能引 起爆 炸的 反响 设备 ，应 设报 警信 号和 泄压 排放设施，以与自动或手动遥控的紧急迫断进料的设施。3泄放 量确 实定在计算安全阀时，应先确定工艺所要求的泄放量。 导致设备超压的原因：一是操作故障，二是火灾。确定安全阀的泄放量时，应根据工艺 过程的具体情况并按可能发生危险情况中的最大一种考虑，但
