壓力容器安全閥技術規范

安全閥是保證壓力容器安全運行的重要的泄壓裝置。施行的安全閥安全技術監察規程對安全閥的作用定義為：安全閥是一種自動閥門，它不借助任何外力而利用介質本身的力來排出一額定數量的流體，以防止壓力超過額定的安全值。當壓力恢復正常后，閥門再行關閉并阻止介質繼續流出。(原安全閥的作用是：當壓力容器內的壓力超過最高工作壓力時，安全閥就自動泄放，保證壓力容器不爆炸。當壓力容器內的壓力低于最高工作壓力時，安全閥就自動關閉，確保有用介質不外泄。)安全閥作為一種重要的安全裝置，其工作原理在于通過感應系統對壓力進行實時監測。一旦壓力超過設定值，安全閥便會自動啟動，通過排放介質來降低系統壓力，從而確保系統的安全運行。這種精確而及時的工作機制，使得安全閥在保障工業設備、管道等的安全方面發揮著至關重要的作用。
安全閥，以字母A為代號，是一種關鍵的安全裝置。它被安裝在承受內壓的容器或管道上，能夠根據介質的工作壓力進行自動開啟和關閉。安全閥的核心作用在于對設備和管路進行自動保護。一旦容器或管路中的介質工作壓力超過預定的安全值，安全閥的閥盤會迅速自動開啟，并伴隨聲響報警，同時排出部分介質以降低壓力。而當介質壓力降至安全范圍時，閥盤又會自動關閉，從而確保系統的正常運作。

安全閥的類型包括彈簧式、杠桿式（重錘式）以及脈沖式（先導式）三種。
安全閥結構詳解
安全閥作為保障系統安全的重要設備，其結構直接影響到其性能和效果。接下來，我們將深入探討安全閥的內部結構，以便更好地理解其工作原理和性能特點。
安全閥結構圖解
安全閥的內部結構復雜而精細，每個部件都發揮著至關重要的作用。在上述結構圖中，我們可以清晰地看到各個部件的布局和連接方式。接下來，我們將逐一解析這些部件的功能和作用。

一、壓力容器安全閥技術規范的分類及適用范圍

安全閥是一種保護系統壓力過高而被破壞的閥門，一旦介質壓力過大超過定值，安全閥會自動打開，從而達到安全保護的作用。 壓力容器類換熱器也需要這樣的安全措施，保障使用安全。下面簡單介紹一下安全閥。

安全閥按照結構可以分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖式三類。 具體特點如下：

1、重錘杠桿式是用質量較小的重錘通過杠桿的放大作用獲得作用于閥門開啟的力，通過移動重錘的位置或者改變重錘的位置來改變作用于閥門的開啟壓力，也就是杠桿原理。它的優點是結構簡單、調整準確、適用于高溫高壓場合；

2、彈簧式是利用壓縮彈簧的力來平衡作用于閥瓣上的力，彈簧的壓縮量可通過調整它上面的螺母來改變，可用來調節安全閥的開啟壓力。它的優點是結構輕便緊湊、靈敏度高、安裝位置不受限制，因此使用最為普遍。

3、脈沖式由主閥和輔閥組成，通過輔閥的脈沖作用來帶動主閥的工作。此類安全閥適用范圍較窄、結構復雜、只適用于安全泄放量很大的鍋爐和壓力容器。 

1、按結構和加載形式分類

（1）杠桿式安全閥：結構簡單，調整容易，受環境溫度的影響小，能用于較高的工作溫度，缺點是笨重，受振動后易泄漏，不能用于高壓及移動式容器。

（2）彈簧式安全閥：結構緊湊，調整靈活，靈敏度高，安裝位置不受嚴格限制，是壓力容器的一種安全閥。

（3）脈沖式安全閥：結構比較復雜，通常只用于壓力較高和安全泄放量很大的容器。

（4）特殊結構形式的安全閥：包括帶隔膜或波紋管的安全閥、平衡式安全閥等。

2、按照氣體排放方式分類

（1）全封閉式：泄放氣體全部經排放管排放，不向外泄漏，主要用于有毒、易燃介質的容器。

（2）半封閉式：排放氣體部分經排放管，部分外泄，多用于介質對環境不會污染的容器上。

（3）敞開式：直接排入周圍空間，多用于壓縮空氣、蒸汽等介質的容器。

3、按閥瓣開啟最大高度與閥孔直徑之比分類

（1）微啟式：這種安全閥開啟度較小，一般都小于d1/20的要求，一般可在閥座上裝設一個簡單的調節圈。微啟式安全閥的密封面結構簡單，調試維修容易，適用于排量不大，壓力不高的場合。    

（2）全啟式：h≥d1/4，對同樣的排氣量，全啟式比微啟式的體積小得多，但調試較復雜，回座壓力低，是使用較廣泛的一種。

二、壓力容器安全閥技術規范的作用及原理

安全閥的主要作用是當壓力容器的壓力超過允許工作壓力時，自動跳開，把容器內的氣（汽）體排出，直至壓力容器內的壓力降至正常工作壓力時，又自動關閉，以保證壓力容器在正常壓力下運行。另外，安全閥開啟時由于氣（汽）體從閥內高速噴出，發出較大的響聲，也起到一種自動報警的作用，警告壓力容器操作人員迅速采取降壓措施。安全閥是一種由進口靜壓開啟的自動泄壓防護裝置,它是壓力容器為重要的安全附件之一,它的功能是：當容器內壓力超過某一定值時,依靠介質自身的壓力自動開啟閥門,迅速排出一定數量的介質。當容器內的壓力降到允許值時,閥又自動關閉,使容器內壓力始終低于允許壓力的上限,自動防止因超壓而可能出現的事故,所以安全閥又被稱為壓力容器的終保護裝置。安全閥根據工作壓力能自動啟閉，一般安裝于封閉系統的設備或管路上保護系統安全。安全閥屬于自動閥類,主要用于鍋爐、壓力容器和管道上,控制壓力不超過規定值,對人身安全和設備運行起重要保護作用。安全閥是一種安全保護用閥,它的啟閉件受外力作用下處于常閉狀態,當設備或管道內的介質壓力升高,超過規定值時自動開啟,通過向系統外排放介質來防止管道或設備內介質壓力超過規定數值。當設備或管道內壓力超過規定值時，即自動開啟泄壓，保證設備和管道內介質壓力在規定數值以內，閥門自動開啟,介質從中泄出、減壓；當壓力回到正常值時,彈簧壓力又將閥芯推向閥座,閥門自動關閉。安全閥類的作用是防止管路或裝置中的介質壓力超過規定數值,從而達到安全保護的目的。

安全閥主要由閥座、閥瓣和加壓裝置三部分組成。閥座內的通道與壓力容器相通，閥瓣靠加壓裝置的壓力緊緊壓在閥座上，當閥瓣所受的壓緊力大于氣（汽）體對閥瓣的作用力時，閥瓣緊貼閥座，安全閥處于關閉狀態；如果壓力容器內壓力升高，則氣（汽）體作用在閥瓣的力也增大，當這個力大于加壓裝置對閥瓣的壓緊力時，閥瓣即上升離開閥座，安全閥處于開啟狀態，容器內的氣（汽）體從閥內排出，容器內壓力下降，安全閥又自動關閉。這樣就使壓力容器內的壓力始終保持在規定壓力范圍內。

三、壓力容器安全閥技術規范的結構形式及工作原理

壓力容器上的安全閥為彈簧式安全閥。

現就其結構及工作原理介紹于下：

1、結構

彈簧式安全閥有單彈簧式和雙彈簧式兩種，主要由閥體、閥芯、閥桿、彈簧和調整螺絲等構件組成。

2、工作原理

彈簧式安全閥是利用彈簧的彈力將閥芯壓在閥座上，根據壓力容器的最高工作壓力，可通過擰緊或旋松調整螺絲來調節彈簧的壓緊力。當氣（汽）體壓力作用于閥芯上的托力大于彈簧作用在閥芯上部的壓力時，彈簧就被壓縮，閥芯被頂起離開閥座，使氣（汽）體外泄；當作用于閥芯的托力小于彈簧彈力時，彈簧就伸和使閥芯下壓，與閥痤重新緊密貼合，氣（汽）體就停止向外排泄。    

四、對壓力容器安全閥技術規范出廠的要求

（1）安全閥出廠必須附有產品質量證明書，其質量證明書應包括下列內容：

① 銘牌上的內容；

② 制造依據的標準；

③ 檢驗報告；

④ 其他特殊要求；

（2）在安全閥產品上應裝設牢固的金屬銘牌，金屬銘牌上應載明下列內容：

① 制造單位名稱，制造許可證編號；

② 型號、形式、規格；

③ 產品編號；

④ 公稱壓力（MPa）；

⑤ 閥座喉徑（mm）；

⑥ 排放系統；

⑦ 適用介質、溫度；

⑧ 檢定合格標記，監檢標記；

⑨ 出廠年、月。

五、壓力容器安全閥技術規范的選用

1、選用安全閥的依據    

安全閥的選用應根據工作壓力、工作溫度、介質特性（如粘性、清潔程度、毒性、毒性腐蝕性）以及容器有無震動等因素綜合決定。在選用安全閥時，需要綜合考慮多個因素。首先，要根據實際需求確定安全閥的類型，如脈沖式安全閥適用于高壓和大直徑管路系統。其次，要關注安全閥的性能指標，如開啟壓力、回座壓力等，以確保其能夠滿足特定的安全要求。此外，還需考慮安全閥的材質、結構以及使用壽命等因素，以確保選用的安全閥既安全又經濟實用。

1. 對于蒸汽鍋爐的壓力安全，通常推薦選用敞開全啟式彈簧壓力安全閥，如S10系列。

2. 若介質為液體，則微啟式彈簧壓力安全閥S10系列更為適宜。

3. 當處理空氣或其他氣體時，封閉全啟式彈簧壓力安全閥會是合適的選擇。

4. 針對液化石油氣汽車槽車或鐵路罐車，全啟式內裝壓力安全閥則更為合適。

5. 采油井出口處，先導式壓力安全閥將發揮其作用。

6. 蒸汽發電設備的高壓旁路，需要具有安全和控制雙重功能的先導式壓力安全閥。

7. 若需定期對壓力安全閥進行開啟試驗，應選擇帶提升扳手的類型。在介質壓力達到開啟壓力的75%以上時，利用提升扳手輕微提起閥瓣，從而檢查其開啟的靈活性。

8. 在介質溫度較高的情況下，為降低彈簧腔室溫度，當封閉式壓力安全閥使用溫度超過300℃或敞開式超過350℃時，應選用帶散熱器的類型。

9. 若壓力安全閥出口背壓變動且變化量超過開啟壓力的10%，則建議選用波紋管壓力安全閥。

10. 當介質具有腐蝕性時，同樣推薦選用波紋管壓力安全閥，以保護重要零件不受介質腐蝕影響。

2、具體選用安全閥時注意的事項

（1）壓力較低，溫度較高且無震動的容器可采用杠桿式安全閥。

（2）對一般低、中、高壓容器選用彈簧式安全閥。

（3）對有毒介質、易燃、易爆介質的壓力容器應采用封閉式安全閥并將排放管導入回收容器內或引至安全地點，以避免中毒、燃燒、爆炸事故發生。

（4）對蒸汽、壓縮空氣類介質的壓力容器可選用敞開式或半封閉式安全閥。

（5）高壓容器及安全泄放量較大而壁厚又不太富裕的中、低壓容器最好采用全啟式安全閥，而安全泄放量較小和要求壓力平穩的容器宜采用微啟式安全閥。

（6）對粘性大或有腐蝕性介質的壓力容器宜采取爆破片。

（7）確定安全閥規格時需注意兩點；

① 安全閥的排放能力必須大于等于容器安全泄放量。

② 考慮安全閥工作壓力范圍與容器相適應。

A、安全閥的公稱壓力（PN）應不小于壓力容器的設計壓力。

B、安全閥彈簧剛度應能滿足開啟壓力調整范圍。

（8）選用安全閥時，需根據介質特性確定閥芯、閥體的材料。

（9）對于開啟壓力大于3MPa的蒸汽用安全閥或介質溫度超過2350C的氣體用安全閥，宜采用帶散熱器的安全閥，以防止泄放介質直接沖蝕彈簧。

（10）當安全閥有可能承受附加背壓時，應選用帶波紋管的安全閥。

六、壓力容器安全閥技術規范中的保險裝置

（1）杠桿式安全閥應有防止重錘自由移動的裝置和限制杠桿超出的導架； 

（2）彈簧式安全閥應有防止隨便擰動調整螺絲的鉛封裝置；

（3）靜重式安全閥應有防止重片飛脫的裝置。

七、壓力容器安全閥技術規范的安裝要求

安全閥安裝正確與否直接關系到能否保證其正常工作，以確保壓力容器的安全使用，防止壓力容器爆炸事故的發生。

安全閥的安裝需符合以下幾點要求：

（1）安全閥應鉛直安裝，并應裝設在壓力容器液面以上的氣相空間，或與連接在壓力容器氣相空間上的管道連接；用于液體的安全閥應安裝在正常液面以下。

（2）壓力容器與安全閥之間的連接管和管件的通孔，其截面積不得小于安全閥的進口截面積，其接管長度盡量短而直。

（3）壓力容器一個連接口上裝設兩個或兩個以上安全閥時，則該連接口的截面積至少應等于這些安全閥的進口截面積總和。

（4）壓力容器與安全閥之間不宜裝設中間截止閥門。但對于盛裝易燃、毒性程度為極度、高度、中度危害或粘性介質的壓力容器，為便于安全閥的更換、清洗，可在壓力容器與安全閥之間裝截止閥，截止閥的結構和通徑應不妨礙安全閥的正常泄放，壓力容器正常運行時截止閥必須保持全開，并加鉛封。對于多個泄放裝置的中間閥應采用機械聯鎖控制，以保證在任何時候都能滿足容器所要求的泄放量。

（5）安全閥裝設位置應便于檢查和維修。

（6）對易燃、毒性程度為極度、高度或中度危害介質的壓力容器，應在安全閥的排出口裝設排放導管，將排放的介質引至安全地點，并進行妥善處理，不得直接排入大氣，排放導管內徑不得小于安全閥公稱直徑，并有防止排放導管內積液的措施。

八、壓力容器安全閥技術規范的高度與定壓

為了保證安全閥在工作壓力下能密封，在規定排放壓力時能排氣（汽）泄壓，新安全閥投用前應根據使用情況進行調試后才準安裝使用，使用中的安全閥也應定期調試。

1、容器與管道安全閥的調試定壓

按《壓力容器安全技術監察規程》規定：安全閥的開啟壓力（Pz）不應大于該容器的設計壓力，（P），即Pz≤P，且安全閥的密封試驗壓力（Pt）應大于壓力容器的最高工作壓力（Pw）即Pt＞Pw。當采用系統最高工作壓力為安全閥的開啟壓力，則系統中每個容器的工作壓力應與其相適應。若采用最大允許工作壓力作為安全閥的調整依據，在容器設計圖樣上和壓力容器銘牌上應予以注明。

2、液化氣體汽車罐體安全閥的調試定壓

按《液化氣體汽車罐車安全管理規程》的要求，安全閥的開啟壓力應為罐體設計壓力的1.05~1.10倍；安全閥的額定排放壓力不得超過罐體設計壓力的1.2倍，安全閥的回座壓力不低于開啟壓力的0.8倍；開啟高度應不小于閥座喉徑的1/4；低溫型罐車的安全閥開啟壓力不得超過罐體的設計壓力。

3、定壓方法及要求

（1）對彈簧式安全閥，要先拆下提升手柄和頂蓋，用板手慢慢擰動螺絲；調緊彈簧為加壓，調松彈簧為減壓。當彈簧調整到安全閥能在規定的開啟壓力下自動排氣（汽）時，就可以擰緊緊固螺絲。

（2）對杠桿式安全閥，先松動重錘的固定螺絲，再慢慢地移動重錘；移遠重錘國加壓，移近重錘為減壓。當重錘移動到安全閥能在規定的開啟壓力下自動排氣（汽）時，就可以擰緊重錘的固定螺絲。

（3）對靜重式安全閥，要在減壓或無壓下調整鐵盤；增加鐵盤為加壓，減少鐵盤為減壓。每次升壓都必須把閥罩放上并固定好，嚴禁邊升壓邊取出鐵盤，以防鐵盤突然飛出發生意外事故。    

（4）如果在線進行安全閥壓力調整時，必須有使用單位主管壓力容器安全的技術人員在場，調校時應由有資格的檢驗員在場確認，調整及校驗裝置用壓力表的精度應不低于1級。在線調校時應有可靠的安全防護措施。

（5）定壓工作完成之后，須將其安全裝置固定牢靠，加鉛封或加鎖，并將安全閥的開啟壓力、回座壓力、閥芯提升高度、調整日期和調整人員姓名等填入《安全閥校驗記錄》，校驗合格后，檢驗單位應出具校驗報告書。

九、壓力容器安全閥技術規范的維護

（1）經常保持安全閥清潔，采取有效措施，使安全閥防銹、防粘、防堵、防凍。

（2）經常檢查其鉛封是否完好。對杠桿式安全閥應檢查重錘是否松動、移動及另掛重物。

（3）一旦發現滲漏現象，應及時修理或更換。

（4）對空氣、蒸汽及帶有粘滯性介質的安全閥，應定期作手提排氣試驗，其間隔期由氣體的潔凈程度決定。

（5）定期檢驗，包括清洗、研磨、試驗及校驗調整。
安全閥安裝與維護
1、安全閥應垂直安裝在鍋商、集箱的位置。在安全閥和鍋筒或集箱之間，不得裝有取用蒸汽的出口管和閥門。
2、杠桿式安全閥要有防止重錘自行移動的裝置和限制杠桿越軌的導架，彈簧式安全閥要有提升手把和防止隨便擰動調整螺釘的裝置。
3、對于額定蒸汽壓力小于或等于3.82MPa的鍋爐，安全閥喉徑不應小于25mm；對于額定蒸汽壓力大于3.82MPa的鍋爐，安全閥喉徑不應小于20mm。
4、安全閥與鍋爐的連接管，其截面積應不小于安全閥的進口截面積。如果幾個安全閥共同裝設在一根與鍋筒直接相連的短管上，短管的通路截面積應不步于所有安全閥排汽面積的1.25倍。
5、安全閥一般應裝設排汽管，排汽管應直通安全地點，并有足夠的截面積，保證排汽暢通。安全閥排氣管底部應裝腔作勢有接到安全地點的疏水管，在排氣管和疏水管上都不允許裝設閥門。
6、額定蒸發量大于0.5t/h的鍋爐，至少裝設兩個安全閥；額定蒸發量小于或等于0.5t/h的鍋爐，至少裝一個安全閥。
7、壓力容器的安全閥直接裝在壓力容器本體的位置上。液化氣體貯罐的安全閥必須裝設在氣相部位。一般可用短管與容器連接，則此安全閥短管的直徑應不小于安全閥的閥徑。
8、安全閥與容器之間一般不得裝設閥門，為了安全閥的清洗或更換方便，可裝設截止閥，該截止閥在正常操作時必須全開并加鉛封。
9、對特殊介質的壓力容器，安全閥排出的介質必須有安全裝置和回收系統。杠桿式安全閥的安裝必須保持鉛垂位置，彈簧安全閥也垂直安裝，以免影響其動作。安裝時還應注意配合、零件的同軸度和應使各個螺栓均勻受力。
10、新裝安全閥應附有產品合格證，安裝前要進行復校，加以鉛封并出具安全閥校驗。
11、安全閥的出口應無阻力，避免背壓現象，若裝設排泄管，其內徑應大于安全閥的出口通徑，安全閥排除口應注意防凍，對特殊介質的容器，排泄管應直通室外安全地點或有進行妥善處理的設施，排泄管不準裝設任何閥門。 
12、承壓設備與安全閥之間不得裝有任何閥門，對盛特殊或粘性介質的容器，為便于更換、清洗，可裝截止閥，其結構和通徑尺寸不應妨礙安全閥的正常運行。正常運行時，截止閥必須全開并加鉛封。 

十、壓力容器安全閥技術規范常見故障的原因及排除

1、安全閥泄漏

（1）氧化皮、水垢、雜物等落在密封面上，可用手動排氣（汽）吹除或拆開清理。

（2）密封面機械損傷或腐蝕，可用研磨或車削后研磨的方法修復或更換。

（3）彈簧因受載過大而失效或彈簧因腐蝕彈力降低，應更換彈簧。

（4）閥桿彎曲變形或閥芯與閥座支承面偏斜，應找明原因，重新裝配或更換閥桿等部件。

（5）杠桿式安全閥的杠桿與支點發生偏斜，使閥芯與閥座受力不均，應校正杠桿中心線。

2、安全閥不在調定的開啟壓力下動作    

（1）安全閥調壓不當，調定壓力時忽略了容器實際工作介質特性和工作溫度的影響，需重新調定。

（2）密封面因介質污染或結晶產生粘連或生銹，需吹洗安全閥，嚴重時則需研磨閥芯、閥座。

（3）閥桿與襯套間的間隙過小，受熱時膨脹卡住，需適當加大閥桿與襯套的間隙。

（4）調整或維護不當，彈簧式安全閥的彈簧收縮過緊或緊度不夠，杠桿式安全閥的生鐵盤過重或過輕，需重新調定安全閥。

（5）閥門通道被盲板等障礙物堵住，應清除障礙物。

（6）彈簧產生變形，應更換彈簧。

（7）安全閥選用不當，如在背壓波動大的場合，選用了非平衡式的安全閥等，需更換相應類型安全閥。

3、安全閥達不到全開狀態

（1）安全閥選用的公稱壓力過大，彈簧剛度太大，需重新選用安全閥。

（2）調節圈調整不當，需重新調整。

（3）閥瓣在導向套中摩擦阻力大大，需清洗、修磨或更換部件。

（4）安全閥排放管設置不當，氣（汽）體流動阻力大，需重新調整排放管路。

4、閥瓣振蕩

（1）調節圈與閥瓣間隙太大，需重新調整。

（2）安全閥的排放量比容器所要求的泄放量大得太多，應重新選型，使之相匹配。

（3）安全閥進口管截面面積太小或阻力大，使安全閥的排氣（汽）量供應不足，需更換或調整安全閥進口管路。

（4）排入管路阻力太大，應對管路進行調整以減小阻力。    

5、閥瓣不能及時回座

（1）閥瓣在導向套中摩擦阻力大，間隙太小或不同軸，需進行清洗、修磨或更換部件。

（2）閥瓣的開啟和回座機構未調整好，應重新調整。對彈簧式安全閥，通過調節彈簧壓縮力可調整其開啟壓力，通過調節下調節圈位置可調整其回座壓力。

十一、壓力容器安全閥技術規范的檢驗期限

（1）安全閥一般每年至少校驗一次；

（2）新安全閥在安裝前應根據使用情況調試后，才準安裝使用。