安全閥結(jié)構(gòu)主要有兩大類:彈簧式和杠桿式。彈簧式是指閥瓣與閥座的密封靠彈簧的作用力。杠桿式是靠杠桿和重錘的作用力。隨著大容量的需要,又有一種脈沖式安全閥,也稱為先導(dǎo)式安全閥,由主安全閥和輔助閥組成。當(dāng)管道內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定壓力值時,輔助閥先開啟,介質(zhì)沿著導(dǎo)管進入主安全閥,并將主安全閥打開,使增高的介質(zhì)壓力降低。
安全閥是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)壓力升高超過規(guī)定值時,通過向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值的特殊閥門。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(guī)定值,對人身安全和設(shè)備運行起重要保護作用。注安全閥必須經(jīng)過壓力試驗才能使用。
安全閥的工作原理
安全閥當(dāng)被保護系統(tǒng)處于正常運行狀況時。導(dǎo)閥閥腔內(nèi)的滑閥處于開啟狀態(tài),系統(tǒng)壓力從主閥進口通過下導(dǎo)管、導(dǎo)閥閥腔和上導(dǎo)管傳入主閥閥瓣(活塞)上方氣室,此時上方氣室氣體壓力等同于主閥進口的系統(tǒng)壓力。導(dǎo)閥密封面處于密封狀態(tài),確保主閥上方氣室的氣體無法從導(dǎo)閥泄放口排出。由于活塞面積大于閥瓣密封面面積,系統(tǒng)壓力對主閥瓣產(chǎn)生一個向下的合力,使主閥處于關(guān)閉、密封狀態(tài)。
安全閥當(dāng)系統(tǒng)壓力升高達到整定壓力時,氣體在導(dǎo)閥密封面處向上頂起導(dǎo)閥的閥芯,使密封面處于開啟狀態(tài),同時導(dǎo)閥閥腔內(nèi)的滑閥向上移動,封閉導(dǎo)閥閥腔的過氣通道。主閥閥瓣上方氣室的介質(zhì)經(jīng)由打開的導(dǎo)閥密封面排出,使主閥閥瓣上方壓力降低。主閥閥瓣在進口壓力的推動下打開而使系統(tǒng)卸壓。
安全閥當(dāng)系統(tǒng)壓力降低到一定值時,導(dǎo)閥閥芯在彈簧的作用下向下回座,導(dǎo)閥密封面關(guān)閉,導(dǎo)閥閥腔的滑閥打開,閥腔暢通,系統(tǒng)壓力再次通過導(dǎo)閥閥腔傳入主閥閥瓣上方氣室,并推動主閥閥瓣關(guān)閉。
安全閥選用原則
1、蒸汽鍋爐安全閥,一般選用敞開全啟式彈簧安全閥0490系列;
2、液體介質(zhì)用安全閥,一般選用微啟式彈簧安全閥0485系列;
3、空氣或其他氣體介質(zhì)用安全閥,一般選用全啟式彈簧安全閥;
4、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;
5、采油井出口用安全閥,一般選用先導(dǎo)式安全閥;
6、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
7、若要求對安全閥做定期開啟試驗時,應(yīng)選用帶提升扳手的安全閥。當(dāng)介質(zhì)壓力達到開啟壓力的75%以上時,可利用提升扳手將閥瓣從閥座上略為提起,以檢查安全閥開啟的靈活性;
8、若介質(zhì)溫度較高時,為了降低彈簧腔室的溫度,一般當(dāng)封閉式安全閥使用溫度超過300℃及敞開式安全閥使用溫度超過350℃時,應(yīng)選用帶散熱器的安全閥;
9、若安全閥出口背壓是變動的,其變化量超過開啟壓力的10%時,應(yīng)選用波紋管安全閥;
10、若介質(zhì)具有腐蝕性時,應(yīng)選用波紋管安全閥,防止重要零件因受介質(zhì)腐蝕而失效。