[科普中國(guó)]-蒸汽安全閥

安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導(dǎo)式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作，彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的，一般易燃、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式，蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式，在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度，有時(shí)也可以用作手動(dòng)緊急泄壓用。

概述蒸汽安全閥被廣泛用于電力、化工等行業(yè)，是保證熱力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要特種設(shè)備。安全閥超壓開啟后，蒸汽泄放將產(chǎn)生巨大的噪聲，給運(yùn)行、操作人員身心健康帶來危害。

安全閥是鍋爐三大安全附件之一，是一種重要的安全泄壓裝置，它工作的正常與否直接關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行。多年來，國(guó)家為了加強(qiáng)管理已出臺(tái)了多部安全技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)安全閥的設(shè)計(jì)、制造、安裝、校驗(yàn)和維修等方面都提出了嚴(yán)格的要求，但安全閥的現(xiàn)狀還有許多不盡人意的地方。

注意事項(xiàng)安全閥事故，輕則經(jīng)濟(jì)損失，重則人身傷害?，F(xiàn)就安全閥管道設(shè)計(jì)提出以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

(1)裝設(shè)安全閥時(shí)，必須保證閥桿垂直向上；

(2)安全閥出口方向應(yīng)平行于主管軸線；

(3)兩個(gè)或兩個(gè)以上安全閥布置在同一管道上時(shí)，其間距沿管道軸向應(yīng)不小于相鄰安全閥入口管內(nèi)徑之和的1.5倍；

(4)安全閥底部或安全閥出口彎頭處應(yīng)有可靠的剛性支撐，以承受排汽反力的作用；

(5)安全閥出口管道盡可能減少?gòu)濐^的設(shè)置，尤其是90度彎頭，以保證排汽的順暢。1

選用由操作壓力決定安全閥的公稱壓力，由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍，由計(jì)算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍，再根據(jù)使用介質(zhì)決定安全閥的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式，再根據(jù)安全閥泄放量計(jì)算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規(guī)則。

（l）熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。

（2）蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。

（3）水等液體不可壓縮介質(zhì)一般用封閉微啟式安全閥，或用安全泄放閥。

（4）高壓給水一般用封閉全啟式安全閥，如高壓給水加熱器、換熱器等。

（5）氣體等可壓縮性介質(zhì)一般用封閉全啟式安全閥，如儲(chǔ)氣罐、氣體管道等。

（6）E級(jí)蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。

（7）大口徑，大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥，如減溫減壓裝置、電站鍋爐等，如圖8所示。

（8）運(yùn)送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內(nèi)裝式安全閥，如圖4所示。

（9）油罐頂部一般用液壓安全閥，需與呼吸閥配合使用。

（10）井下排水或天然氣管道一般用先導(dǎo)式安全閥，如圖6所示。

（11）液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。

（12）負(fù)壓或操作過程中可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓的系統(tǒng)一般用真空負(fù)壓安全閥。

（13）背壓波動(dòng)較大和有毒易燃的容器或管路系統(tǒng)一般用波紋管安全閥。

安裝安全閥的安裝是否正確，直接關(guān)系安全閥的動(dòng)作、密封及排量等性能指標(biāo)。許多安全閥工作不正常，就是由于安裝不正確引起的。安裝中常出現(xiàn)以下幾類現(xiàn)象：

1)安全閥安裝前進(jìn)口側(cè)未徹底清理干凈，臟物雜質(zhì)落到密封面上，墊在密封面上，造成閥芯與閥座間有間隙，從而閥門滲漏。

2)安全閥與鍋筒法蘭連接密封不合要求，造成法蘭吹損。這一方面造成鍋爐本體安全閥管座的損壞，另一方面造成在線安全閥無法校驗(yàn)。

3)安全閥排汽管上未設(shè)疏水管(孔)，或雖裝但安全閥泄放管安裝坡度不合理，使排汽管內(nèi)積水，從而使安全閥腐蝕生銹，甚至工作時(shí)發(fā)生水擊現(xiàn)象。

4)省煤器安全閥泄放管接到鍋爐排污管，使省煤器安全閥銹蝕；

5)安全閥泄放管有縮徑現(xiàn)象，或安全閥泄放管過長(zhǎng)，彎頭過多，造成排汽阻力增大，從而引起整定壓力、回座壓力變化，頻跳和顫振等現(xiàn)象。2

噪聲成因蒸汽安全閥噪聲形成機(jī)理十分復(fù)雜，部分文獻(xiàn)將其歸結(jié)為噴射噪聲（又稱噴注噪聲或射流噪聲），而實(shí)際上對(duì)目前高參數(shù)（氣室壓力大于臨界壓力）汽安全閥，氣流產(chǎn)生的激波噪聲也是其重要組成部分。噴射噪聲其產(chǎn)生原因?yàn)榘踩y排出的蒸汽經(jīng)減壓后體積迅速增大，擴(kuò)容后速度上升至亞聲速，從而卷吸周邊靜止空氣，發(fā)生劇烈混合和湍化，這種射流產(chǎn)生的噪聲稱為噴射噪聲。當(dāng)氣室壓力超過臨界壓力時(shí)，氣流噴射速度達(dá)到局部聲速，此時(shí)通常稱為阻塞噴射。對(duì)于噴射噪聲，其噪聲大小取決于噴注壓力和噴口直徑兩個(gè)因素：噴注壓力越高，噪聲級(jí)就越高，噴口直徑越大噪聲的A聲級(jí)越高。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所