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化工蒸汽锅炉安全阀安装维护
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详细介绍

化工蒸汽锅炉安全阀安装维护

安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备的安全附件，能够有效预防由生产装置超压引起的爆炸事故。因此，安全阀在化工装置中非常重要。要想透彻了解安全阀，就得从它的分类、特点、选型及安装要求开始。安全阀是一种自动阀门，主要用于锅炉、压力容器和管道设备上，以保证系统不因压力过高而发生事故，对设备运行和作业人员的安全起到重要保护作用。提醒您安全阀的型号众多，根据结构形式、加载方式、介质排放方式等不同，可以有多种分类。

化工蒸汽锅炉安全阀安装维护

A42Y全启式安全阀19.jpg


弹簧式安全阀依靠弹簧力来平衡阀瓣的压力，适用于大多数应用场景。常见的型号有：

- A47H-16C：适用于水、蒸汽，公称压力1.6MPa，适用温度350℃。

- A41H-16C：适用于水、空气、油，公称压力1.6MPa，适用温度300℃。

杠杆式安全阀

杠杆式安全阀通过杠杆和重锤来平衡阀瓣，适用于高压和大口径场合。

脉冲式安全阀

脉冲式安全阀适用于需要快速泄压的场合，如锅炉和压力容器。

微启式安全阀

微启式安全阀的开启高度小，适用于液体介质，防止介质大量泄漏。

全启式安全阀

全启式安全阀的开启高度大，适用于气体介质，泄放量大。

先导式安全阀

先导式安全阀依靠从导阀排出介质来驱动或控制，适用于高压、大口径的场合。

选型考虑因素

选择合适的安全阀，需要综合考虑以下因素：

1. 工作压力：安全阀的工作压力应与系统工作压力相匹配。

2. 工作温度：安全阀的材料和设计应能承受系统的工作温度。

3. 介质特性：根据介质的腐蚀性、粘度、毒性等特性选择合适的安全阀。

4. 泄放能力：安全阀的泄放面积应满足系统的泄放需求。

5. 安装条件：考虑安装空间、管道方向、维护方便性等因素。

6. 法规要求：遵守相关的安全法规和标准，如API、ASME等。

A27H弹簧微启式安全阀2.jpg


化工蒸汽锅炉安全阀安装维护

分类及特点

1.按整体结构及加载机构的不同
安全阀按其整体结构及加载机构的不同可以分为重锤杠杆式、弹簧式和脉冲式三种。
三种形式的安全阀中，用得比较普遍的是弹簧式安全阀。 
①重锤杠杆式安全阀
重锤杠杆式安全阀是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。根据杠杆原理，它可以使用质量较小的重锤通过杠杆的增大作用获得较大的作用力，并通过移动重锤的位置(或变换重锤的质量)来调整安全阀的开启压力。 
优点：
重锤杠杆式安全阀结构简单，调整容易而又比较准确，所加的载荷不会因阀瓣的升高而有较大的增加，适用于温度较高的场合，过去用得比较普遍，特别是用在锅炉和温度较高的压力容器上。 
缺点：
但重锤杠杆式安全阀结构比较笨重，加载机构容易振动，并常因振动而产生泄漏；其回座压力较低，开启后不易关闭及保持严密。

②弹簧式安全阀

弹簧式安全阀是利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力。螺旋圈形弹簧的压缩量可以通过转动它上面的调整螺母来调节，利用这种结构就可以根据需要校正安全阀的开启(整定)压力。

优点：
弹簧式安全阀结构轻便紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受限制，而且因为对振动的敏感性小，所以可用于移动式的压力容器上。
缺点：
所加的载荷会随着阀的开启而发生变化，即随着阀瓣的升高，弹簧的压缩量增大，作用在阀瓣上的力也跟着增加。这对安全阀的迅速开启是不利的。
另外，阀上的弹簧会由于长期受高温的影响而使弹力减小。用于温度较高的容器上时，常常要考虑弹簧的隔热或散热问题，从而使结构变得复杂起来。  
   

先导式安全阀02.jpg


③脉冲式安全阀 
脉冲式安全阀由主阀和辅阀构成，通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作、其结构复杂，通常只适用于安全泄放量很大的锅炉和压力容器。
2.按介质排放方式的不同
按照介质排放方式的不同，安全阀又可以分为全封闭式、半封闭式和开放式等三种。
①全封闭安全阀 
全封闭式安全阀排气时，气体全部通过排气管排放，介质不能间外泄漏，主要用于介质为有毒、的容器。 
②半封闭安全阀 
半封闭式安全阀所排出的气体一部分通过排气管，也有一部分从阀盖与阀杆间的间隙中漏出，多用于介质为不会污染环境的气体的容器。
③开放式安全阀 
开放式安全阀的阀盖是敞开的，使弹簧腔室与大气相通，这样有利于降低弹簧的温度，主要适用于介质为蒸汽，以及对大气不产生污染的高温气体的容器。
3.按阀瓣开启的高度和流道之比
按照阀瓣开启的高度与安全阀流道直径之比来划分，安全阀主要分为微启式安全阀和全启式安全阀两种。 
①微启式安全阀 
微启式安全阀的开启高度小于流道直径的1/4，通常为流道直径的1/40一1/20。
微启式安全阀的动作过程是比例作用式的，主要用于液体场合，有时也用于排放量很小的气体场合。
②全启式安全阀      
全启式安全阀的开启高度大于或等于流道直径的1/4。全启式安全阀的排放面积是阀座喉部最小截面积。
其动作过程是属于两段作用式，必须借助于一个升力机构才能达到全开启，全启式安全阀主要用于气体介质的场合。 
4.按作用原理
按作用原理分类，可以分为直接作用式安全阀和非直接作用式安全阀。
   

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①直接作用式安全阀      
直接作用式安全阀是在工作介质的直接作用下开启的，即依靠工作介质压力的作用克服加载机构加于阀瓣的机械载荷，使阀门开启。
这种安全阀具有结构简单，动作迅速，可靠性好等优点。但因为依靠结构加载，其载荷大小受到限制，不能用于高压、大口径的场合。  
②非直接作用式安全阀 
这类安全阀可以分为先导式安全阀、带动力辅助装置的安全阀。 
先导式安全阀：
是依靠从导阀排出的介质来驱动或控制的，而导阀本身是一个直接作用式安全阀，有时也采用其他形式的阀门。
先导式安全阀适用于高压、大口径的场合。先导式安全阀的主阀还可以设计成依靠工作介质来密封的形式，或者可以对阀瓣施加比直接作用式安全阀大得多的机械载荷，因而具有良好的密封性能。
同时，它的动作很少受背压的影响。这种安全阀的缺点在于它的可靠性同主阀和导阀有关，动作不如直接作用式安全阀那样迅速、可靠，而且结构较复杂。

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化工蒸汽锅炉安全阀安装维护带动力辅助装置的安全阀：
是借助于一个动力辅助装置，在低于正常开启压力的情况下强制安全阀开启。
这种安全阀适用于开启压力很接近于工作压力的场合，或需定期开启安全阀以进行检查或吹除粘着、冻结的介质的场合。同时，也提供了一种在紧急情况下强制开启安全阀的手段。

安全阀作为锅炉、压力容器、压力管道的超压保护装置，对它的要求也是比较全面的，同时安全阀的功能是通过下列动作过程来实现的:当系统达到允许压力时，安全阀能准确地开启，并随着系统压力的升高能稳定地排放，并在额定的排放压力下能排放出额定数量的工作介质，当系统压力降至一定值时安全阀应及时关闭，并在关闭状态下，保持必需的密封性。世界主要工业国家对安全阀都制定了许多适应本国水平的相应标准和法规来规范安全阀的设计、制造和使用，综合各国的这些规范来看，都要求安全阀满足以下几个方面的条件。

一、准确开启

安全阀准确开启是安全阀的最基本要求。当系统内压力达到允许压力时，即安全阀进口压力达到预先规定的整定压力值时，安全阀应准确地开启泄压。

安全阀整定压力（开启压力）的偏差，在相关标准和规范中有明确规定。安全阀进行整定压力调试时，其偏差应严格控制在规定的范围内。

二、适时全开

安全阀适时全开是防止系统压力超过规定值，达到超压保护的目的。随着安全阀进口压力的升高，安全阀的开启高度也是增加的，当安全阀进口压力继续升高到超过整定压力一个规定的数值时，安全阀应达到设计的开启高度，排放压力应小于或等于标准规定的极限值。从开启到全开，是一个压力积聚的过程，任何场合所安装的安全阀都要求它安全有效地将超压介质可靠地排出，起到保护受压设备的安全运行目的。

三、稳定排放

安全阀稳定排放是安全阀稳定地保持在排放状态，并有良好的机械特性（无频跳、颤振、卡阻等现象）。安全阀随着进口压力的升高而开启并达到预定的开启高度后，安全阀应稳定地保持在排放状态，并能够排放出额定的排量。

安全阀应有合理的结构形式及良好的机械特性（没有频跳、颤振、卡阻等现象）以保持稳定排放，安全阀的结构及其流道尺寸应满足计算所需的参数要求。如果流道截面积过小，安全阀开启后，不能及时将超压部分的介质排放，系统压力继续上升，是十分危险的，相反，流道截面积过分大于计算所需值，安全阀开启后，压力将急剧下降到回座压力以下，阀门将随着阀瓣对阀座的剧烈撞击而关闭。但是由于系统压力升高的因素并未消除，阀瓣再次开启，形成频跳，结果会造成阀座与阀瓣密封面的损坏。当安全阀用于不可压缩的液体时，还会引起系统中的水锤现象。同时安全阀的颤振或频跳也大大地降低了安全阀的排放能力，可能造成系统压力超过标准规定值而导致受压设备的危险。

安全阀在规定的压力下可靠地达到预定的开启高度，并达到规定的排放能力，这一要求是重要的。对同样参数的介质，同样口径的安全阀，结构形式等不同，排放能力会有很大差别。

四、及时关闭

安全阀及时关闭用于防止系统压力降低太多，减少介质的过多损失。当安全阀排放一定时间后，介质压力下降至一定值，阀瓣下落与阀座密封面接触，重新达到关闭状态。安全阀能及时有效地回座关闭，是性能良好的一个重要标志。安全阀发生动作，不一定要求设备或系统停止运转和进行维修，有时，安全阀发生动作是由于系统中的误操作等偶然因素所引起的，在这种情况下，不希望安全阀回座压力低于工作压力太多。回座压力过低意味着能量和介质的过多损失，并给设备与系统恢复正常运行带来困难。相反，回座压力也不宜过高，当回座压力高到接近整定压力时，容易导致安全阀重新开启，造成安全阀频跳或颤振，不利于关闭后重新建立密封。

安全阀的结构设计应当保证能快速有效地关闭，迅速有力的回座比逐渐、缓慢的回座更有利于密封的建立。

安全阀的回座性能是以整定压力值来相对衡量的，一般以启闭压差来确定，用于不同介质的安全阀，其启闭压差值是有所区别的。

五、可靠密封

安全阀可靠密封用于防止泄漏损失介质、污染环境、危及安全、加速损坏密封面。当锅炉、压力容器和压力管道处于正常运行压力时，关闭状态的安全阀应具有良好、可靠的密封性能。因为安全阀产生泄漏，损耗了工作介质（有时是很贵重或很危险的介质），增加了能量消耗，并使周围环境和大气受到工作介质的污染，过多的泄漏甚至会影响到设备或系统的正常工作，甚至迫使装置停止运行，持续的泄漏还会使安全阀密封面遭受侵蚀，从而导致安全阀失效。

安全阀开启动作以后重新建立密封，比维持原有密封状态更加困难，因为安全阀在关闭过程中，工作介质压力作用在阀瓣的较大的面积上，而在开启以前，只作用在受密封面限制的较小的面积上，所以，安全阀容易在动作之后会降低以致失去密封性。

安全阀保持密封性要比一般截止用的阀门困难得多，由于密封作用力较小，因此在结构上不仅要考虑安全阀的密封比压，也要考虑安全阀的泄漏通道。

对安全阀密封性的要求依其使用场合不同而有所区别，而使用场合的不同也决定着安全阀密封结构要求的不同。一般来说，对于金属-金属密封面的安全阀，要达到无泄漏是很难实现的，对于金属-非金属的软密封结构的安全阀，其密封性能会好得多。

在上述安全阀的性能基本要求中，准确开启及适时、稳定排放是首要的要求，因为安全阀防超压的功能正是通过其排放过程来实现的。回座和密封要求虽然也很重要，但相比之下还是第二位的。

化工蒸汽锅炉安全阀安装维护

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另外，除安全阀的性能基本要求外，不同的标准或规范对安全阀结构、选型等方面也有些基本要求。

1、整定压力大于3.0MPa的蒸汽用安全阀或介质温度大于235℃的空气或其他气体用安全阀，应能防止排出的介质直接冲蚀弹簧。

2、蒸汽用安全阀必须带有扳手，当介质压力达到整定压力75%以上时，能利用扳手将阀瓣提升，该扳手对阀的动作不应造成阻碍。

3、对有毒或易燃性介质用安全阀必须采用封闭式安全阀，且要防止阀盖和阀帽垫片处的泄漏。

4、为防止调整弹簧压缩量的机构松动，以及随意改变已调整好的整定压力，必须设有防松装置并加铅印。

5、阀座应固定在阀体上，不得松动，全启式和中启式安全阀应设有限制开启高度的机构。

6、安全阀即使有部分损坏，仍应能达到额定排量，当弹簧破损时，阀瓣等零件不会飞出阀体外。

7、对有附加背压力的安全阀，应根据其压力的大小和变动情况，设置背压平衡机构。对于平衡式安全阀的阀盖上应当设置一个泄出孔，以保证阀盖内腔与大气相通，对于可燃的或者腐蚀性介质，该泄出孔用管子连接到安全场地。

8、重锤式安全阀应当有防止重锤自行移动的装置。

9、带动力辅助装置安全阀必须有可靠的动力源和电源接口。

10、为了确保安全阀动作可靠和密封性，安全阀应当设有运动零件的导向机构，导向机构要考虑热胀冷缩等温度因素。

11、安全阀阀体设计应当力求减少介质沉积污垢的影响，蒸汽和液体使用的安全阀需在低于阀座密封面的集液部位设置排泄孔。

12、在附加背压高于先导式安全阀进口压力时，应采取措施保证主阀不能开启。

13、当主阀具有限开高装置时，限开高装置只限制主阀的开高，而不应影响主阀的动作。如果限开高装置设计成可调节的，应进行机械固定和铅封。主阀的开启高度不能限制到小于1mm。

14、用于有毒或可燃性流体的先导式安全阀，导阀的出口应排放到一个安全的地方。

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化工蒸汽锅炉安全阀安装维护选型须知

1.安全阀各种参数的确定
①确定安全阀公称压力。 
根据阀门材料、工作温度和工作压力选定公称压力。 
②确定安全阀的工作压力等级。 
根据压力容器的设计压力和设计温度选定工作压力等级，安全阀的工作压力与弹簧的工作压力级有着不同的含义。
安全阀的工作压力是指安全阀正常运行时阀前所承受的静压力，它与被保护系统或设备的工作压力相同。
而弹簧的工作压力级则是指某一根弹簧所允许使用的工作压力范围，在该压力范围内，安全阀的开启压力（即整定压力）可以通过改变弹簧的预紧压缩量进行调节。
同一公称压力的安全阀，根据弹簧设计要求，可以分为多种不同的工作压力级。
选用安全阀时，应根据所需开启压力值确定阀门的工作压力级。
③确定安全阀的排放压力Pd
安全阀的排放压力一般为整定压力（开启压力）的1.1倍，蒸汽锅炉安全阀的排放压力为整定压力的1.03倍。 
④确定安全阀的通径
根据必需排放量来确定，安全阀的排放能力≥必需排放量。
被保护系统所必需的排放量是指系统发生异常超压时为防止超压所必须排除的量，它是由系统或设备的工作条件、容量以及可能引起超压等因素决定的。
⑤材质的确定 
选用安全阀的材质应考虑介质的工作温度、工作压力，介质性能以及材料的工艺性，经济性等多种因素。

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2.化工蒸汽锅炉安全阀安装维护安全阀特殊结构的确定

①对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀，应选用带散热器(翅片)的安全阀。

②对承受附加背压力的安全阀，而且其背压力变化量超过整定压力10％时，应选用波纹管安全阀。
另外对使用有腐蚀性介质的安全阀，为防止弹簧及导向机构受介质腐蚀，也应选用波纹管安全阀。
③对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀，如需采用带有提升机构的，则应采用封闭式带板手安全阀。
④对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质，应采用带板手安全阀。
⑤液化槽(罐)车，应采用内置式安全阀。
⑥
  • 对于泄放量大的工况，应选用全启式；
  • 对于工作压力稳定、泄放量小的工况，宜选用微启式；
  • 对于高压、泄放量大的工况，宜选用非直接起动式，如脉冲式安全阀；
  • 对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀。
⑦工作压力低的固定式容器，可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀。移动式设备应采用弹簧式安全阀。 
⑧对于介质较稠且易堵塞的，宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置。

安全阀03.jpg


化工蒸汽锅炉安全阀安装维护安装位置及要求

1.安装位置？
①竖直向上安装。
②安装位置，尽量靠近被保护的设备或管道。
③安装在易于检修和调节之处，周围有足够空间。
④压力容器的安全阀，安装在容器本体液面以上气相空间，也可以安装在连接点位于压力容器气相空间的管道上。
⑤对于盛装易燃、毒性、黏性介质的容器、设备，可在安全阀前装截止阀，但截止阀的流通面积，不得小于安全阀的最小流通面积，并加装铅封，保证截止阀处于全开、常开状态。
⑥安全阀要与截止阀反向安装，减少阀门自重力影响，避免出现应力疲劳和排放振动疲劳。
⑦对于可能被物料堵塞或腐蚀的安全阀，在其入口前设爆破片，并在安全阀与爆破片之间，加装检查阀，在其入口管道上采取反吹扫、伴热或保温等防堵措施。
⑧在管道上安装的安全阀，应设置在流体压力比较稳定且距波动源有一定距离的地方，不能安装在水平管道的死角处。
⑨对于液体介质的管道、换热器或压力容器等，当阀门关闭可能会出现热膨胀，造成压力憋高的问题时，设置的安全阀可水平安装，直接向下排出液体。
⑩对空紧急排放，管口要平整、不尖锐，没有毛刺，以防产生静电放电。
⑪安全阀安装点，不能使安全阀承受过大的背压值，应在规定允许范围内。
⑫安全阀的阀体，要支撑平稳。
⑬介质为极度和高度危害或易燃易爆介质的容器，安全阀的排出口应引至安全地点，并进行妥善处理。
两个以上的安全阀若共用一根排放管时，排放管的截面积应不小于所有安全阀出口截面积的总和，但氧气或可燃气体以及其他能相互产生化学反应的两种气体不能共用一根排放管。

工业锅炉中的安全阀通常需要定期进行自动和手动排放，以确保其正常运行。具体的排放频率取决于锅炉的使用情况和运行状态，一般建议按照以下标准进行排放：

　　1. 自动排放：安全阀自动排放是由锅炉控制系统控制的，其间隔时间通常在6个月至1年之间。具体的排放频率可以根据锅炉的运行时间和使用情况来确定。

　　2. 手动排放：除了定期的自动排放之外，还应定期进行手动排放以确保安全阀的正常运行。手动排放的频率通常为每3个月至6个月一次，具体的频率也可以根据锅炉的使用情况来确定。

　　需要注意的是，在进行安全阀排放时，应严格按照操作规程进行操作，确保操作安全可靠，并注意防止热水或蒸汽对人员和设备的伤害。另外，排放过程中要仔细观察安全阀的运行情况，确保其正常打开和关闭，如发现异常应及时修理或更换。

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化工蒸汽锅炉安全阀安装维护使用
选型：依据设备工作压力、温度、介质特性选安全阀。如蒸汽设备选弹簧式安全阀，有毒有害或易燃易爆介质选封闭式安全阀，且规格尺寸适配连接管道。
安装：垂直安装在压力容器或管道气相界面位置，进出口管道直径不小于安全阀进出口直径，进口管道短而直，出口管道避免背压影响。对有附加驱动装置的安全阀，要连接好控制线路。
调试整定：安装后按设备设计压力或工作压力调试整定安全阀开启压力，偏差控制在规定范围内，且做好铅封与记录。
运行操作：设备运行中，安全阀保持自动状态，不得随意手动操作。定期检查铅封、外观，听运行声音，看有无泄漏。
维护保养：定期清洁，防止杂质、污垢影响性能；检查弹簧弹性、阀芯灵活性；对杠杆式安全阀，检查重锤位置和固定情况；对有润滑部位，按规定润滑。

衬氟安全阀15.jpg

化工蒸汽锅炉安全阀安装维护注意事项
防止超压：运行中监控设备压力，避免超压致安全阀起跳。如压力接近开启压力，采取措施降压。
避免误动作：稳定工艺操作，防止压力波动大引发误跳；定期检查维护，防止部件故障误动作。
起跳后处理：起跳后若能自动回座且无泄漏，检查起跳记录分析原因；若不能回座或泄漏严重，紧急停车处理。
定期校验：按规定周期校验，一般每年至少一次，确保性能可靠。校验合格方可继续使用。
记录存档：记录安全阀选型、安装、调试、维护、校验、起跳等情况，

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2.化工蒸汽锅炉安全阀安装维护安装要求？
①对于腐蚀性介质，安全阀要与爆破片组合安装。
②对于高毒性介质，要选用密封性良好的安全阀类型。
③对于高温介质安全阀，高温对弹簧影响较大，应避免选用弹簧式安全阀。
④对于重要安全阀，或者易受火灾影响的安全阀，要设置喷淋保护。
⑤对于球罐用安全阀，要安装双安全阀，且其中任何一个安全阀的泄压能力，都能满足球罐安全泄压要求。
⑥安全阀要设置静电跨线。
⑦为了防止安全阀反复启闭，产生颤振，损坏阀门，要减少安全阀入口管道的压力降，即加大入口管径、缩短入口管段。选择合适的安全阀只是第一步，正确的维护和保养同样重要。定期检查安全阀的密封性能、弹簧张力和阀瓣动作，确保其在关键时刻能够可靠工作。