石油化工弹簧式安全阀布置设计规范

在 安全阀的设计中，弹簧的选择至关重要。弹簧作为安全阀的核心部件，其作用不言而喻。接下来，我们将深入探讨安全阀设计过程中弹簧选择的重要性。

【 作用与基本原理 】

安全阀的基本工作原理是通过 弹簧的压力来控制阀瓣的开启与关闭，进而实现排压功能。根据用户提供的阀门排量，我们可以计算出所需的最小面积，即喉径，从而 确定阀门的基本参数。然而，这还远远不够，因为设计中最重要的 弹簧参数尚未确定。

有人说，只要知道了面积和压力，就能确定弹簧力，直接选用不就行了？然而，问题并非如此简单。弹簧的压缩量不同，会产生不同的作用力。若仅凭一颗足够强的弹簧压到合适位置就能满足所有工况，那显然是不合理的。接下来，我们将深入探讨为何需要“选择"弹簧。

【 压缩量与力的关系 】

我们已经了解了 平衡点（整定点）力的平衡关系。在这一点上，只需一颗足够强的弹簧压到合适位置即可满足需求。但问题在于整定点之后的过程。当阀门开启一个小缝时，这个缝的流通面积远小于阀门的喉径面积，无法满足泄放要求。因此，阀门会继续开启，直到这个“缝"的面积大于等于喉径面积（即所谓的帘面积，此时阀瓣位置为全开）。在此过程中，弹簧会进一步压缩。

若弹簧刚度过大，阀内介质需克服更大的力才能使阀瓣抬升到足够位置，这部分额外压力即为我们所说的超过压力。在 安全阀设计中，我们希望减小超过压力，因此从这一角度看，弹簧刚度宜小不宜大。此外，安全阀开启后的回座过程也值得关注。在回座过程中，介质流动方向反转，弹簧会受到大于静止压力的介质作用力（这解释了阀门有时在未超压时快速全开的现象）。为了克服这一排放产生的附加作用力，我们需要弹簧在开启过程中产生相应的附加力，以实现阀瓣复位（即回座压力）。因此，从这一角度看，弹簧刚度宜大不宜小。

【 开启与回座过程 】

综上所述，弹簧的选择并非简单根据面积和压力来确定。在 实际设计中，我们需要综合考虑弹簧的压缩量、刚度以及安全阀的工作过程，以选择合适的弹簧参数。从上述讨论中，我们可以清晰地看到，弹簧的刚度并非越大越好或越小越佳，而是需要适中。刚度过大可能导致超压过多，而刚度过小则可能影响回座的稳定性。因此，在安全阀的设计中， 选择恰当的弹簧刚度显得尤为重要。

通过前面的分析，我们还可以发现，弹簧的理想状态是在全开位置时，其力恰好等于介质力（若弹簧刚度再增加，阀门将无法开启，因此此时的刚度为）。基于这一观察，我们可以将弹簧刚度的选择问题转化为计算和测试全开位置介质升力的问题，我们将在下周的讨论中深入探讨这一内容。

石油化工弹簧式安全阀布置设计规范安全阀安装要求

▣ 安装位置要求

根据安全阀安全技，安全阀的安装位置需遵循以下规定：

1. 安全阀应竖直安装在设备或管道上，并且安装位置应靠近被保护设备，便于维修和检查。

2. 蒸汽安全阀应装在锅炉的锅筒、集箱的位置，或被保护设备液面以上气相空间的处。

3. 液体安全阀应装在正常液面以下。

▣ 进出口管道要求

进出口管道也需满足以下要求：

1. 进口管道直径不得小于安全阀的进口直径，若多个安全阀共用一条进口管道，其总截面积也需满足要求。

2. 出口管道直径同样不得小于安全阀的出口直径，并应接向安全地点。

3. 若出口排放管上装有消音器，需确保其流通面积充足，以防止背压过高影响安全阀的正常动作和排放量。

4. 一般情况下，安全阀的进出口管道不应设置截断阀，若必须设置，需加铅封并保证锁定在全开状态，其压力等级和公称通径也需与安全阀进出口管道相匹配。

此外，参照SH 3012-2011石油化工金属管道布置设计规范10.2.10条，若安全阀进出口管道上设有切断阀，应保持其铅封开启或锁定开启状态；若为闸阀，则阀杆应水平安装。此外，若安全阀设有旁路阀，该阀应保持铅封关闭或锁定关闭状态。

02石油化工弹簧式安全阀布置设计规范超压泄放装置的安装

超压泄放装置的安装要求如下：

1. 超压泄放装置应安装在压力容器液面以上的气相空间部分，或与压力容器气相空间相连的管道上，并确保安全阀铅直安装。

2. 连接管和管件的通孔截面积不得小于超压泄放装置的进口截面积，且接管应尽可能短而直。

3. 若压力容器一个连接口上安装两个或以上超压泄放装置，该连接口入口截面积应至少等于这些装置的进口截面积总和。

4. 通常不建议在超压泄放装置与压力容器之间安装截止阀门。但为安全阀的在线校验，可在其间安装爆破片装置。对于特定介质如毒性、易爆、腐蚀性或贵重介质，经批准并采取防范措施后，可在此处安装截止阀门，但必须保证在压力容器正常运行期间截止阀门处于全开状态，且其结构和通径不得妨碍超压泄放。

03石油化工弹簧式安全阀布置设计规范安全阀的校验规范

▣ 1.锅炉安全阀校验

在用的锅炉安全阀，应每年至少进行一次校验，且通常在锅炉运行状态下进行。若现场校验存在困难，或安全阀经过修理后，可在安全阀校验台上进行。但需注意，校验完成后的安全阀在搬运或安装过程中，应避免摔、砸或碰撞。

▣ 2.新购置安全阀校验

新安装的锅炉或经过检修、更换的安全阀，必须进行整定压力和密封性的校验。经过校验的安全阀，应加锁或铅封以确保其准确性。新购置的安全阀，在安装使用前必须经过校验合格。

04石油化工弹簧式安全阀布置设计规范安全维护与法律要求

▣ 持续维护要求

根据《安全生产法》第三十六条的规定，生产经营单位必须对安全设备进行持续的维护、保养，并定期进行专业检测，以确保其始终处于正常运转状态。所有维护、保养和检测的记录都应妥善保存，并由相关人员签字确认。

▣ 安装和校验的其他要求

1. 从理论上讲，安全阀不应配备手阀。在安装安全阀时，需确保其垂直于地面，且安装位置便于日常检修。对于气体安全阀，通常安装在设备的点；而对于液体安全阀，则应安装在液面以下。

2. 

3. 若因特殊情况需安装手阀，必须采取必要的安全措施以确保操作安全。

4. 在选用闸阀作为手阀时，应确保阀杆水平安装，以保证操作的顺畅与安全。

5. 无论安全阀是安装在何种设备上，也不论该设备是否属于特种设备范畴，都需要每年进行至少一次的校验。

6. 新安装的安全阀必须经过校验合格后方可使用，以确保其性能符合要求。

7. 安全阀的校验误差一般允许在±3%以内，超过此范围的安全阀应视为不合格。