浅谈压力容器安全附件

摘 要：随着国民经济的不断发展，特种设备――压力容器在各个领域被越来越广泛的运用。我国的安全生产方针是“安全第一，预防为主，综合治理”。特别是压力容器的使用管理，不但关系到正常生产、生活秩序，更重要的是直接影响或威胁到安全。一旦压力容器发生爆炸，往往会造成设备、设施损坏，人员伤亡等恶性事故。

安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置，它是压力容器最为重要的安全附件之一，它的功能是：当容器内压力超过某一定值时，依靠介质自身的压力自动开启阀门，迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时，阀又自动关闭，使容器内压力始终低于允许压力的上限，自动防止因超压面可能出现的事故，所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。本文将从安全阀的分类、工作原理、维护和保养等方面介绍安全阀。

关键词：浅谈；压力容器；安全附件；安全阀

一、安全阀概述

安全阀是一种自动阀门，它不借助任何外力而是利用介质本身的力来排出一额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。它是一种最基本的机械性保护装置。对于安全系数较高的海上采油系统来说，安全阀绝对是必不可少的部分。

二、安全阀的原理与选用

2.1安全阀的原理

安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置，它是压力容器最为重要的安全附件之一。它的功能是：当容器内压力超过某一定值时，依靠介质自身的压力自动开启阀门，迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时，阀又自动关闭，使容器内压力始终低于允许压力的上限，自动防止因超压而可能出现的事故，所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。

现今，压力容器多选用弹簧式安全阀，弹簧式安全阀的工作原理是：当安全阀阀瓣下的气体压力超过弹簧的压紧力时，阀瓣就被顶开。阀瓣顶开后，排除气体由于下调节环的反弹而作用在阀瓣夹持圈上，使阀门迅速打开。随着阀瓣的上移，气体冲击在上调节环上，使排气方向趋于垂直向下，排气产生的反作用力推着阀瓣向上，并且在一定的压力范围内使阀瓣保持在足够的提升高度上。随着安全阀的打开，气体不断排出，系统内的气体压力逐步降低。此时，弹簧的作用力将克服作用于阀瓣上的气体压力和排气的反作用力，从而关闭安全阀。

2.2安全阀的选用

由操作压力决定安全阀的公称压力，由操作温度决定安全阀的使用温度范围，由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围，再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式，再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。

（1）热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。

（2）蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。

（3）水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀，或用安全泄放阀。

（4）高压给水一般用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。

（5）气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀，如储气罐、气体管道等。

（6）E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。

（7）大口径，大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀，如减温减压装置、电站锅炉等。

（8）运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀。

（9）油罐顶部一般用液压安全阀，需与呼吸阀配合使用。

（10）井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀。

（11）液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。

（12）负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。

（13）背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。

（14）介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀。

三、安全阀的正确使用与维护保养

3.1安全阀的日常维护

安全阀在使用过程中要进行经常维护保养，保持安全阀清洁，防止阀体、弹簧被油污、赃物黏住或被锈蚀，防止油污或其它异物将泄放管堵塞；要经常检查铅封是否完好，发现安全阀有渗漏情况，应及时更换或检修，严禁用增加载荷的方法（如加大弹簧压缩量或移动重锤或加挂重物等）来消除泄露；为防止阀瓣和阀座被气体中的油污等赃物黏住。安全阀在安装前应专门测试，并检查其密封性。对使用中的安全阀应作定期检查。

3.2安全阀维护保养工作标准

1、安全阀运行三个月后进行一次一级保养，其内容和要求为：

（1）清理干净安全阀外部的水垢和铁锈。

（2）检查安全阀，应无泄露。

（3）检查阀杆，应平直无弯曲。

（4）检查阀壳，应无裂纹、砂眼等缺陷。

（5）检查铅封，应完好无损坏。

（6）检修排气连管、疏水管，应畅通。

2、安全阀运行一年后应进行一次二级保养，其内容和要求为：

（1）检查阀杆，应平直无弯曲，丝扣完整无滑扣。

（2）研磨阀芯与阀座的接触面，使其严密接触，阀芯与阀杆装配后要灵活，没有卡住现象。

（3）更换滑扣的阀杆、调节螺母及其他损坏件。

（4）对于杠杆式安全阀，应保证杠杆不扭曲，杠杆上支力点的刀刃应在一个水平面，重锤上的固定装置应完好。

（5）调整校验安全阀并加铅封。

（6）安全阀外壳涂刷油漆。

3.3安全阀的定期检验

根据《国家特种设备监察条例》的规定，安全阀应每年至少做一次校验。主要内容包括检查安全阀的开启压力、回座压力、密封程度以及在额定泄放压力下的开启高度等。如果发现不合格或有泄露等异常情况，应作解体检查，检查安全阀的零件是否有磨损、伤痕、裂纹、变形、腐蚀等现象，根据情况判定后，在进行修复或更换。（作者单位：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司）

参考资料：

[1] CB 3021-1994，安全阀技术要求和性能试验方法1995-05-01，现行

[2] GB/T 12241-2005，安全阀，一般要求，国家质量监督检验检疫.2005-08-01，现行

[3] GB/T 12242-2005，压力释放装置，性能试验规范，国家质量监督检验检疫.2005-08-01，现行

[4] GB/T 12243-2005，弹簧直接载荷式安全阀，国家质量监督检验检疫.2005-08-01，现行

[5] HG/T 20570.2-1995，安全阀的设置和选用，1996-03-01，现行

[6] SY/T 0525.1-1993，石油储罐液压安全阀，1994-06-01，现行

[7] TSG ZF001-2006，安全阀安全技术监察规程，质量监督检验检疫总局，2007-01-01，现行

[8] 康德拉契娃著，黄光禹译：《安全阀》，上海科学技术出版社，上海，1982年