德國(guó)leser萊斯安全閥的工作原理及其故障維修與安裝

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安全閥又稱(chēng)溢流閥是一種安全保護(hù)用閥，它的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(guò)規(guī)定值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，通過(guò)向系統(tǒng)外 排放介質(zhì)來(lái)防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值。安全閥屬于自動(dòng)閥類(lèi)，主 要用于鍋爐、壓力容器和管道上，控制壓力不超過(guò)規(guī)定值，對(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn) 行起重要保護(hù)作用。 安全閥是根據(jù)壓力系統(tǒng)的工作壓力自動(dòng)啟閉，一般安裝于封閉系統(tǒng)的設(shè)備或 管路上保護(hù)系統(tǒng)安全。當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)壓力超過(guò)安全閥設(shè)定壓力時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟泄 壓，保證設(shè)備和管道內(nèi)介質(zhì)壓力在設(shè)定壓力之下，保護(hù)設(shè)備和管道正常工作，防止發(fā)生意外，減少損失。

本文將詳細(xì)為您介紹安全閥的分類(lèi)、工作原理、注意事 項(xiàng)、常見(jiàn)故障、消除方法、安裝與維護(hù)。

安全閥的分類(lèi)：

安全閥主要有以下幾種分類(lèi)方法：

（1）按整體結(jié)構(gòu)和加載結(jié)構(gòu)的形式可以分為重錘杠桿式、彈簧式和控制式 安全閥的工作原理：安全閥是用在受壓設(shè)備、容器或管路上，作為系統(tǒng)超壓保護(hù)裝置。當(dāng)設(shè)備、 容器或管路內(nèi)的壓力升高超過(guò)允許值時(shí)，閥門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟，繼而全量排放，以防止 設(shè)備、容器或管路內(nèi)的壓力繼續(xù)升高；當(dāng)壓力降低到規(guī)定值時(shí)，閥門(mén)應(yīng)自動(dòng)及時(shí) 關(guān)閉，從而保護(hù)設(shè)備、容器或管路的安全運(yùn)行。

安全閥密封、開(kāi)啟的工作原理：

1.直接作用式安全閥原理： 這種安全閥是直接依靠介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力來(lái)克服作用在閥瓣上的機(jī)械 載荷使安全閥開(kāi)啟的，作用在閥瓣上的機(jī)械載荷主要來(lái)自重錘或彈簧，這種幾乎 是固定的機(jī)械載荷。要想保證安全閥的密封性能，必須閥座密封面和閥瓣密封面 的平整度和表面粗糙度有嚴(yán)格的要求。雖然對(duì)于壓縮彈簧加載的安全閥，可以通 過(guò)調(diào)整彈簧力來(lái)的達(dá)到密封，但密封壓差又有嚴(yán)格要求。 密封壓差是整定壓力和工作壓力之差。密封壓差必須足夠高，以保證足夠的 密封力，從而在裝置正常運(yùn)行時(shí)達(dá)到密封。密封壓差還應(yīng)小于啟閉壓差，以確保 安全閥在高于工作壓力下開(kāi)啟。 通常推薦的zui小密封壓差為，當(dāng)工作壓力小于等于 7MPa 時(shí)為整定壓力的 10%，但不得小于35kPa；當(dāng)工作壓力小于7MPa 時(shí)，為整定壓力7%。對(duì)于金屬 密封的安全閥，如果使用于有毒、腐蝕性、低溫或特別貴重介質(zhì)時(shí)，或當(dāng)系統(tǒng)壓 力如在往復(fù)式泵或壓縮機(jī)的出口管道中那樣，為波動(dòng)情況，則可能不得不增加密 此外，用于氣體或蒸汽的安全閥的啟閉壓差可以高于15%；用于液體的安全閥可高于20%，因此，要使安全閥在不低于工作壓力下關(guān)閉的話(huà)，密封壓差就必 須相應(yīng)增加。 啟閉壓差是整定壓力與回座壓力之差。從經(jīng)濟(jì)角度，啟閉壓差應(yīng)盡可能小， 以避免不必要的介質(zhì)損失。但從安全閥動(dòng)作的穩(wěn)定性著眼，又希望有較大的啟閉 壓差。因而只有采取折中的辦法。

2.先導(dǎo)式安全閥原理： 先導(dǎo)式安全閥是由一個(gè)主安全閥和一個(gè)先導(dǎo)閥（直接作用式安全閥）組成。 主閥是真正的安全閥，而先導(dǎo)閥是用來(lái)感受受壓系統(tǒng)的壓力并使主閥開(kāi)啟和關(guān)閉 要保證先導(dǎo)式安全閥的密封性能和其他各項(xiàng)性能指標(biāo)，不但對(duì)主閥的閥座密 封面和閥瓣密封面的平整度和表面粗糙度亦有嚴(yán)格的要求，同時(shí)對(duì)壓縮彈簧的幾 何尺寸、材料、熱處理也有嚴(yán)格的要求。這樣才能滿(mǎn)足密封比壓的要求。 要保持主閥的關(guān)閉力，以及操縱主閥和先導(dǎo)閥，能量可能來(lái)自系統(tǒng)介質(zhì)、一 個(gè)外部的能源，或者來(lái)自這兩者。當(dāng)系統(tǒng)壓力考試超過(guò)一個(gè)整定的極限值時(shí)，先 導(dǎo)閥或者通過(guò)除去或減少關(guān)閉力而讓系統(tǒng)介質(zhì)迫使主閥開(kāi)啟；或者產(chǎn)生一個(gè)力來(lái) 使主閥開(kāi)啟。當(dāng)系統(tǒng)壓力降低以后，先導(dǎo)閥再重新產(chǎn)生關(guān)閉力，或者將開(kāi)啟力消 除。按照這樣的開(kāi)啟和關(guān)閉模式，能夠在安全閥開(kāi)啟之前保持一個(gè)大的關(guān)閉力。 因此，先導(dǎo)式安全閥甚在運(yùn)行壓力接近整定壓力的情況下也能保持高度的 密封性能。先導(dǎo)式安全閥在即將開(kāi)啟之前關(guān)閉力的大小可能是不受限制的，但對(duì) 于某些結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)式安全閥也可能是通過(guò)選擇加以限制的。

所謂關(guān)閉力是有限的，指的是一旦先導(dǎo)閥失效時(shí)，系統(tǒng)壓力能夠在允許的 超過(guò)壓力范圍內(nèi)使主閥開(kāi)啟。對(duì)于關(guān)閉有限的先導(dǎo)式安全閥，其安裝要求通常不 像具有無(wú)限關(guān)閉力的先導(dǎo)式安全閥那樣嚴(yán)格。操作介質(zhì)的獲得，從容易得到的觀(guān) 點(diǎn)出發(fā)，zui可靠的莫過(guò)于系統(tǒng)介質(zhì)本身了。 但是，先導(dǎo)閥卻必須設(shè)計(jì)成能適應(yīng) 于處在操作條件下的該種介質(zhì)。 主安全閥的工作原理：主閥可以設(shè)計(jì)成隨其先導(dǎo)閥被供給能量或失去能量而 開(kāi)啟的兩種形式。若采用供能開(kāi)啟原理。當(dāng)萬(wàn)一發(fā)生事故使先導(dǎo)閥失去能量時(shí)， 將使主閥保持關(guān)閉。因此，在這種場(chǎng)合采用系統(tǒng)介質(zhì)作為操作介質(zhì)是zui安全的。 不過(guò)，某些規(guī)范也允許采用外部操作介質(zhì)。只要這些操作介質(zhì)系由幾個(gè)獨(dú)立的能 源供給，或者只要先導(dǎo)安全閥載荷是有限的，若采用失能開(kāi)啟原理，依先導(dǎo)式安 全閥設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同，先導(dǎo)閥失能將使主閥在低于或等于整定壓力時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟。于 是，在這種情況下，主閥的失效保護(hù)操作將不受操作介質(zhì)的影響

先導(dǎo)安全閥的工作原理：先導(dǎo)閥可以設(shè)計(jì)成隨著它被供給能量或失去能量而 使主閥開(kāi)啟（排放）的兩種形式。若采用供能釋放原理，當(dāng)萬(wàn)一發(fā)生事故而失去 能量時(shí)，將使主閥保持關(guān)閉。因此，在這種場(chǎng)合使用的先導(dǎo)式安全閥采用系統(tǒng)介 質(zhì)作為操作介質(zhì)是zui安全的。不過(guò)，某些規(guī)范也允許采用外部操作介質(zhì)，只要這 些操作介質(zhì)系由幾個(gè)獨(dú)立的能源供給，或者只要先導(dǎo)式安全閥的載荷是有限的。 若采用失能釋放原理，失能將使主閥開(kāi)啟。于是在這種情況下，先導(dǎo)閥的失效保 護(hù)操作將不受操作介質(zhì)的影響。

安全閥設(shè)置的四大要點(diǎn)及注意事項(xiàng)：

設(shè)置安全閥時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 

（1）容器內(nèi)有氣、液兩相物料時(shí)安全閥應(yīng)裝在氣相部分。 （2）安全閥用于泄放可燃液體時(shí)，安全閥的出口應(yīng)與事故貯罐相連。當(dāng)泄放 的物料是高溫可燃物時(shí)，其接收容器應(yīng)有相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。 （3）一般安全閥可就地放空，放空口應(yīng)高出操作人員1 米（m）以上且不應(yīng) 朝向 15 米（m）以?xún)?nèi)的明火地點(diǎn)、散發(fā)火花地點(diǎn)及高溫設(shè)備。室內(nèi)設(shè)備、容器 的安全閥放空口應(yīng)引出房頂，并高出房頂2 米（m）以上。 （4）當(dāng)安全閥入口有隔斷閥時(shí)，隔斷閥應(yīng)處于常開(kāi)狀態(tài)，并要加以鉛封， 以免出錯(cuò)。 安全閥常見(jiàn)故障及消除方法： 安全閥安裝后，由于使用不當(dāng)，往往會(huì)造成許多故障。這些故障如果得不到 及時(shí)排除就會(huì)影響安全閥的作用和使用壽命。

常見(jiàn)故障主要有： 

（1）排放后閥瓣不回座： 這主要是彈簧彎曲閥桿、閥瓣安裝位置不正或被卡住造成的。應(yīng)重新裝配。 （2）泄漏 在設(shè)備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面之間發(fā)生超過(guò)允許程度的滲漏。 其原因有：閥瓣與閥座密封面之間有臟物?？墒褂锰嵘馐謱㈤y開(kāi)啟幾次，把臟 物沖去；密封面損傷。應(yīng)根據(jù)損傷程度，采用研磨或車(chē)削后研磨的方法加以修復(fù)； 閥桿彎曲、傾斜或杠桿與支點(diǎn)偏斜，使閥芯與閥瓣錯(cuò)位。應(yīng)重新裝配或更換；彈 簧彈性降低或失去彈性。應(yīng)采取更換彈簧、重新調(diào)整開(kāi)啟壓力等措施。 （3）到規(guī)定壓力時(shí)不開(kāi)啟： 造成這種情況的原因是定壓不準(zhǔn)。應(yīng)重新調(diào)整彈簧的壓縮量或重錘的位置； 閥瓣與閥座粘住。應(yīng)定期對(duì)安全閥作手動(dòng)放氣或放水試驗(yàn)；杠桿式安全閥的杠桿 被卡住或重錘被移動(dòng)。應(yīng)重新調(diào)整重錘位置并使杠桿運(yùn)動(dòng)自如。 （4）排氣后壓力繼續(xù)上升： 這主要是因?yàn)檫x用的安全閥排量小平設(shè)備的安全泄放量，應(yīng)重新選用合適的 安全閥；閥桿中線(xiàn)不正或彈簧生銹，使閥瓣不能開(kāi)到應(yīng)有的高度，應(yīng)重新裝配閥 桿或更換彈簧；排氣管截有不夠，應(yīng)采取符合安全排放面積的排氣管。 主要是由于彈簧剛度太大。應(yīng)改用剛度適當(dāng)?shù)膹椈?；調(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng)，使回座壓力過(guò)高。應(yīng)重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈位置；排放管道阻力過(guò)大，造成過(guò)大的排放背壓。 應(yīng)減小排放管道阻力。 （6）不到規(guī)定壓力開(kāi)啟： 主要是定壓不準(zhǔn)；彈簧老化彈力下降。應(yīng)適當(dāng)旋緊調(diào)整螺桿或更換彈簧。

安全閥的安裝和維護(hù)：

 安全閥是一種安全保護(hù)用閥，它的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(guò)規(guī)定值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，通過(guò)向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來(lái) 防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值。安全閥屬于自動(dòng)閥類(lèi)，主要用于鍋爐、 壓力容器和管道上，控制壓力不超過(guò)規(guī)定值，對(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù) 作用。 按安全閥閥瓣開(kāi)啟高度可分為微啟式安全閥和全啟式安全閥，微啟式安全閥 的開(kāi)啟行程高度為：0.05d0(zui小排放喉部口徑)；全啟式安全閥開(kāi)啟高度為 0.25d0(zui小排放喉部口徑)。

安全閥按結(jié)構(gòu)形式來(lái)分，要分為垂錘式、杠桿式、彈簧式和先導(dǎo)式(脈沖式)； 按閥體構(gòu)造來(lái)分，可分為封閉式和不封閉式兩種。封閉式安全閥即排除的介質(zhì)不 外泄，全部沿著出口排泄到地點(diǎn)，一般用在有毒和腐蝕性介質(zhì)中。對(duì)于空氣 和蒸汽用安全閥，多采用不封閉式安全閥。對(duì)于安全閥產(chǎn)品的選用，應(yīng)按實(shí)際密 封壓力來(lái)確定。對(duì)于彈簧式安全閥，在一種公稱(chēng)壓力(PN)范圍內(nèi)，具有幾種工作 壓力級(jí)的彈簧，訂貨時(shí)除注明安全閥型號(hào)、名稱(chēng)、介質(zhì)和溫度外，尚應(yīng)注明閥體 密封壓力，否則按zui大密封壓力供貨。

安全閥的安裝和維護(hù)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 1.各種安全閥都應(yīng)垂直安裝。 2.安全閥出口處應(yīng)無(wú)阻力，避免產(chǎn)生受壓現(xiàn)象。 3.安全閥在安裝前應(yīng)專(zhuān)門(mén)測(cè)試，并檢查其官密封性。 4.對(duì)使用中的安全閥應(yīng)作定期檢查。

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