一、 安全阀概述
安全阀也称安全门或保险阀，是一种安全保护用阀，它的启闭件在外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。当压力恢复正常后，在压力回降到工作压力或略低于工作压力时阀门再行关闭并阻止介质外流。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。
二、安全阀的分类
安全阀的分类见图6.3.20。
1. 按结构及加载机构可以分为重锤杠杆式、弹簧式和脉冲式三种。
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。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地增加，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。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. 弹簧微启式安全阀
弹簧微启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。弹簧微启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。这种安全阀的缺点是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。
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、易燃气体的容器。
②. 半封闭式安全阀
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. 按照阀瓣开启的最大高度与安全阀流道直径之比来划分，安全阀又可分为弹簧微启封闭高压式安全阀和弹簧全启式安全阀两种。
①. 弹簧微启封闭式高压安全阀
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1/40～1/20。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. 弹簧全启式安全阀
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。
③. 中启式安全阀
开启高度介于微启式与全启式之间。即可以做成两段作用式，也可以做成比例作用式。
法兰连接带手柄波纹管全启式安全阀如图6.3.21所示，典型安全阀如图6.3.22所示。
三、安全阀的工作原理及特点
（1）弹簧式仍然是最通用的一种。弹簧式安全阀作用原理是，弹簧力与介质作用于阀瓣的正常压力相平衡，使密封面密合；当介质压力过高时，弹簧受到压缩，使阀瓣离开阀座，介质从中泄出；当压力回降到正常值时，弹簧力又将阀瓣推向阀座，密封面重新密合。
（2）在一些重要部位往往使用带扳手的双弹簧微启式安全阀。这种结构形状如图6.3.22（b）所示。
（3）脉冲式安全阀，就是一个大的安全阀（主阀）和一个小的安全阀（辅阀）配合动作，通过辅阀的脉冲作用带动主阀启闭。大的安全阀比较迟钝，小的安全阀则比较灵敏。将通向主阀的介质与辅阀相连通，压力过高时，辅阀开启，介质从旁路进入主阀下面的一个活塞，推动活塞将主阀打开。压力回降时，辅阀关闭，主阀活塞下的介质压力降低，主阀瓣也跟着下降密合。这种安全阀结构复杂，只有在通径很大的情况下才采用。
（4）杠杆式安全阀（重锤式）安全阀，是一种古老的阀门。它依靠杠杆和重锤来平衡阀瓣的压力。通过重锤在杠杆上的移动，调整压力的大小。它与弹簧式安全阀比较，显得笨重而迟钝。好处是因为没有弹簧，不怕介质的热影响，所以至今还在某些锅炉上使用。结构形状如图6.3.22（e）、图6.3.22（f）所示。
四、安全阀形式的选择
（1）排放气体或蒸汽时，选用全启式安全阀。
（2）排放液体时，选用全启式或微启式安全阀。
（3）排放水蒸气或空气时，可选用带扳手的安全阀。
（4）对设定压力大于3MPa，温度超过235℃的气体，则选用带散热片的安全阀，以防止泄放介质直接冲蚀弹簧。
（5）排放介质允许泄漏至大气的，选用开式阀帽安全阀；不允许泄漏至大气的，选用闭式阀帽安全阀。
（6）排放有剧毒、有强腐蚀、有极度危险的介质，选用波纹管安全阀。
（7）高背压的场合，选用背压平衡式安全阀或导阀控制式安全阀。
（8）在某些重要的场合，有时要安装互为备用的两个安全阀。两个安全阀的进口和出口切断阀宜采用机械联锁装置，以确保在任何时候（包括维修，检修期间）都能满足容器所要求的泄放面积。
五、安全阀有关标准规范
GB/T 12241《安全阀一般要求》
GB/T 12242《安全阀性能试验方法》
GB/T 12243《弹簧直接载荷式安全阀》
ZBJ 98013《电站安全阀技术条件》
JB/T 53170《弹簧直接载荷式安全阀产品质量分等》
TSG ZF001《安全阀安全技术监察规程》
SY/T 0525.1《石油储罐液压安全阀》
SY/T 10006《海上井口地面安全阀和水下安全阀规范》
SY/T 10024《井下安全阀系统的设计、安装、修理和操作的推荐作法》
GB/T 14087《船用空气瓶安全阀》
JB/T 6441《压缩机用安全阀》
JB/T 2203《弹簧式安全阀 结构长度》
JB/T 9624《电站安全阀技术条件》
JB/T 53170《弹簧直接载荷式安全阀产品质量分等》
ISO 4126-1《安全阀 第1部分：通用要求》
ISO 10417《石油和天然气工业 地下安全阀系统设计、装配、操作和修理》
HG 3157《液化气体罐车用弹簧安全阀》
BS 6759《安全阀》
