承压特种设备上安全阀的选型及整定

林燏

(厦门市特种设备检验检测院,福建厦门 361004)

承压特种设备上安全阀的选型及整定

林燏

(厦门市特种设备检验检测院,福建厦门 361004)

安全阀是承压特种设备上最重要的安全附件之一。针对承压特种设备上安全阀在实际使用中,由于错误的选型及整定,而不能实现其有效保护功能的情况。本文结合实际工作,从安全阀的类型、结构形式、公称压力、公称通径及流道直径六个方面对安全阀的选型进行分析说明;同时又分析说明了如何确定锅炉、压力容器、压力管道上安全阀的整定压力值。

安全阀 选型 整定压力

1 引言

安全阀是承压特种设备上最重要的安全附件之一。它的作用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，再自行关闭并阻止介质继续流出的一种自动阀门[1]。它是一种最基本的机械式保护装置，是保障安全的最后一道防线。然而如此重要的安全附件，在实际使用中却经常由于错误的选型及整定，而不能实现其有效的保护功能。以下本文结合实际工作中的体会，介绍了承压特种设备上安全阀选型及整定的要点。

2 安全阀的选型

目前，市面上安全阀的种类很多，但在选用前应先确保所选安全阀的质量证明书及铭牌数据齐全，且该安全阀的制造厂家具备相应的制造许可证。

2.1 类型选择

安全阀种类较多，但较常见的主要为重锤杠杆式、弹簧式、脉冲式三种安全阀。重锤杠杆式安全阀动作与性能不太受高温的影响，但阀的密封性能对震动较敏感，阀瓣回座时容易偏斜，回座压力比较低，所以近年来应用的越来越少，现已逐步淘汰。弹簧式安全阀结构轻便紧凑、灵敏度比较高、较好的启闭特性、安置方位不受限制、对震动不敏感，适用于各种工况的需要，目前应用较为广泛。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上。

2.2 结构形式的选择

结构形式的选择主要从使用的场合及介质的特性方面进行考虑，大体上的选用方向如下：

第一、微启式安全阀一般适用于排放液体介质。这主要是液体介质是不可压缩的流体，液体介质的少量变化便会引起设备系统内的压力发生较大的变化。因此，选用开启高度微量的微启式安全阀较为合适。

第二、全启式安全阀一般适用于排放气体、蒸汽介质。这主要是由于气体的可压缩性大，积蓄的能量大，所以设备超压排放时，需要迅速释放。全启式安全阀开启高度一般为微启式安全阀的5～10倍，因此排放能力大大加强。

第三、对于排放易燃、易爆、有毒和其它会污染大气的介质时，必须选用封闭式安全阀。

第四、对于排放介质温度较高的安全阀，一般选用开放式的安全阀，以便降低弹簧的工作温度，防止弹簧刚度变小，弹簧加载力变小。

第五、对于整定压力较高的蒸汽用安全阀或介质温度较高的空气或其它气体用安全阀，应考虑选用带散热片的安全阀，并能防止排出的介质直接冲蚀弹簧。

第六、热水或蒸汽用安全阀必须带有扳手。

第七、在背压场合下，应选用背压平衡式安全阀。

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第八、介质腐蚀性较强时，可选用平衡波纹管式安全阀，以保护弹簧不受侵蚀。

2.3 公称压力的选择

安全阀公称压力是指安全阀进口处所能承受的最高压力，它和材料及温度相关[2]。对于型号按照JB/T 308-2004《阀门 型号编制方法》规定编制的安全阀，可从型号中直接获取公称压力值。在选定公称压力时，应确保其值应大于整定压力。

2.4 压力等级的选定

弹簧式安全阀的压力等级不同公称压力；相同公称压力的安全阀其压力等级不一定相同。压力等级即安全阀弹簧的工作压力等级，是指弹簧允许的工作范围。弹簧式安全阀的整定压力范围即指弹簧的工作压力等级。目前，在安全阀校验中，时常出现其要求整定压力值不在压力等级的范围之内。虽然有时超出压力等级范围的整定压力值也能调整出，但极有可能导致安全阀在使用时不能正常工作。因此，在选购安全阀时一定要先确定其所整定的压力值，再根据整定值必须在弹簧压力等级范围内的要求来确定其压力等级。

2.5 公称通径及流道直径的选定

安全阀公称通径是根据安全阀与管道及所有其它附件连接处通道的名义直径来选取的。而安全阀的流道直径则根据所保护设备的安全泄放量或安全阀所需的排放量来确定。在安全阀选用时应确保其排放量应大于设备的安全泄放量。如无法达到，则不能达到有效降压。但排放量也不能无限大于安全泄放量，以防止产生频跳，而损害安全阀，也给设备带来危险。对于容器，其安全泄放量可根据GB150.1-2011附录B进行计算；对于工业管道安全泄放量可根据GB/T20801.6-2006附录A进行计算；对于蒸汽锅炉上安全阀的流道直径，可根据TSG G0001-2012中6.1.6来确定；对于热水锅炉上安全阀的流道直径，可根据TSG G0001-2012中6.1.8来确定。

3 整定压力值得确定

安全阀整定压力值的正确与否直接关系到安全阀是否能恰到好处的发挥其保护功能。通常情况下，安全阀的整定压力值应不大于设备的设计压力或最高允许工作压力，但安全阀的整定压力值必须大于设备的工作压力值。当然，整定压力值也不能过多的大于设

3.1 锅炉上安全阀整定压力的确定

蒸汽锅炉及热水锅炉上的安全阀整定压力值应根据T S G G0001-2012中6.1.9的规定进行确定。有机热载体炉可根据设计文件上的要求确定整定值。

3.2 压力容器上安全阀整定压力的确定

对于固定式压力容器上的安全阀的整定压力大体上应符合以下几点要求：

第一、整定压力一般不大于该压力容器的设计压力，但容器上安装多个安全阀时，其中一个安全阀的开启压力不应大于压力容器的设计压力，其余安全阀的开启压力可适当提高，但不应超过设计压力的1.05倍[3]。

第二、设计图样或者铭牌上标注有最高允许工作压力的，也可以采用最高允许工作压力确定安全阀的整定压力。

第三、整定压力一般为工作压力的1.05～1.10倍[3]，在不超过设计压力时，最好应使安全阀的密封试验压力大于压力容器的最高工作压力。因为安全阀在校验时进行的密封性试验主要是验证当安全阀的入口压力达到密封试验压力时，其通过阀瓣与阀座密封面间的泄漏率是否符合《安全阀安全技术监察规程》的要求。对于安全阀入口压力介于密封试验压力与整定压力之间时，安全阀的密封面泄漏率是否符合要求却不做验证。因此，即便经校验合格的安全阀，当设备的工作压力介于该安全阀的密封压力与整定压力之间时，该安全阀也是有可能出现泄漏。

第四、当整定压力较小时或一些较为特殊的工艺情况下，可适当提高整定压力相对于工作压力的比值。

对于移动式压力容器安全阀的整定压力应为罐体设计压力的1.05～1.10倍[4]。

3.3 管道上安全阀整定压力的确定

管道上的安全阀的整定压力大体上应符合以下几点要求

第一、对于独立压力系统管道上，当安装一个安全泄放装置时，安全阀的整定压力应不大于系统设计压力；当安装多个安全泄放装置时，至少有一个安全阀的整定压力应不大于系统设计压力，其余安全阀整定压力不得超过系统设计压力的5%[5]。

第二、在整定压力不超过系统设计压力时，应保证该安全阀的密封试验压力大于管道系统最大工作压力。

4 结语

安全阀虽是承压特种设备安全保障的最后一道防线，但只有在正确的选型与合理的确定整定压力值得基础上，才能充分发挥其保护功能，保证承压特种设备的安全运行，防止不必要事故的发生。因此，使用单位不仅要重视其校验的有效期，也应重视其正确的选型及整定压力值的确定。

[1]安全阀安全技术监察规程.国家质量监督检验检疫总局,2006.

[2]周震.安全阀.北京:中国标准出版社,2013.290～320.

[3]压力容器(通用要求).国家质量监督检验检疫总局,2011.

[4]移动式压力容器安全技术监察规程.国家质量监督检验检疫总局, 2011.

[5]压力管道规范-工业管道(安全防护).国家质量监督检验检疫总局,2006.

Safety valve is one of the most important safety accessories on confined pressure equipment.Confined pressure equipment safety valve can not achieve the effective protection function in practice because of wrong selection and setting.Combined with practical work, this paper analysis shows the selection of safety valve from the type, structure, nominal pressure, nominal diameter and flow diameter.It also analysis shows how to determine the setting values of safety valve on boiler, pressure vessel, pressure pipe.

Safety valve;Selection;Set pressure

燏林 (1982—),男,硕士,工程师,从事特种设备检验检测工作。