工业蒸汽锅炉弹簧式安全阀的选择与使用

高伟祥+顾超

摘 要：针对工业蒸汽锅炉选用安全阀的特殊性，着重介绍了弹簧式安全阀选择及使用中的要求和注意事项。

关键词：工业蒸汽锅炉；弹簧式安全阀；选择与使用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.023

工业蒸汽锅炉在使用中承受一定的压力，因而有可能发生爆炸的危险性，而安全阀是锅炉的一种保护性附件。其作用是保证锅炉不在超过规定的压力下工作，避免因超压导致锅炉爆炸事故的发生。正常情况下，安全阀阀芯在外力作用大于阀门入口蒸汽压力时，处于常闭状态。当蒸汽压力超过规定值时，安全阀自动开启，通过排放管向外排出一部分蒸汽，使蒸汽压力降低，当蒸汽压力降低到正常值时，再自动关闭，从而保证锅炉的正常工作。因此，正确选用安全阀，能有效的防止和减少锅炉事故的发生。

1 安全阀的选用

1.1 选用的基本要求

工业蒸汽锅炉通常压力在2.5Mpa以下，其安全阀一般采用静重式和弹簧安全阀，弹簧式安全阀由于结构简单、易于调整、安装方便，在工业蒸汽锅炉中获得了广泛应用。弹簧安全阀主要有全启式和微启式两种，由于蒸汽与液体的特性不同，具有压缩性，不可能在排出少量蒸汽后，使锅炉内压力明显下降，这就需要能迅速而大量排出蒸汽，而全启式安全阀能利用蒸汽排出时产生的能量来增加开启高度，从而增加蒸汽排出的环形面积，达到增大排汽量的目的，通常全启式安全阀的阀芯开启高度≥?d。因此，蒸汽锅炉必须选择全启式安全阀，同时还要考虑锅炉的额定蒸发量、工作压力和温度等。

1.2 确定安全阀的公称压力和弹簧工作压力级

（1）安全閥的公称压力是安全阀的耐压等级，公称压力越高，阀门自身强度越大，其所能承受的压力也越高。同时由于锅炉用安全阀一般为金属构件，同一安全阀当使用温度提高时，其材料强度下降，所能承受的最大压力也会降低。因此安全阀在选用时，不仅公称压力要选用大于锅炉装设地点设计压力的安全阀，而且允许工作温度要高于装设地点的锅炉设计汽温。

（2）弹簧的工作压力级则是指某一根弹簧所允许使用的工作压力范围。在该压力范围内，安全阀的整定压力可以通过改变弹簧的预紧压缩量进行调节。同一公称压力的安全阀，根据弹簧设计要求，可以分为多种不同的工作压力等级。常见的工作压力等级见下表。

（3）因此在选用安全阀时，一方面安全阀的公称压力要满足装设地点的安全要求（压力和温度要有安全余量）；另一方面其要求的整定压力要在弹簧的工作压力级范围内。一般可以参照安全阀铭牌上标注的允许整定压力的范围和公称压力值。例如一台DZL8-1.25-AII型锅炉，其正常最高使用压力为0.7MPa；应选择全启式安全阀，公称压力为1.6 MPa，整定压力范围（弹簧工作压力）为0.6-0.8 MPa，由于该锅炉输出为饱和蒸汽，0.8 MPa对应的蒸汽温度为175℃，因此安全阀的设计使用温度应高于175℃。在实际生产中，为了简化生产程序，通常一个公称压力下的常用阀体，其设计使用温度都是一致的。以公称压力为1.6 MPa的全启式安全阀为例，用于饱和蒸汽环境的，不管在哪个工作压力级下，其设计使用温度一般均为250℃。但是对有过热器的锅炉选择安全阀时，一定要选择设计使用温度大于等于锅炉额定汽温的安全阀，避免因安全阀工作在超温状况下，导致安全阀出现破坏，引发事故。

1.3 安装数量和公称通径

（1）通常每台锅炉至少应当装设两个安全阀（包括锅筒和过热器）。对于额定蒸发量≤0.5t/h或者<4t/h且装设有可靠的超压联锁保护装置的蒸汽锅炉，可以只装设一个安全阀。

（2）安全阀公称通径和流道直径不同，通常全启式安全阀的公称通径比流道直径大一个级别，流道直径的选择上要满足下述要求：

蒸汽锅炉锅筒（锅壳）上的安全阀和过热器上的安全阀的总排放量，应当大于额定蒸发量，并且在锅筒（锅壳）和过热器上所有的安全阀开启后，锅筒（锅壳）内的蒸汽压力不应当超过设计时的计算压力的1.1倍。蒸汽锅炉安全阀流道直径应当≥20mm。

2 安全阀的使用

2.1 安全阀的安装

安全阀应当与锅炉上的安全阀连接管管座直接相接，中间不得连接有其它管道。同时为了避免污垢、锈渣积存，也为了安全阀阀芯能回位准确，保证密封性能，应铅直安装。

为了避免安全阀起跳后排出的高温蒸汽造成不必要的伤害，排汽管应当直通安全地点。对于排汽后产生的疏水不能自然从排汽管末端流出的情况（例如：排汽管向上从房顶引出），应在排汽管较低的位置上安装疏水管，以便排放疏水。

对寒冷地区，排汽管的设置还要考虑防冻的情况。曾经出现过因安全阀内漏，排汽管在室外引出较长，最后导致排汽管内被冰堵塞的情况；这将影响安全阀的泄压，造成安全隐患。

2.2 安全阀的整定

为了保证安全阀在工作压力下能够密封，在超过设定压力时能及时开启，要对安全阀进行调整和校验。安全阀每年至少校验一次，安全阀未经校验的或校验超期的，其所在锅炉应停止运行。

2.3 安全阀的维护和保养

锅炉运行中，应定期对安全阀进行检查，主要检查是否有泄漏、腐蚀，紧固螺钉和螺母是否有松动。在低于工作压力（通常是75%的工作压力下）的情况下通过用手扳动手柄，进行人为的排放，看安全阀是否有卡阻现象，回座、密封是否正常。

当锅炉停用时，应当将安全阀进行上油保养，以避免阀芯、阀座和弹簧等部件生锈，避免阀芯和阀座锈死，避免安全阀使用中出现不能正常开启的现象。对运行中发现内漏的安全阀，在从锅炉上拆卸后，还应对安全阀进行解体，对阀芯和阀座进行研磨，并在使用前重新进行校验，使其能正常工作。

参考文献：

[1]王宏，孔令伟.如何正确选用工业锅炉安全阀[J].中国锅炉压力容器安全，2002（02）：43-45.

[2]TSG G0001-2012锅炉安全技术监察规程[S].