锅炉安全阀规范关注要点

许小红，郭 健

（金陵船厂设计公司，南京 210015）

锅炉安全阀规范关注要点

许小红，郭 健

（金陵船厂设计公司，南京 210015）

为了提高船舶建造质量，保证船舶安全，有必要加强对船舶锅炉安全阀规范的重视。文章对锅炉安全阀涉及的船级社规范要点进行了分析，使锅炉更加安全。

船舶锅炉；安全阀；规范

0 引言

安全阀是船舶锅炉的一个重要组成部分，由于它涉及到船舶的安全，为了提高船舶建造质量，保证船舶安全，有必要加强对规范的重视，本文对锅炉安全阀涉及的船级社规范要点进行分析。

1 安全阀的功用

当外界对蒸汽的需要量突然减少或炉内燃烧过于强烈时，锅炉汽压会上升，若燃烧调节不及时，汽压可能超过额定工作汽压较多。锅炉各承压部件的壁厚是根据比额定工作汽压适当高一些的设计压力来设计的，为了防止压力过高对锅炉造成损伤甚至发生爆炸，锅炉一定要装设安全阀，以便在汽压超过一定限度时开启，使大量蒸汽排入大气，以免汽压继续上升。当汽压降至一定程度时，安全阀自动关闭。

2 安全阀的结构[1 ]

安全阀有直接作用式和先导式两种，一般采用直接作用式安全阀。图1展示了欧堡锅炉所用的直接作用式安全阀。弹簧13通过下弹簧座10、阀杆11、锅球6压紧阀盘5，钢球允许阀盘相对于阀座2有一定自整位能力。如果取下插销20，拿掉杠杆19，脱开螺钉15，拧下罩帽16，松开锁紧螺帽17，转动调节螺丝18，即可调节上弹簧座22的位置，改变弹簧的站立而调整安全阀的开启汽压。罩帽加有铅封20，不准随意改变调定压力。

锅炉安全阀的阀盘外缘装有提升盘 4。当汽压达到开启压力时，作用在阀盘上将阀抬起，蒸汽从阀盘周围溢出。如果没有提升盘，汽压稍降阀盘即又关闭，然后汽压又会回升使阀开启，这样阀盘将反复启闭跳动。有提升盘时，安全阀开启后阀盘的蒸汽作用面积大于开启前，只有汽压降至开启压力以下若干值、作用在阀盘和提升盘上的蒸汽压力小于弹簧张力时，安全阀才关闭，这就保证了阀开启后不会跳动。

旧的国产安全阀双阀共用一个阀体，阀盘外缘带“唇边”（相当于底部作用面积既定的提升盘），阀座上装有调节圈：调节圈升高时阀开启后唇边外沿蒸汽流通面积缩小，作用在唇边上的附加上顶力增大，从而使阀的升程和启闭压差加大；调节圈调低则唇边外延蒸汽流通面积加大，阀的升程和启闭压差减小。

3 船级社对安全阀的要求

3.1 安全阀数量[2]

锅炉和蒸汽发生器至少应设置2只安全阀，每只最小内径为 25 mm，但总受热面积少于 50 m2（ABS规范为46.5 m2）的锅炉可以只设1只直径不小于50 mm的安全阀。对于辅助或家用的小型直流盘管式整装烧油锅炉，其给水泵能限制蒸发量，可以只装1只内径不小于19 mm的安全阀。如果装2只内径不小于16 mm的安全阀，则排量应满足以下要求。

锅炉安全阀应直接与锅炉连接，并且与其他阀体分开。

3.2 安全阀排量[3]

每台锅炉和发生器上安全阀的设计排放量应根据式(1)求得。

对于饱和蒸汽安全阀：

式中，p为设定压力，bar表压。A为对于普通高升程或改进型高升程安全阀，忽略导杆及其他阻挡物的面积时，通过阀座孔口的组合面积，mm2。对于全升程安全阀，当阀门全部开启时，减去导杆及其他阻挡物后通过阀座的净总面积，mm2。C=4.8适用于最小升程为D/24的普通阀件；C=7.2适用于最小升程为D/16的高升程阀件；C=9.6适用于最小升程为D/12的改进型高升程阀件；C=19.2适用于最小升程为D/4的全升程阀件。E为制造厂规定的高峰负荷蒸发量，包括从水冷壁、本体或沸腾型经济器以及其他与锅炉直接联通的受热面积的全部蒸发量，kg/h。

安全阀必须在最大许用工作压力不超过其10%的条件下，排出由锅炉连续工作产生的最大蒸汽量。

3.3 安全阀设定值

安全阀的开启压力不能超过1.03倍的设计压力，通常厂家将锅炉内蒸汽压力升至设计起跳值，锅炉安全阀的开启压力可为大于实际允许工作压力的5%，但不超过锅炉设计压力。安全阀启闭压差一般为开启压力的4%～7%，最大不超过10%，但开启压力小于0.3 MPa时，最大启闭压差为0.03 MPa。应急情况下，安全阀还可以通过钢丝绳相连的手环开启。

3.4 蓄压试验

安全阀开启后应能通畅地排出蒸汽，以保证在蒸汽阀关闭和炉内充分燃烧的情况下，烟管锅炉在15 min内、水管锅炉在7 min内汽压的升高值应不超过锅炉设计压力的10%。试验前先将蒸汽高压报警（与停炉连锁）屏蔽，此试验的目的是为了验证安全阀的流通面积，所以安全阀不但应有足够大的直径，而且开启后应该稳定且具有较大的提升值。

3.5 安全阀排气管[4]

安全阀排气管的通路面积对升程在安全阀直径的1/4以上者，应不小于安全阀总面积的2倍，对其他安全阀应不小于1.1倍。

对于普通的、高升程和改进型高升程阀件，其排气管以及通道横截面积至少应比式(1)所用的安全阀合计面积大10%。对于全升程和其他经批准的高排量阀，排气管和通道的横截面积不得小于阀合计面积为0.1C倍。

安全阀排气管的布置应按照厂家及规范要求，在船舶实际建造过程中，存在设计人员未认真消化资料进而影响锅炉蓄压试验的案例。

某船试航时进行锅炉蓄压试验期间发现当蒸汽压力超过安全阀设定值（安全阀正常开启后）时，安全阀虽然正常开启，但蒸汽压力持续有缓慢上升的趋势。该船锅炉安全阀的规格为DN32/50，安全阀进口为DN32，出口为DN50，设计人员未注意到膨胀接头图纸已经明确排气管管径为min φ76，想当然地以安全阀出口的大小DN50设计了排气管路，从而导致该船的安全阀排空管不能满足厂家对其布置的要求，极有可能因此引起了该船的蒸汽压力在蓄压试验时缓慢上升。

安全阀的泄压管大小应按厂家推荐设计，安全阀排气管应通到大气，并加以牢固支撑和设置适当的膨胀接头、弯头和其他设施以减少安全阀阀箱经受不适当的负载。

4 其他关注要点

管路或安全阀体排放侧的最低点必须设有不能关断的泄放设施。每只安全阀箱应在最低部位安装1根泄水管，能连续向下流到舱底或1只与锅炉隔开的水柜中去。泄水管不应装阀件或旋塞。推荐泄水管的通径不小于19 mm，安全阀必须易达，且能在工作期间安全地释压。

5 结论

随着航运的发展，锅炉的设计布置已日趋完善，但是船厂对于锅炉附件布置以及管路的设计仍需注意，如蒸汽卸荷阀的管路布置、给水泵的管路设计等，在此不一 一列举。只有准确地进行布置设计，才能让锅炉更加安全，更好地发挥锅炉的性能。

[1] 费千, 富贵根. 船舶辅机[M]. 大连: 大连海事大学出版社, 2010.

[2] 中国船级社. 钢质海船入级规范[M]. 北京: 人民交通出版社, 2012.

[3] Lloyd’s Register. Lloyd’s Register Rules and Regulations[S]. 2014.

[4] Bureau Veritas. Bureau Veritas Rules and Regulations [S]. 2012.

Key Points of Rule Requirement for Boiler Safety Valve

XU Xiaohong, GUO Jian

(Jinling Shipyard, Nanjing 210015, China)

It is necessary to pay special attention to the rules for ship’s boiler safety valve in order to improve the shipbuilding quality and guarantee the safety. The key points of the rule requirements for boiler safety valve are analyzed so as to make the boiler more safety.

ship boiler; safety valve; rule

U664.5

A

10.14141/j.31-1981.2017.03.004

许小红（1981—），女，工程师，研究方向：船舶轮机系统设计。