由于安全閥是為了預(yù)防在壓力條件下發(fā)生災(zāi)難性故障的最后裝置，因此非常重要，該閥必須始終保持工作狀態(tài)，即它必須100％可靠。安全閥的主要功能是保護(hù)財(cái)產(chǎn)和生命安全。安全閥應(yīng)安裝在有可能超過(guò)系統(tǒng)或壓力容器最大允許工作壓力的地方，尤其是在由于系統(tǒng)中另一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障而導(dǎo)致事故的情況下。

下列情況有可能導(dǎo)致壓力過(guò)剩：

冷卻系統(tǒng)故障，使蒸氣或流體膨脹

壓縮空氣或電力故障無(wú)法控制儀表

意外大火

在工廠啟動(dòng)期間

安全閥的用途和功能

安全閥的設(shè)計(jì)是用于打開(kāi)和釋放來(lái)自容器或設(shè)備的過(guò)大壓力，并在恢復(fù)正常狀態(tài)后重新關(guān)閉并防止流體進(jìn)一步釋放。

下圖顯示了來(lái)自英國(guó)知名制造商的標(biāo)準(zhǔn)安全閥。每個(gè)制造商的操作都略有不同，但是所有基本組件和操作原理都相同。如前所述，安全閥的不同之處在于，一旦達(dá)到設(shè)定壓力，安全閥就會(huì)迅速打開(kāi)。對(duì)于相同的進(jìn)樣口尺寸，并且安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，進(jìn)樣口側(cè)的壓力所見(jiàn)的表面積是相同的。當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力且閥門開(kāi)始打開(kāi)時(shí)，安全閥上的閥瓣會(huì)變大（請(qǐng)參見(jiàn)下圖），因此相同的壓力會(huì)產(chǎn)生更大的表面積，因此作用力大大增加，導(dǎo)致閥門打開(kāi)快速，因此安全閥具有特有的彈出動(dòng)作。

安全閥原理

該圖以最簡(jiǎn)單的形式解釋安全閥的工作原理。作用在圓盤入口側(cè)的力與彈簧和圓盤頂部的反作用所施加的力相反。

圖2-簡(jiǎn)單的閥門模型

當(dāng)（PI x Ab）Fs +（PB x At）時(shí)閥打開(kāi)。 At = PI =入口壓力，PB =背壓，At =圓盤面積的頂部，Ab =圓盤面積的底部。此設(shè)計(jì)要注意的是，如果PB可變且相對(duì)于PI很大，則這將導(dǎo)致閥門打開(kāi)時(shí)的壓力發(fā)生變化。提供以下兩種設(shè)計(jì)（圖3和圖4），它們消除了背壓對(duì)設(shè)定壓力的影響。

安全閥操作

圓盤通過(guò)彈簧固定在噴嘴上，彈簧裝在閥蓋中。彈簧由壓縮螺釘調(diào)節(jié)，以允許校準(zhǔn)打開(kāi)或設(shè)定壓力。擰在噴嘴上的可調(diào)噴嘴環(huán)控制流體出口控制室（也稱為集管室）的幾何形狀?？刂剖遥ňo湊室）的幾何形狀對(duì)于控制閥的打開(kāi)和關(guān)閉壓力以及操作的穩(wěn)定性非常重要。噴嘴環(huán)通過(guò)環(huán)銷組件鎖定到位，如下圖所示。

在正常系統(tǒng)操作下，由于彈簧力（Fs）大于作用在內(nèi)部噴嘴座區(qū)域（PA）上的系統(tǒng)壓力，因此閥保持在關(guān)閉位置。如果系統(tǒng)壓力增加到這些力相等時(shí)的點(diǎn)，則達(dá)到設(shè)定壓力。閥瓣抬起，流體流經(jīng)閥門。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力恢復(fù)到安全水平時(shí)，閥門關(guān)閉。

即將達(dá)到設(shè)定點(diǎn)之前，泄壓閥會(huì)將系統(tǒng)流體泄漏到擠塞腔中?，F(xiàn)在，流體作用在擠縮腔（PAh）內(nèi)的閥瓣的較大區(qū)域上，導(dǎo)致閥門的開(kāi)啟力瞬間增大。作用在較大區(qū)域上的系統(tǒng)壓力會(huì)突然快速打開(kāi)安全閥。

盡管打開(kāi)迅速而劇烈，但閥門在設(shè)定點(diǎn)并未完全打開(kāi)。系統(tǒng)壓力必須增加到高于設(shè)定點(diǎn)才能將閥門打開(kāi)到其最大升程和容量位置。在各種法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許極限（超壓）范圍內(nèi)，可以達(dá)到最大升程。所有的泄壓閥均允許過(guò)壓余量，以達(dá)到額定最大流量。在未點(diǎn)火的容器和系統(tǒng)上，允許的超壓范圍從10％到21％不等，具體取決于尺寸基礎(chǔ)，閥門數(shù)量以及是否遇到火災(zāi)。

一旦閥門控制了壓力偏移，系統(tǒng)壓力將開(kāi)始降低。由于擁擠的腔室區(qū)域現(xiàn)在正在控制出口流體流量，因此在彈簧力能夠關(guān)閉閥之前，系統(tǒng)壓力必須降低到設(shè)定點(diǎn)以下。設(shè)定壓力和關(guān)閉壓力之間的差稱為泄壓，通常表示為設(shè)定壓力的百分比。典型的排污可在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的7％到10％之間變化。

安全閥是一種安全裝置，在許多情況下是最后一道防線。重要的是要確保安全閥在任何時(shí)候，任何情況下都能夠運(yùn)行。安全閥不是過(guò)程閥或壓力調(diào)節(jié)器，因此不應(yīng)被濫用。它僅應(yīng)出于唯一一種目的進(jìn)行操作：過(guò)壓保護(hù)。

容器內(nèi)壓力過(guò)大的原因

容器或系統(tǒng)中的壓力可以超過(guò)預(yù)定極限的原因有很多。最常見(jiàn)的是：

放電阻塞

暴露于外部火源，通常稱為“火災(zāi)案例”

熱膨脹

化學(xué)反應(yīng)

換熱器管破裂

冷卻系統(tǒng)故障

上面列出的每個(gè)事件都可以單獨(dú)發(fā)生，也可以彼此分開(kāi)發(fā)生。它們也可能同時(shí)發(fā)生。每種超壓原因也會(huì)產(chǎn)生不同的質(zhì)量流量或體積流量，例如，用于熱膨脹的質(zhì)量流量較小，如果發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則質(zhì)量流量較大。確定合適的泄壓裝置的尺寸和選擇的最壞情況是用戶的責(zé)任。

安全閥的測(cè)試/維護(hù)

通常，他們建議每3或6個(gè)月進(jìn)行一次手動(dòng)測(cè)試（假設(shè)它有一個(gè)提升桿），每12個(gè)月進(jìn)行一次設(shè)定壓力測(cè)試。將這些內(nèi)容合并到您的維護(hù)計(jì)劃中是明智的，這樣就不會(huì)錯(cuò)過(guò)它們。有時(shí)，您的保險(xiǎn)公司可能會(huì)要求對(duì)此進(jìn)行更定期的測(cè)試，即每6個(gè)月進(jìn)行一次。在大多數(shù)情況下，測(cè)試涉及從系統(tǒng)中刪除它們，并在經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的車間中對(duì)它們進(jìn)行重新認(rèn)證。

如果您的系統(tǒng)已關(guān)閉進(jìn)行年度維護(hù)，那么這是拆卸安全閥并進(jìn)行檢查和重新認(rèn)證的理想時(shí)機(jī)。

對(duì)于只能在短時(shí)間內(nèi)關(guān)閉的系統(tǒng)，明智的做法是保留備用閥門以進(jìn)行更換，然后可以檢查并重新認(rèn)證卸下的閥門。

對(duì)于無(wú)法關(guān)閉的系統(tǒng)，您將需要使用一個(gè)轉(zhuǎn)換閥，該轉(zhuǎn)換閥允許您在安全閥之間進(jìn)行互換，從而可以拆下安全閥進(jìn)行檢查和測(cè)試。

對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的系統(tǒng)上的較大安全閥，您可以考慮使用原位測(cè)試。但是，此方法確實(shí)有一些局限性，因?yàn)槟鸁o(wú)法目視檢查閥門的內(nèi)部，但是它將告訴您閥門是否在正確的設(shè)定壓力下打開(kāi)。

安全閥常見(jiàn)故障

安全閥和安全閥非?？煽俊５?，我們遇到的最常見(jiàn)問(wèn)題是：

（a）當(dāng)閥門應(yīng)關(guān)閉時(shí)，閥門在出口側(cè)通過(guò)（泄漏）。不管新舊程度如何，閥門都可能發(fā)生這種情況，如果介質(zhì)中的碎屑在閥門升起的某個(gè)時(shí)刻穿過(guò)閥門，并且碎屑夾住或損壞了閥門的內(nèi)部，則會(huì)發(fā)生這種情況。在軟座閥上，硬顆?？赡軐⒆陨砬度胲洸牧现?，從而導(dǎo)致重新密封問(wèn)題。如果您的閥門有一個(gè)提升桿，并且這樣做是安全的，那么值得舉起手柄幾秒鐘，這樣可以清除所有碎片，使閥門能夠正確地重新密封。如果不是這種情況，則需要將閥門卸下并退回，以進(jìn)行維護(hù)和重新認(rèn)證。我們最?？吹降氖窃谙到y(tǒng)啟動(dòng)期間出現(xiàn)壓力峰值。

（b）腐蝕/磨損通常只是舊閥門或極端惡劣環(huán)境中出現(xiàn)。

這兩種情況都不包含在制造商在保修范圍內(nèi)。