熱力系統(tǒng)中安全閥選型
上海申弘閥門有限公司
之前介紹組合式減壓閥產(chǎn)品檢驗報告，現(xiàn)在介紹 熱力系統(tǒng)中安全閥選型為保證安全閥的正常工作，使被保護(hù)系統(tǒng)不超壓，必須從安全閥的類型、排量（公稱直徑）、數(shù)量、材質(zhì)等方面進(jìn)行正確的選用。安全閥的選型取決于閥前系統(tǒng)的工作狀況，如系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的物理性質(zhì)、壓力、溫度等，也取決于系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，以及系統(tǒng)對介質(zhì)的排放量的要求等。反過來，安全閥的選型與安裝的好壞也影響著安全閥的工作性能表現(xiàn)。安全的保障成為人們非常關(guān)注的問題。在我國北方的冬天，在媒體報道中常常可以看到民用鍋爐或者物業(yè)供暖中出現(xiàn)管道泄漏和鍋爐爆炸等危險情況，這種情況的發(fā)生除了鍋爐、管道老化的問題外，為重要的就是沒有注重安全設(shè)備的保障。比如，在供熱系統(tǒng)中，安全閥的應(yīng)用起著非常重要的作用。如何在供暖系統(tǒng)中恰當(dāng)合理的利用安全閥，使得供暖系統(tǒng)得到更好的保障是熱力行業(yè)非常關(guān)注的問題，也是關(guān)系人民群眾生命財產(chǎn)安全的問題。本文主要介紹安全閥的種類、選取原則、應(yīng)注意事項以及當(dāng)安全閥出現(xiàn)問題時的具體應(yīng)對措施。
0.熱力系統(tǒng)中安全閥選型引言
所謂安全閥，是指在鍋爐或者承壓設(shè)備中專門用于調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)部壓力，保障設(shè)備安全的閥門，一般而言它的啟閉件在外力的作用下是處于關(guān)閉狀態(tài)的，只有當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的物體壓力不斷升高并且超過限定值的時候，安全閥才會自動開啟，并且通過不斷向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來防止管道或設(shè)備里面的壓力超過規(guī)定數(shù)值，防止爆炸，從而保證設(shè)備或者管道的安全運行。安全閥是自動閥門中的一種，它主要用于鍋爐、壓力容器和管道上，目的在于控制設(shè)備或管道壓力不超過限定值，從而保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全和設(shè)備的正常運行。
1.安全閥的種類
安全閥有很多種。從結(jié)構(gòu)上分有：彈簧式安全閥、杠桿式安全閥和脈沖式安全閥。如果按動作量分，即閥瓣開啟高度與閥座通徑之比：10%以下叫微啟式安全閥，20%-30%叫全啟式安全閥。按照安全閥排泄方法來分的話：如果介質(zhì)通過管道排走的安全閥叫封閉式安全閥，而直接排向空中的安全閥叫敞開式安全閥。封閉式安全閥的閥蓋是封閉型的，主要是為了防止灰塵和雜物進(jìn)入，同時也為了防止有毒和易燃物質(zhì)溢出；開放式安全閥由于可以敞開閥門頂蓋，從而有利于降低設(shè)備以及管道內(nèi)的溫度，因此敞開式安全閥主要用于蒸汽介質(zhì)管道和容器，帶散熱器的安全閥主要適用于介質(zhì)溫度超過350℃的情況。而對于帶扳手彈簧式安全閥而言，如果介質(zhì)的壓力達(dá)到開啟壓力的75%以上時，就可以通過利用扳手對安全閥作手動開啟。可見，安全閥普遍應(yīng)用于壓力容器設(shè)備中。下面就各種安全閥逐一介紹。
（1）彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作，彈簧式安全閥中又分為封閉和不封閉的兩種，易燃、易爆或有毒的介質(zhì)通常選用封閉式，蒸汽、空氣或惰性氣體等可以選用不封閉式，在彈簧式安全閥中還分為帶扳手和不帶扳手的。扳手主要是用于檢查閥瓣的靈活程度，有時也可以用作手動緊急泄壓用，高溫介質(zhì)需選用帶散熱器的安全閥。
（2）杠桿式安全閥分為單杠桿式和雙杠桿式兩種，由閥芯、閥座、杠桿、重錘、限位裝置等組成，主要依靠杠桿重錘的作用力而工作，是通過杠桿和重錘來平穩(wěn)閥瓣的壓力，使閥門保證密封，移動重錘的位置和改變重錘的重量來達(dá)到要求的起跳壓力。這種安全閥結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便，工作性能可靠，所以在鍋爐上應(yīng)用相當(dāng)普遍，一般單杠桿式安全閥適用于低壓鍋爐、雙杠桿式安全閥適用于中、高壓鍋爐。
（3）脈沖式安全閥由主安全閥、脈沖閥和連接管道組成。主安全閥由小脈沖閥控制。在正常情況下，主閥被高壓蒸汽壓緊，嚴(yán)密關(guān)閉。當(dāng)汽壓超過規(guī)定值時，小脈沖閥先打開，蒸汽經(jīng)導(dǎo)汽管引入主閥活塞上面，蒸汽在活塞上的壓力可以克服彈簧壓緊的作用力，故將主閥打開排汽泄壓；當(dāng)壓力下降到一定數(shù)值后，小脈沖閥關(guān)閉，活塞上的汽流切斷，因此主安全閥又關(guān)閉。這種安全閥在運行中的沖量接入導(dǎo)管上的閥門，要保持全開狀態(tài)，因而要加鉛封。這種安全閥適用于高壓鍋爐上。
（4）靜重式安全閥是由閥芯、閥座，環(huán)形鐵片，閥罩、防飛螺絲等組成的，這種安全閥主要是利用環(huán)形鐵片重量，使閥芯壓在閥座上，當(dāng)鍋爐壓力超過鐵片作用在閥芯上部的壓力時，閥芯被頂起，蒸汽排出：鍋爐壓力下降到低于鐵片作用在閥芯上部的壓力時，閥芯降落，停止排汽。
（5）真空負(fù)壓安全閥是適用于溫度≤200℃的負(fù)壓系統(tǒng)，當(dāng)容器內(nèi)負(fù)壓超過允許值時，該閥自動開啟，吸入空氣；當(dāng)容器內(nèi)負(fù)壓達(dá)到允許值時，該閥自動關(guān)閉，從而保護(hù)設(shè)備及系統(tǒng)。安裝在正常非負(fù)壓系統(tǒng)，當(dāng)容器和系統(tǒng)的放散閥未打開，產(chǎn)生負(fù)壓時，此閥自動開啟。
2.選用合適的安全閥應(yīng)從以下幾個方面考慮
（1）結(jié)構(gòu)形式主要取決于設(shè)備的工藝條件以及工作介質(zhì)、特性。一般鍋爐、壓力容器泄放量不大的情況多選用彈簧式安全閥，否則選擇全啟式安全閥比較好。
（2）如果介質(zhì)有毒、易燃易爆，應(yīng)選封閉式安全閥。
（3）每個安全閥都有自己的工作壓力范圍，選用時應(yīng)按照實際需求進(jìn)行選擇。
（4）選用的安全閥的排放量必須大于設(shè)備的泄放量，這樣才能保證部分介質(zhì)被排除，避免壓力繼續(xù)升高。下面是選用安全閥的一般規(guī)則：
1）熱水鍋爐通常選用不封閉帶扳手微啟式安全閥。
2）蒸汽鍋爐或蒸汽管道通常選用不封閉帶扳手全啟式安全閥。
3）水等液體不可壓縮介質(zhì)通常選用封閉微啟式安全閥，或用安全泄放閥。
4）高壓給水通常選用封閉全啟式安全閥，如高壓給水加熱器、換熱器等。
3.供暖系統(tǒng)中安全閥安裝過程應(yīng)注意事項
（1）各種安全閥都應(yīng)垂直安裝。
（2）安全閥出口處應(yīng)無阻力，避免產(chǎn)生受壓現(xiàn)象。
（3）安全閥在安裝前應(yīng)專門測試，并檢查其官密封性。
（4）對使用中的安全閥應(yīng)作定期檢查。
4.供暖系統(tǒng)中安全閥使用存在的共性問題
（1）要保持閥門內(nèi)的清潔。
（2）起吊時，繩子不要系在手輪或閥桿上。
（3）安裝前要確認(rèn)閥門工作正常。
（4）焊接時，焊機(jī)地線必須搭在同側(cè)焊口的鋼管上，防止電流擊傷閥門。
（5）中、小口徑閥門焊接過程中宜對閥門采取冷卻措施。
（6）管路中不經(jīng)常啟閉的閥門要定期轉(zhuǎn)動。
5.供暖系統(tǒng)中安全閥常見故障以及處理措施
（1）上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥泄漏。在設(shè)備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面之間發(fā)生超過允許程度的滲漏。其原因有：閥瓣與閥座密封面之間有臟物。可使用提升扳手將閥開啟幾次，把臟物沖去；密封面損傷。應(yīng)根據(jù)損傷程度，采用研磨或車削后研磨的方法加以修復(fù)；閥桿彎曲、傾斜或杠桿與支點偏斜，使閥芯與閥瓣錯位。應(yīng)重新裝配或更換；彈簧彈性降低或失去彈性。應(yīng)采取更換彈簧、重新調(diào)整開啟壓力等措施。
（2）到規(guī)定壓力時不開啟。造成這種情況的原因是定壓不準(zhǔn)。應(yīng)重新調(diào)整彈簧的壓縮量或重錘的位置；閥瓣與閥座粘住。應(yīng)定期對安全閥作手動放氣或放水試驗；杠桿式安全閥的杠桿被卡住或重錘被移動。應(yīng)重新調(diào)整重錘位置并使杠桿運動自如。
（3）排氣后壓力繼續(xù)上升。這主要是因為選用的安全閥排量小平設(shè)備的安全泄放量，應(yīng)重新選用合適的安全閥；閥桿中線不正或彈簧生銹，使閥瓣不能開到應(yīng)有的高度，應(yīng)重新裝配閥桿或更換彈簧；排氣管截有不夠，應(yīng)采取符合安全排放面積的排氣管。
（4）閥瓣頻跳或振動。主要是由于彈簧剛度太大。應(yīng)改用剛度適當(dāng)?shù)膹椈桑徽{(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng)，使回座壓力過高。應(yīng)重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈位置；排放管道阻力過大，造成過大的排放背壓。應(yīng)減小排放管道阻力。
安全閥的選型要從閥門的公稱壓力、公稱通徑、適用介質(zhì)、介質(zhì)溫度、理論排量、制造和加工的成本以及加工的可行性等角度考慮；同時還要考慮在安裝時，鍋爐聯(lián)箱或壓力容器固開孔所帶來的設(shè)備強(qiáng)度減弱的影響，以及安全閥排放時產(chǎn)生反沖力給設(shè)備帶來的沖擊與振動對系統(tǒng)的影響；安全閥的選取還要與鍋爐或壓力容器等被保護(hù)系統(tǒng)相匹配，這決定著安全閥在排放時能否可靠地工作。
對于熱力系統(tǒng)中所使用的安全閥，其壓力和溫度比較高，工作條件較為苛刻，對安全閥的選取工作要仔細(xì)和全面地考慮，既要從使用方的角度考慮，也要參考安全閥生產(chǎn)方的意見，對上述情況進(jìn)行綜合考慮。
一些廠家也推出了一些選型軟件，但其原理與安全閥的選取原理是一樣。從而與本產(chǎn)品相關(guān)論文：控制閥泄漏率試驗方法
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