安全阀选用

1. 安全阀的选用

由于安全阀的多样性以及压力系统的多样性、复杂性，因此在安全阀选用时，应考虑系统内的温度、压力、介质相态等因素的影响，逐步确定安全阀的公称压力、压力－温度等级、弹簧的工作压力等级、公称通径、基本形式。最后确定选用安全阀的型号。

（1）公称压力的选择

公称压力和整定压力是不同的概念，确定和选用安全阀时一定要注意。公称压力PN 是用数字表示的与压力有关的标示代号，也是供参考用的圆整数。在安全阀中，公称压力是指安全阀进口处所能承受的最高压力。和材料及温度相关。而安全阀的出口处法兰的公称压力一般比进口处公称压力低一至三个级别，选用时应该注意这个区别。

在确定安全阀的公称压力时，公称压力一定要大于整定压力。最好是安全阀达到全开启时的压力不能超过安全阀的公称压力。我国的安全阀公称压力系列其压力系列为0.25,0.6,1.0,1.6，2.5，4.0，6.3，10，16，32,40MPa (注：PN1.0以下的安全阀通常采用铸铁阀体，不推荐在压力容器种使用)。

（2）压力一温度等级

选用安全阀时必须要考虑温度的影响，当温度升高时，在同一公称压力下，其最大允许工作压力也随之相应降低．应根据所保护的介质情况、阀门材料、工作温度和最大工作压力，确定阀门的公称压力。

阀门在各种温度下最高允许工作压力可按式公式5－1计算。或在GB/T 9124－2000。《钢制管法兰技术条件》 中查选。

式（9.2-3）

式中 [σ]t ――设计温度t ℃ 时材料的许用应力值，MPa ； [σ]200――200 ℃ 时的材料许用应力值，MPa ； Ptmax ――最高允许工作压力，MPa ； PN ――公称压力，MPa (3)弹簧工作压力级的确定

确定了安全阀的公称压力后，弹簧式安全阀还要选定弹簧的工作压力等级。弹簧的工作压力等级是指选定的弹簧允许的工作范围，超出了其工作范围就可能导致安全阀不能正常工作。弹簧式安全阀的整定压力范围就是弹簧的工作压力等级。

安全阀的整定压力是通过改变弹簧压缩量来进行调节，安全阀的各种动作性能也是由弹簧来控制的，每一根弹簧都只能在一定的整定压力范围内工作，超出了该范围就要另换弹簧，

PN

Pt t

200

]

[]

[max σσ=

所以同一公称压力的安全阀按弹簧设计的整定压力调整范围划分为不同的工作压力级。从保证安全阀的性能角度来说，弹簧工作压力范围限制得越小，就越能保证安全阀的工作性能。

目前较普通的划分方法如表所示．用户在选用安全阀弹簧时可以参考

(4) 安全阀公称通径的确定

A公称通径DN 是系统中所有的管路附件用数字表示的尺寸，是通过圆整的参考数值，与通径的实际尺寸相比在数值上不完全相同。安全阀的规格是通过公称通径来划分的，安全阀的进出口公称通径按型号的不同划分有区别，全启式安全阀的出口公称通径一般比进口公称通径大一个档次，而微启式安全阀的进出口公称通径则一般是相同的。

安全阀公称通径系列见下表

B公称通径的确定

安全阀公称通径应根据安全泄放量来确定，所以首先要计算出安全泄放量，根据安全泄放量来计算安全阀的流道直径，在计算时还应考虑安全阀的排放系数、背压情况等。在确定安全阀的通径时，最基本的原则是选用安全阀的额定排量大于并尽可能接近安全泄放量。当发生异常超压时防止过分超压的必需排放量（安全排放量），是由系统或设备的工作条件以及引起超压的原因等因素决定。（参见《容规》附件5）

C流道直径

对于安全阀来说，流道直径就是阀座喉部最小截面直径，流道直径直接影响安全阀的排放能力。在选用安全阀时，首先要根据压力系统安全泄放量计算出被保护系统所需的最小泄

。然后确定安全阀的公称直径。见下表

放面积再通过这个最小截面积计算出流道直径d

(5) 安全阀型式的选择

在选用安全阀时，除确定公称压力、温度－压力、弹簧工作压力等级和公称通径外，其次，还应根据工况介质选择合适的安全阀结构型式以及阀体和主要内件的材质。

1、安全阀型式的选择的基本原则

a.排放气体或蒸汽时，选用全启式安全阀。

b.排放液体时．选用全启式或微启式安全阀。

c.排放水蒸汽或空气时，可选用带扳手的安全阀。

d.对于设定压力大于3.0MP,温度超过235 ℃的气体用安全阀．则应该考虑选用带散热

片的安全阀，以防止泄放介质直接冲蚀弹簧。

e.排放介质允许泄漏至大气时．选用开放式阀帽的安全阀．不允许泄漏至大气的，选择封闭式安全阀。

f.排放有剧毒、有强腐蚀、有极度危险的介质，应选用波纹管安全阀。

g.高背压的场合，选用背压平衡式安全阀或先导式安全阀。

h.在某些重要的场合，有时要安装互为备用的两个安全阀。两个安全阀的进口和出口切断阀宜采用机械联锁装置，以确保在任何时候〔包括维修、检修期间〕都能满足容器所要求的泄放面积。

2、选用安全阀时，还应确定下列事项

a. 封闭式或开放式：

封闭式安全阀的阀盖和罩帽等是封闭的。其作用一是为了保护内部零件，防止灰尘等外界杂物侵人，而不要求气密性能；二是为了防止有毒、易燃等类介质溢出或为了回收介质而采用的，故要求作气密性试验。当选用封闭式并要求做出口侧气密性试验时，应在订货时说明。气密试验压力一般定为0.6 MPa 。

开放式安全阀由于阀盖敞开的，有利于降低弹簧腔室温度，主要用于蒸汽等介质的场合。

b. 是否带提升扳手：

若要求对安全阀做定期开启试验时，应选用带提升扳手的安全阀。当介质压力达到整定压力的75 ％以上时，可利用提升扳手将阀瓣从阀座上略为提起，以检查阀门开启的灵活性。

3、特殊结构安全阀的选用

a. 带散热器安全阀。用于介质温度较高的场合，以便降低弹簧腔室的温度。一般当封闭式安全阀使用温度超过25O℃时，以及开放式安全阀使用温度超过350℃时，应选用带散热器的安全阀．

b.波纹管安全阀。主要用于下列两种情形：

①用于平衡背压：背压平衡式波纹管安全阀的波纹管有效直径等于阀门密封面平均直径。在安全阀开启前背压对阀瓣的作用力处于平衡状况。背压变化不会影响整定压力；当背压是变动的，其变化量超过整定压力的10 ％时，应选用这种安全阀。

②用于腐蚀性介质的场合。利用波纹管把弹簧及导向机构等与介质隔离，从而防止这些重要部位因受介质腐蚀而失效。

安全阀的公称压力、压力－温度等级、弹簧的工作压力等级、公称通径、基本形式确定后，。最后就可以确定选用安全阀的型号了。

选用实例

安全阀的选用是根据工况条件的具体参数而定的，现在我们以45×104t/a，对二甲苯联合装置三种工艺系统的实例来分别说明用于三种不同状态的安全阀的选型过程（以弹簧式安全阀为例）。

A.用于气体介质

①工艺参数：位号：SV-501，工作温度：40℃，

设定开启压力：0.98MPa，

背压：大气，

设计排量（看作额定排量W

）：4660kg/h，（通过上述泄放量公式计算得出）

r

介质：净化压缩空气。

②选型步骤