锅炉压力容器安全附件

1）非直接式
②带动力辅助的安全阀 • 这种安全阀借助于 动力辅助装置（空气、 蒸汽、电磁力等），在低于开启压力的情 况下开启。 • 但是如果辅助装置失灵，跟直接作用式安 全阀一样。 • 适用于需要定期检查、粘着、冻结的场合， 同时可以在紧急状态下开启安全阀。
3.按开启高度划分
1）全启式 阀瓣开启高度不小于阀口直径的四分之一， 即： h≥d/4。 对于同样排量的安全阀，全启式体积小很多， 但是结构复杂，调试、维修也复杂，回座 压力也较低。目前用于锅炉压力容器的以 这种形式的安全阀居多。 2）微启式
校验周期 1.一般为一年 2.经过解体、维修或更换部件的需要重新检 验。
3.延长周期: 1）有清晰的历史记录，说明安全阀可靠； 2）被保护设备的运行工艺稳定； 3）安全阀在线检查和检测均符合使用要求； 4）有完善的应急方案。
容器安全阀校验压力设置
《容规》规定 1.固定式压力容器只有一个安全阀，开启压 力不大于设计压力Pz，密封试验压力Pt大 于压力容器最高工作压力Pw。即：Pz≤P， Pt＞Pw。 2.固定式有多个安全阀，其中一个开启压力 不大于设计压力，其余安全阀开启压力可 适当提高，但不得大于设计压力的1.05倍。
锅炉压力容器安全附件
安全附件概况
分类 1.计量显示 压力表、温度计、液面计 2.控制类 减压阀、调节阀、紧急切断阀、电接点压力 表、电接点温度计、自动液面计等
安全附件概况
3.安全泄压装置 1）阀型 2）断裂型 3）融化型 4）组合型。 4.连锁保护装置（对锅炉）
安全附件通用要求
• 1.制造安全阀、爆破片装置的单位应当持有 相应的特种设备制造许可。 • 2.安全阀、爆破片、紧急切断装置等需要型 式试验的安全阀附件，应当有国家核准的 型式试验单位进行型式试验。
6.安全阀应安装排放管。排放管尽量少弯曲， 上面不能安装阀门，对于有毒有害的气体 要采取回收等措施。对于压力较大的安全 阀排放管需要装消音器。 7.新安全阀应校验合格后才能安装
7.露天安装的安全阀应有防冻措施。
8.安装前，安全阀应进行外观检查，整定压 力检验和密封性试验。对重要的安全阀还 需要进行回座压力校验或者安装后在现场 进行测试。
3.移动式压力容器：开启压力为设计压力的 1.05~1.10倍。额定排放压力不得高于设计 压力的1.2倍，回座压力不低于开启压力的 0.8倍。 4.采用系统最高工作压力作为开启压力时， 系统中每个容器的工作压力应相适应。 5.若采用最大工作压力作为安全阀调整依据 时，在设计图纸和铭牌上注明。
安全阀有下列情况时，应该停止使用或更换 1）阀瓣和阀座密封面损坏，无法修复。 2）导向零件锈蚀严重，无法修复。 3）调节圈锈蚀严重，无法调节。
4）弹簧腐蚀，无法使用。 5）附件不全无法配置。 6）历史记录丢失。 7）选型不当。
安全阀校验
1.安全阀校验单位资质 具备条件的安全阀 使用单位，向省级 具备条件的安全阀使 质量技术监督部门 第七 用单位，可以自行进 备案后，可以自行 行安全阀的校验工作。 条 进行安全阀的校验 没有校验能力的使用 第二 单位，可以委托有安 工作。没有校验能 款 全阀校验资格的检验 力的使用单位，可 以委托有安全阀校 检测机构进行。 验资格的检验检测 机构进行。
• • • •
A— 流 道 面 积，单位为平方毫米（mm2 ） 对于全启式，A=π d2/4 对于微启式，A=π dh （d为安全阀喉径）
• Ws=KWtg • K—为排放系数：全启式0.6~0.7，微启式 0.4~0.5实际排量。
例题
安全阀的选用
1.公称压力PN：安全阀进口处能承受的最高 压力。出口处法兰一般比进口处公称压力 低一支三个级别
2.安全阀的基本要求
准确开启 适时全开 稳定排放 良按阀瓣加载型式分
1）重锤式安全阀 直接重锤式； 杠杆重锤式安全阀。 优点：简单，直观。 缺点：载荷不能太大， 重复性差，不适合移 动和震动场合。
安全阀的分类及适用范围
2）弹簧式安全阀基本结构和工作原理 分三部分：阀座、阀瓣、加载机构。
3.按开启高度划分
2）微启式 开启高度较小，一般高度达不到孔径的1/20， 但是结构简单，调试、维修方便，用于排 量小，压力低的场合。 3）中启式安全阀 高度介于全启式和微启式之间。
4.有无背压平衡分
1）有背压平衡安全阀 这些元件的有效面积大 于等于安全阀的密封 面积，开启之前两边 的压力是相等的，所 以不影响到开启压力， 但是开启以后背压发 生变化，就影响到排 放压力，回座压力等。
2.在线检测的基本要求:
1）在线检测前，对于使用在线检测装置方法 的，调整好该装置，确保该装置性能可靠。 2）在线检测前，对安全阀进行外观检查。 3）检测时，检测单位制定可行的检测程序以 及各项物质和技术准备。
4）检测时，使用单位的主管技术人员必须 到现场，当发现有偏离正常操作状况的迹 象时，必须立即停止并采用相应措施。 5）检测过程中，注意人身安全。
5.安全阀型式的选用
1）气体或蒸汽，选用全启式安全阀 2）液体选用全启式或微启式 3）蒸汽或空气，可采用带扳手安全阀
4）压力＞3.0MPa温度超过2350C气体安全阀， 考虑选用带散热片的安全阀，防止介质冲蚀 弹簧。
5）介质允许泄漏到大气，用开放式。不允许的 用封闭式。 6）有剧毒、强腐蚀、极度危险的介质用波纹管 安全阀。
安全阀的安装
1.安全阀要铅直安装。 2.装在容器（锅筒、锅壳等）液面以上气相 空间的最高处。
3.安全阀与容器（锅筒、锅壳等）之间的连接管， 其截面积不得小于安全阀进口的截面积。
4.安全阀与容器之间一般不宜安装截止阀或 其他引出管。但对于有毒有害、易燃、腐 蚀或贵重介质的容器，可装截止阀。但要 全开（加铅封或锁定）。 5. 采用螺纹连接的弹簧式安全阀，与带有螺 纹的短管连接，短管应焊接在筒体上。
临界流动下的理论排量计算公式：
式中： wtg — 理论排量，单位为千克每小时（kg/h）； Pd — 实际 排 放压力，单位为兆帕（MPa)（绝压）； C— 绝热指数k的函数； M一气体的分子量，单位为千克每千摩尔（kg／kmol)； T— 实际排放绝对温度，单位为开尔文（K)； Z— 压缩系数，在许多情况下Z为1，可以不计； V— 实际排放压力和排放温度下的比体积，单位为立方米 每千克（m3/k g)。
公称压力与弹簧压力等级的关系
表中数值为开启压力
4.安全阀公称直径
1）公称直径是通过圆整的参考值。 全起式安全阀的出口通径一般比进口大一个档次； 微启式安全阀进出口公称通径一般相同。 2）公称直径的确定，是通过安全阀的安全泄放量， 根据泄放量来计算安全阀的流通直径。
3）公称通径DN与流道直径d0的关系如下
弹簧式 安全阀 示意图
2.按作用原理分
1）直接作用式安全阀 上面提到的重锤式和弹簧式安全阀。 觉有结构简单、动作迅速、可靠性好等有点。 但不适用于高压、大口径的场合。
1）非直接式
①先导式安全阀 先导式安全阀特别适用于高压、大口径的场合。 可以对阀瓣施加比直接作用式安全阀大得多的 机械载荷，因此具有良好的密封性能。同时动 作受背压的影响小。 但是可靠性跟主阀和导阀有关，动作不如直接是 安全阀那样敏感，结构复杂。
先导式安全阀原理
1 阀体 2 阀座 3 主阀瓣 4 导管 5 弹簧 6 阀盖 7 接头 8 泄放阀 9 导阀
先导式安全阀——导阀
1 阀体 2下阀瓣 3 放气接头 4 顶杆 5 上阀瓣 6 弹簧 7 泄放阀
先导式安全阀工作原理（一）
在正常工况下,系统的介质压力既作用于主阀 瓣的下方,又作用于主阀瓣的上方。 由于主阀瓣上方气室介质作用面积大于下方 介质作用面积,在压力差作用下,主阀瓣处于 关闭状态。
安全附件通用要求
• 3.安全附件的设计、制造，应当符合相关安 全技术规范规定。 • 4.安全附件出厂时应当随带有质量证明，并 且在产品上装设牢固的金属铭牌。 • 5.安全附件实行定期检验制度，定期检验按 有关规程进行。
安全附件装设要求
1.压力源来自外部并得到可靠控制时，超压 泄压装置可以不直接安装在压力容器上 2.采用爆破片与安全阀装置组合时，爆破片 在动作时不允许产生碎片。
7）高背压，选用背压平衡式安全阀或先导式 安全阀。 8）重要场合，需要安装2个互为备用的安全 阀。
安全阀选用实例
锅炉安全阀口径的选用
1.压力≤3.8MPa,do不小于25mm 2.压力＞38MPa，do不小于20mm 3.出口热水温度＜100oC，功率≤1.4MW， do不小于20mm。功率＞1.4MW，不小于 32mm
2.压力温度关系。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降 低。
阀门在各种温度下最高允许压力可如下计算
t/σ 200)PN Pmax=(σ t/—设计温度t时材料的许用应力，MPa； σ 200—)200OC时材料许用应力，MPa； σ 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。 从下表选择。
5.按气体排放方式
• 3）开放式 • 安全阀盖敞开，弹簧匡内室与大气相通，有利于 降低弹簧温度。适用于介质为空气或对大气没有 污染的高温容器的安全阀
安全阀排量计算
临界条件
非临界
临界状态
纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状 态。在此状态时,饱和液体与饱和蒸气的热 力状态参数相同,气液之间的分界面消失,因 而没有表面张力,气化潜热为零。
安全附件装设要求
3.对易爆介质或毒性程度为极度、高度或中 度危害的压力容器，应当在泄压出口处装 设导管，将介质妥善处理。 4.压力容器工作压力低于压力源时，应当装 减压阀或调节阀，在这些的阀低压侧，应 设安全阀和压力表。
安 全 阀
1.安全阀基本概念
安全阀是一种自动阀门，它不借助任何外力而有 利用介质本身的力来排出一额定数量的流体， 以防止系统内部压力超过预定的安全值。当压 力恢复正常后，再自行关闭并阻止介质继续流 出的一种阀。