二、防爆泄压装置装置

二、防火安全装置

防火安全装置是为预防火灾事故所设置的各种检测、控制、联锁、防护、报警等仪表、仪器、装置的总称。

按其作用的不同，可分为

（1）计测仪器(如压力计、真空计、温度计、流量计、物位计、酸度计、浓度计、密度计及超

压报警装置等)

（2）防爆泄压装置(如安全阀、爆破片、呼吸阀、易熔塞、放空管、通气口等)

（3）防火控制与隔绝装置(如阻火器、回火防止器、安全液封、固定式火灾自动报警装置、

蒸汽幕、水幕、惰性气体幕等)

（4）紧急制动、联锁装置(如紧急切断阀、止逆阀、惰性气体及抑止剂装置、各类安全联锁装置

等)

（5）组分控制装置(如气体组分控制装置、危险气体自动检测装置、混合比例控制装置、阻止

氧化性物质混入装置等)

（一）防爆泄压装置

防爆泄压装置的作用是及时排除由于物理变化或化学变化所引起的超压现象。它们有时几种混合使用，有时单独使用，实际工作中根据物料反应特性、物理化学性质、设备的重要性及生产工艺条件等情况确定。

防爆泄压装置主要包括安全阀、爆破片、防爆门和放空管等。

●安全阀主要用于防止爆裂（由于物理性爆炸引起的容器破裂）；爆破片主要用于防止爆炸（由于化学性爆炸引起的快速升压所造成的爆炸）

●防爆门主要用在燃油、燃气或燃烧煤粉的加热炉上；

●放空管用于紧急排泄有超温、超压、爆聚和分解爆炸危险的物料。

对于有爆炸危险的化学反应设备，应根据需要设置单一的或组合的防爆泄压装置。

1.安全阀

（1）安全阀的功能和作用原理

安全阀是一种为了防止压力设备和容器或易引起压力升高的设备容器内部压力超过限度而发生爆裂的安全装置。

其功能主要是排放泄压。当设备内部压力超常时，安全阀自行开启，把容器内的介质迅速排放出去，以降低压力，防止设备超压爆裂；当压力降低至正常值时，自行关闭。同时，当设备超压，安全阀开启向外排放介质，产生气体动力声响，可起到报警作用。

图2-1 安全阀工作原理示意图

1—阀体；2—阀座；3—阀瓣；

4—加载机构（弹簧）；5—阀杆

安全阀的形式较多，通常是由阀体、阀芯和加压载荷等三个主要部分组成。阀体与受压设备相通，阀芯下面承受设备介质的压力，阀芯上面有加压载荷。当设备内的压力为正常值时，加压载荷大于介质作用力，因而阀芯紧压着阀座，安全阀处于关闭状态；当设备内压力超过正常值时，介质作用力大于预加的载

荷，于是阀芯被顶离阀座，安全阀开启，介质从阀中排出；当设备内压下降至正常值时，介质作用力小于所加载荷，阀芯又被压回阀座，安全阀关闭。调节阀芯上面的加压载荷可以获得所需要的安全阀开启压力。

(2)安全阀的安装范围

1）应当安设安全阀的设备

为了保证安全，在有可能发生超压的下列设备上应当安设安全阀：

●顶部操作压力大于0.07MPa的压力容器；

●顶部操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(气提塔顶蒸气通入另一蒸馏塔者除外)；

●往复式压缩机的各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口(设备本身已有安全阀者除外)；

●与鼓风机，离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时，其机泵的出口；

●可燃的气体或液体受热膨胀可能超过设备压力的设备。

2）一般不需安装安全阀的压力设备

●由于加热炉出口管道如设置安全阀容易结焦堵塞，

而热油一旦泄放出来也不好处理；同时，加热炉入口管道如设置安全阀则泄放时可能造成炉管进料中断，从而引起事故。因此，加热炉不论是进口还是出口的炉管，均不应设置安全阀。但为预防加热超压引起事故加强管理，严格操作责任制和操作规程。

在同一压力系统中，压力来源处已有安全阀时，则其余设备可不设安全阀。

(3) 安全阀的种类

安全阀按照加压载荷方式的不同，分为静重式(重块式)、杠杆式和弹簧式三种。

1）静重式安全阀

静重式安全阀是最古老的一种，用许多环状的重块作为加压载荷，通过加减重块的数量来调节作用在阀芯上力的大小，从而调节安全阀的开放压力。静重式安全阀具有结构简单、比较灵敏准确的优点，但是检验比较麻烦，又不便于作提升排放试验，特别是体积庞大、笨重，目前已很少采用。

2）杠杆式安全阀

图2-1 杠杆式安全阀

1一阀杆；2一阀芯；3一阀座；4一阀体；

5一杠杆；6一重锤

杠杆式安全阀是利用杠杆原理，用重量较轻的重锤代替笨重的环状重块，所以它的体积要比重块式轻巧，也便于排放试验，其结构如图2—1所示。这种安全阀开启压力的调整是用移动重锤与杠杆支点的距离来完成的，调整比较方便，故在锅炉上普遍使用。3）弹簧式安全阀

弹簧式安全阀是利用弹簧的压力作为加压载荷，通过调整螺丝或调节螺杆改变弹簧压力的大小来调节安全阀的开启压力。有的弹簧式安全阀，阀座外设有调整环，通过调节调整环的位置，可改变安全阀的

流通截面积。弹簧式安全阀的构如图2-2所示。

图2-2 弹簧式安全阀

1—顶盖；2—插销；3—提升手柄；

4—紧固螺丝；5—阀帽；6—调整螺丝；

9—上压盖；10—弹簧；11—阀体；

12—下压盖；13—阀芯；14—阀座弹簧式安全阀按照阀芯升起高度的不同，有微启式和全开式两种形式。其区别主要在阀芯和阀座结构上。图2-3为两种形式的安全阀座和阀芯结构示意图。

微启式安全阀此种安全阀阀芯钓外径和阀座密封面的外径大小差不多，介质对阀芯的作用把阀芯顶离阀座的高度很小，介质只能从一个很小的缝隙

中排出。种阀的有效排放面积因阀芯升超低而大为

减小。微启式安全阀芯升起高度约为阀座内径的1/20 ~ 1/40之间。见图2-3(a)。

(a)微启式 (b)全开式 (c)全开式

图2-3 微启式和全开式安全阀的结构示意图

全开式安全阀其结构见图2-3(b)、(c)。图(b)是利用增大阀芯的直接受介质作用的面积使阀芯升起。因为阀芯有一个直径较大的圆盘，介质从阀底下出来后，即接触这个圆盘，由于承压面增大，介质对阀芯向上的作力也增大，所以阀芯升起的高度也相应的增加。图(c)是利用介流对阀芯的反作用原理而使阀芯升起的一种形式。当介质从阀芯部出来以后，借助于阀芯上可调节的环状结构而向阀芯升起的搁方向转弯，于是便产生一个反作用力作用于阀芯，使其继续升高。过调节调整环的位置可以改变介质转弯的程度，从而调节阀芯升起的高