在用承壓設備安全閥的使用管理及重要作用

董俊峰

摘 要： 對于保障壓力容器安全運行的安全附件之一安全閥，容器使用單位的安全管理部門應該高度重視。了解和掌握安全閥的相關知識是設備管理者合理高效使用設備的前提。與安全監察部門加強溝通，接受監管并配合監管單位的定期檢查，能有效或防止安全事故的發生。

關鍵詞： 承壓設備 安全閥 使用管理 重要作用

由于承壓容器是承載一定溫度和壓力的密閉容器，運行期間需要維持穩定的運行參數（如溫度、壓力、液面等），才能保證正常生產。另外，如果遇到壓力升高超過正常使用范圍時，安全閥能自動起跳，泄放氣體，降低壓力，防止壓力持續升高而導致安全事故的發生。

我是特種設備檢驗行業的一名責任工程師，從事容器檢驗工作近二十年，在日常工作中發現就是這樣一個常用的安全保護裝置，卻沒能引起使用單位的重視或者重視的程度不夠。許多壓力容器使用單位的安全閥已經超過校驗周期仍在服役，更有甚者，從打設備安裝到運行多年就從來沒有校驗過。對于承裝含有易燃、易爆、有毒或高溫介質的容器設備，假如發生壓力異常升高時，由于安全閥失效，不能有效泄壓，導致的后果是非常嚴重的。因此，安全閥沒有定期校驗或檢修，是導致壓力容器事故發生的重要隱患之一。

結合工作實踐，我從以下幾個方面論述安全閥對于承壓設備的安全使用及保障設備正常運行的重要作用。對檢驗人員和容器使用單位來說，對安全閥使用常識的認識和掌握都是十分必要的。

一、了解安全閥的種類和應用范圍

1.目前常見的安全閥，按閥體結構的不同，主要就是桿式安全閥、彈簧式安全閥兩種。

（1）杠桿式安全閥是依據杠桿原理，利用重量較小的重錘通過杠桿達到較大的配重比，以達到安全閥開啟壓力的目的。這種形式的安全閥結構簡單，調整容易故障率低，整個閥體沒有彈性元件，即使在溫度較高的條件下，閥瓣的載荷也不發生變化，在溫度較高的環境下適用。但這種安全閥有一個明顯的缺點是回坐壓力較低，在壓力較高的容器上不太適用。杠桿式安全閥普遍用于溫度較高而壓力較低的壓力容器上。

（2）彈簧式安全閥是通過調節彈簧的壓縮量，用彈簧的彈力迫使安全閥開啟。這種安全閥的結構緊致，靈敏度高，安裝位置可以更靈活，是壓力容器最常選用的一種安全閥。另外，因對震動的敏感性差，亦可以安裝在移動式的壓力容上。彈簧式安全閥的缺點主要開啟時隨著閥瓣的升高，彈簧的壓縮量增大，作用在閥瓣上的載荷隨之增高，對安全閥迅速開啟存在不利影響。另外，金屬彈簧會因為長期高溫影響導致彈力減小，所以在高溫壓力容器上使用時，彈簧的散熱問題需要采取必要措施。

2.依照閥瓣與密封面開啟的高度之比可分為微啟式、全啟式。

（1）微啟式安全閥，安全閥開啟度較小，這種安全閥結構簡單，容易維修和調試，適用于排氣量不大、工作壓力不高的場合。

（2）全啟式安全閥是目前設備使用最多的一種安全閥，和微啟式安全閥比較，全啟式的體積更小。但它結構復雜，調試、維修復雜，回坐壓力較低。

二、怎么選用適合容器上使用的安全閥

正確選用安全閥要依據容器的設計文件，參照容器設計壓力，最高工作壓力、使用溫度范圍、介質屬性（化學毒性分級、腐蝕程度、介質黏度等）等因素綜合考慮。

1.安全閥的型號選擇。

（1）對于溫度較高、壓力比較低（≤1.6Mpa），并且運行過程中無震動的容器可采用杠桿式安全閥。

（2）通常低、中、高壓容器均可選擇彈簧式安全閥。

（3）對于安全泄放量較大，工作壓力比較高的容器適合采用全啟式安全閥。容器的壁厚較薄（≤10mm）的中、低壓容器最好采用全啟式安全閥，而對于要求工作壓力平穩的容器和安全泄放量較小的容器宜采用微啟式安全閥。

（4）加裝帶散熱器的安全閥主要應用于開啟壓力大于3Mpa蒸汽介質環境，還有介質溫度超過235°C的氣體用安全閥，應采用帶散熱器的安全閥，目的是防止泄放介質沖擊腐蝕彈簧。

（5）如果安全閥有可能承受附加背壓時，應選用帶波紋管的安全閥。

（6）對介質黏性大、易結晶或腐蝕性強的壓力容器宜采用爆破片或爆破片與安全閥的組合結構。

2.安全閥規格的確定。

（1）公稱壓力選定。安全閥的設計制造是按公稱壓力（Pg）等級進行制造的，壓力系列為1.6，2.5，4.0，6.4，10，16，32Mpa。安全閥的公稱壓力代表的是安全閥在常溫狀態下的最高許用壓力，因此對于高溫容器安全閥的選用應考慮高溫條件下金屬材料許用壓力的降低的因素。

公稱壓力確定以后，對彈簧式安全閥而言，還需選用適當級別的彈簧。因此安全閥一般在公稱壓力范圍內按工作壓力分級，并按壓力等級配備不同剛度的彈簧，選用時應按容器的設計壓力選擇相適應的一種。

（2）公稱直徑的選用。為保證安全閥在容器超壓泄放時，器內壓力不再繼續升高，要求安全閥的排放量必須超過壓力容器的泄放量，至少不應小于容器的安全泄放量。如果已知道容器的安全泄放量，就可以確定安全閥需要的流通面積及閥的口徑，將計算的口徑相近稍大的標準系列口徑確定安全閥的公稱直徑Dg。也可以根據安全閥標注的排量直接按安全閥排量等于或大于容器的安全泄放量選擇。但是當容器的介質、設計壓力、溫度與安全閥銘牌標注條件不同時，則應核算實際使用條件下的排放量，并保證此排量不小于容器安全泄放量。

三、安裝安全閥需要特別注意的事項

1.安全閥安裝之后的狀態必須保持鉛直，安裝位置必須在壓力容器液面以上的氣相空間上，用于泄放液體的安全閥則應安裝在正常液面以下。

2.安全閥的進口面積必須大于容器與安全閥間連接管的截面。

3.當壓力容器的一個連接口上需要安裝超過一個安全閥時，這個接口的面積必須大于所有安全閥的進口面積累加之和。

4.連接安全閥與容器之間的接管不宜裝設中間截止閥。對于介質屬于黏性介質，化學成分定性為易燃、易爆，毒性程度為極高、高度、中毒危害介質的壓力容器，可在壓力容器與安全閥之間裝設截止閥，主要是為了方便更換維修。但閥門的通徑尺寸，一定不能影響安全閥的正常泄放。在壓力容器運行期間，截止閥應保持全開狀態，并且加設警示標牌，易于識別閥門狀態。對于裝設多個泄放裝置的中間閥應采用機械連鎖控制，以保證在任何時候都能滿足容器所要求的泄放量。

5.安全閥的排放還應考慮環保因素。如果排放介質對周圍大氣產生污染，應在安全閥的排出口裝設排放管，不得直接排入大氣。有條件的企業應加裝回收裝置，采取措施妥善處理。排放導管內徑不得小于安全閥的公稱直徑，并有防止導管內積液的措施。

6.安全閥的裝設位置應便于觀察和方便維修。

隨著科技的進步和產業的升級，很多大型企業所用設備上的安全附件已經實現數字化，集成溫度、壓力等參數的電子顯示裝置開始大量應用。但成本低廉、穩定可靠的安全閥仍然會被眾多中小企業采用。企業的設備穩定高效運行本身就是一種經濟效益，更是企業一種無形資產。為了保證企業安全生產，設備穩定運行，保障人民生命財產安全，安全閥作為重要的安全保護裝置應該引起設備管理者高度的重視。