低温全启式安全阀
大口径低温全启式安全阀的设计
化
工
机
械
２１ ０ ２正
大 口径 低 温 全启 式 安全 阀的设 计
刘 屹 郑 鑫
（ 京 航 天 试 验技 术 研 究 所 ） 北
摘 要 针 对 低 温 贮箱 大排 放 安 全 的 需要 ， 绍 了 采 用 新 型 密 封 结 构— — 泛 塞 封 的 大 口径 低 温 全 启 式 介
阀基本 结构 组成 如 图 １所示 。
安 全 阀 的 基 本 工 作 原 理 ： 门 Ｋ 口为 进 气 阀 口 ， 、 置换 口 ， 放气 口。 阀 门 Ｋ与试 验 系 ａ ｂ为 ｈ为 统 液氢 贮箱 容器 顶 部 连 接 ， 当液 氢 系 统 压力 超 过 规定 值 时 ， 阀瓣 抬 起 ， 弹簧 压 缩 ， 体从 放 空 口排 气
工 作介 质
开启压 力
液氢
１０ ａ ． ＭＰ
１０ Ｍ ａ ．８ Ｐ
阀 门工 作压 力
阀 门最低 工作 温度 一 ０ ６ ℃ 安全 泄放 量 ２ ２ 结构设 计 ． 全启 式 安全 阀的结 构设 计难 点在 于 合理 确定 ≥８×１ ｇ ｈ ０ ｋ／
出， 当贮 箱 压力 降至 另一 限定 值 时 ， 阀瓣 在 弹簧作
ｇ ．将转 子 调 到两 个 极 限位 置 ， 作 站 轴 位 操
移 应显 示 士ｄ ２ 偏差 不应 超 出 １ 。 ／， ％
４ 结 束 语
电流信 号 的前置 器 ：
电流 ， ， ±Ｋ Ａ ＝ ０ Ｓ （） ２
式 中 ， — — 中点 电流 ； ｎ
通过 对转 子运 转 特 性 的研 究 ， 准确 定 位 了转 子轴 向位 置 ， 用 安 装 轴 位移 监 控 探 头 的 方 法 能 采 实 时监控 旋转 设 备 转 子 的动 态 状 况 ， 效 避 免设 有
安全阀培训
安全阀培训课件
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安全阀是一种安全保护用阀，是一种自动 泄压阀门，它的启闭件受外力作用下处于 常闭状态，当设备或管道内的介质压力升 高，超过规定安全值时自动开启，通过向 系统外排出一额定数量的流体，以防止管 道或设备内介质压力超过规定的安全值， 当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止 介质继续流出。
（2）全启式安全阀 （ 是指阀瓣的开启高度一般 不小于阀座喉径的1/4）
三 弹簧式安全阀分类
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全启式安全阀特点
①是一种在开启高度范围内比例开启，随后就突 然开启到全开位置的弹簧字节载荷安全阀，开启 高度一般不小于1/4流道直径； ②全启式安全阀具有较大的排量，适用于气体、 液体、蒸汽等介质的石油、化工、电站等管道系 统的超压保护装置。
六 安全阀校验 （离线校验）
六 安全阀校验（离线校验）
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（一）校验装置
安全阀校验装置由校验台、气源和管路等部分组成。
安全阀校验台
是指一种离线模拟安全阀工作环境，并使 内部压力升高至安全阀起跳，同时可以通 过该装置上的压力表显示安全阀的起跳压 力的装置。可校验安全阀起跳压力（也叫 开启压力、整定压力）密封试验压力。
开启压力
安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压
（额定压力） 力，在该压力下，开始有可测量的开启高度，
介质呈可由视觉或听觉干支的连续排放状态。
四 弹簧式安全到关闭件密封面间流道的最小截 面积，用来计算无任何阻力影响时的理论排量 。
流道直径
指对应用于流道面积的直径。
五 安全阀型号编制方法
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安全阀阀体材料代号
阀体材料
代号
阀体材料
代号
灰铸铁
H
铬镍钛钢
安全阀基础知识
±1%Ps
二、安全阀的基本性能要求
2、“及时 ”全启 排放压力的要求(GB/T12243)
安全阀的使用场合
蒸汽用
空气或其它气体用
水或其它液体用
排放压力MPa
≤1.03Ps ≤1.10Ps
≤1.20Ps
排放压力的要求 ( ASME I& VIII)
安全阀的使用场合
蒸汽用
空气或其它气体用
排放压力MPa
5、TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程 6、TSG Z001-2006 安全阀安全技术监察规程
代号 1 2 4 6 7 8 9
四、安全阀型号编制方法
3、结构形式代号
弹簧 杠杆
封闭
结构形式 散热片 微启式 全启式 带扳手
不封闭 带控制机构
单杠杆 双杠杆
先导式
全启式
全启式 双弹簧微启式 全启式 微启式 全启式 全启式 角型微启式 全启式
代号 0 1 2 4 3 8 7 6 2 5 4 9
四、安全阀型号编制方法
6、按作用原理分：直接式作用安全阀、非直 接式作用安全阀
一、安全阀的分类
直接式作用安全阀
直接载荷式安全阀
带补充载荷的安全阀
弹簧直接载荷式安全阀
重锤式安全阀
按是否安装背压平衡机构
杠杆重锤式安全阀
常规式安全阀
平衡式安全阀
一、安全阀的分类
非直接作用式安全阀
先导式安全阀 按导阀动作特性
带动力辅助装置的安全阀
突开型先导式安全阀
调制型先导式安全阀
二、安全阀的基本性能要求
1、准确开启 整定压力极限偏差的要求(GB/T12243, ASME I& VIII)
阀门分类
一、阀门分类阀门的用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多。
总的可分两大类：第一类自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。
如止回阀、安全阀、调节阀、疏水阀、减压阀等。
第二类驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。
如闸阀，截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。
此外，阀门的分类还有以下几种方法：一、按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分：1．截门形：关闭件沿着阀座中心移动，如图1—1所示。
2．闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动，如图1—2所示。
3．旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转，如图1—3所示。
4．旋启形；关闭件围绕阀座外的轴旋转，如图1—4所示。
5．碟形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转，如图1—5所示。
6．滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动，如图1—6所示。
二、按用途，根据阀门的不同用途可分：1．开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。
2．止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。
3．调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。
4．分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。
5．安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。
6．他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。
图1-1 图1-2图1-3 图1-4图1-5 图1-6三、按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：1．手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，有人力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置。
2．电动：借助电机或其他电气装置来驱动。
3．液动：借助（水、油）来驱动。
4．气动；借助压缩空气来驱动。
四、按压力，根据阀门的公称压力可分：1．真空阀：绝对压力<0.1Mpa即760mm汞柱高的阀门，通常用mm汞柱或mm 水柱表示压力。
2．低压阀：公称压力PN≤1.6Mpa的阀门（包括PN≤1.6MPa的钢阀）3．中压阀：公称压力PN2.5—6.4MPa的阀门。
安全阀型号识别代码和压力等级
安全阀型号识别代码和压力等级安全阀是承压设备、容器和管线上的最佳超压保护装置，当介质压力升高超过允许值时，安全阀自动开启，继而全量排放，防止压力继续升高，当压力降低至规定值时，安全阀及时自动关闭。
安全阀设计、制造、验收技术标准符合GB/T12243-89要求。
封闭式安全阀的阀盖是封闭的，利于防止灰尘和杂物侵入，防止有毒和易燃介质溢出，开放式安全阀由于阀盖敞开，利于降低弹簧腔室的温度，主要用于蒸汽介质管道及容器，带散热器安全阀主要适用于介质温度超过350℃的工况。
带扳手弹簧式安全阀当介质压力达到开启压力的75%以上时，能利用作手动开启。
全启式安全阀开启高度≥1/4流道直径，排放量大，微启式安全阀开启高度为1/20～1/40流道直径。
安全阀型号编制方法阀门的型号参照机械部标准JB308-75《阀门型号编制方法》编制，系由以下八个部分组成：? ? 1 A 2 3 4 - 5 6其中：1 表示特种阀门代号（如低温-D、保温-B、波纹管-W，无省略）? ? ? A 表示阀门类型代号（A表示安全阀）? ? ? 2 表示连接形式代号（表一）? ? ? 3 表示表示结构形式代号（表2）? ? ? 4 表示阀座密封面或衬里材料代号（表3）? ? ? 5 表示公称压力数值? ? ? 6 表示阀体材料代号（表4）表一连接形式代号内螺纹1外螺纹2法兰4焊接6表二安全阀结构形式代号弹簧式封闭带散热片全启式0微启式1全启式2带扳手全启式3不封闭双联弹簧微启式4微启式5全启式6微启式7带控制机构全启式8脉冲式9阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，如表三所列。
表三阀座密封面或衬里材料代号阀座密封面或衬里材料代号铜合金T合金钢H橡胶X渗氮钢D 尼龙塑料N硬质合金Y氟塑料F衬胶J 锡基轴承合金（巴氏合金）B搪瓷C注：由阀体直接加工的阀座密封面材料用“W”表示；当阀座和阀瓣密封面材料不同时，用低硬度材料代号表示。
阀体材料代号用汉语拼音字母表示。
安全阀说明书SF-A42C
弹簧全启式安全阀产品使用说明书上海阀门厂有限公司第 1 页共 8 页弹簧全启式安全阀使用说明书1. 主要用途该安全阀主要用于受压设备、容器和管道上作为超压保护装置。
当设备超压并达到预定值(整定压力)时，阀门开启，继后全量排放，以防止设备压力继续升高。
当压力降低到规定值（排放压力）时，阀门关闭。
从而保护设备安全运行。
2.作用原理及其结构、特点2.1作用原理在被保护的承压系统处于正常工作状态时，作用在安全阀阀瓣上的弹簧力同介质作用力及阀瓣和阀座间密封力相平衡，安全阀处于密封状态。
随着系统压力的逐渐升高，阀瓣和阀座间的密封力随之减小，当系统压力升高至规定值时，阀瓣和阀座间的密封力减小到零，阀瓣随即开启，安全阀开始排出介质。
系统压力继续上升，当达到一定值时，阀瓣被提升到规定高度，安全阀处于全开状态，此时安全阀开始大量排出介质，达到安全阀的额定排放量。
随着系统介质的不断排出，系统压力逐渐降低，当系统压力降低到规定值时，安全阀在弹簧的作用下，阀瓣自动关闭，并与阀座保持密封状态，避免系统介质过多排出，影响系统运行的经济性。
2.2 结构特点2.2.1 阀座与阀体用螺纹连接，为可分离式，维修方便、经济。
2.2.2 采用调节圈结构，阀瓣在较小超压下就能够迅速地全开启，排出介质，从而达到保护设备安全运行的目的。
2.2.3 对阀瓣和导向套、阀杆和调整螺杆的材料进行合适的选择以及合理的间隙配合，保证阀瓣运动灵活。
2.2.4 阀瓣材料采用304不锈钢，密封性好，抗腐蚀能力强。
阀座密封面堆焊STELLITE硬质合金，表面精研后保证了安全阀的高密封性，延长了安全阀的使用寿命。
2.2.5 弹簧材料选用50CrV A，可用于工作温度≤300℃的场合，弹簧加工工艺讲究，并进行严格的测试和检查。
3. 主要技术参数3.1 遵循的标准安全阀遵循API 520标准要求进行设计和制造。
密封性能按API527标准的规定；进出口突面连接法兰标准按照ANSI B16.5。
微启式安全阀与全启式安全阀
按安全阀阀瓣开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀。
微启式安全阀的开启行程高度为：≤0.05d0(最小排放喉部口径)；全启式安全阀开启高度为≤0.25d0（最小排放喉部口径）。
在水管道上，应采用微启式安全阀；在蒸汽管道上，可根据所需排放量的大小，采用全启式或微启式安全阀。
我国将安全阀分为全启和微启2种。
全启式安全阀开启高度是喉径的1/4，是一种大流量排放介质的安全阀（一般用于蒸汽或可压缩气体中）；微启式安全阀的开启高度是喉径的1/20或1/40，是一种小流量排放介质的安全阀（一般用于如水的不可压缩介质中）。
全启式安全阀：应用在蒸汽介质是一般有一个突然全开动作，此突开动作时的压力为整定压力（突跳压力）；应用在空气介质是，先打开与进口压力增加开高呈比例升高，然后再突然起跳全开，称二段式开启；一般不可用于液体介质。
微启式安全阀：先打开与进口压力增加开高呈比例升高，压力下降时亦随进口压力下降开高呈比例下降，一般用于液体介质（或保护管道时用于可压缩气体）。
最近刚搞明白这个问题，我就顺便告诉你吧。
安全阀开启后喷嘴处有一个面积叫做喷嘴面积，还有一个就是阀门开启，阀瓣与喷嘴形成的一个圆柱面叫做帘面积。
这两个我就不做过多解释，有兴趣自己查。
设喷嘴直径为d，阀门开启开度为h，则：喷嘴面积=1/4*πd2帘面积=πd*h当安全阀全部开启后，帘面积大于等于喷嘴面积，则为全启式，推出开高h》=1/4d反之则为微启式，推出h<1/4d两者之间就是开高的问题，微启改全启自然是增加阀门开高了。
我国将安全阀分为全启和微启2种。
全启式安全阀开启高度是喉径的1/4，是一种大流量排放介质的安全阀（一般用于蒸汽或可压缩气体中）；微启式安全阀的开启高度是喉径的1/20或1/40，是一种小流量排放介质的安全阀（一般用于如水的不可压缩介质中）。
全启式安全阀：应用在蒸汽介质是一般有一个突然全开动作，此突开动作时的压力为整定压力（突跳压力）；应用在空气介质是，先打开与进口压力增加开高呈比例升高，然后再突然起跳全开，称二段式开启；一般不可用于液体介质。
全启式安全阀和微启式安全阀,如何选？
全启式安全阀主要用于气体介质的场合。
微启式安全阀主要用于液体场合，有时也用于排放量很小的气体场合。
一、安全阀分类及特点1、按整体结构及加载机构分类安全阀按其整体结构及加载机构的不同可以分为重锤杠杆式、脉冲式和弹簧式三种。
用得比较普遍的是弹簧式安全阀。
①重锤杠杆式安全阀重锤杠杆式安全阀是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。
根据杠杆原理，它可以使用质量较小的重锤通过杠杆的增大作用获得较大的作用力，并通过移动重锤的位置(或变换重锤的质量)来调整安全阀的开启压力。
优点：重锤杠杆式安全阀结构简单，调整容易而又比较准确，所加的载荷不会因阀瓣的升高而有较大的增加，适用于温度较高的场合，过去用得比较普遍，特别是用在锅炉和温度较高的压力容器上。
缺点：但重锤杠杆式安全阀结构比较笨重，加载机构容易振动，并常因振动而产生泄漏；其回座压力较低，开启后不易关闭及保持严密。
②脉冲式安全阀脉冲式安全阀由主阀和辅阀构成，通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作、其结构复杂，通常只适用于安全泄放量很大的锅炉和压力容器。
③弹簧式安全阀弹簧式安全阀是利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力。
螺旋圈形弹簧的压缩量可以通过转动它上面的调整螺母来调节，利用这种结构就可以根据需要校正安全阀的开启(整定)压力。
优点：弹簧式安全阀结构轻便紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受限制，而且因为对振动的敏感性小，所以可用于移动式的压力容器上。
缺点：所加的载荷会随着阀的开启而发生变化，即随着阀瓣的升高，弹簧的压缩量增大，作用在阀瓣上的力也跟着增加。
这对安全阀的迅速开启是不利的。
另外，阀上的弹簧会由于长期受高温的影响而使弹力减小。
用于温度较高的容器上时，常常要考虑弹簧的隔热或散热问题，从而使结构变得复杂起来。
2、按阀瓣开启的最大高度和流道之比分类按照阀瓣开启的最大高度与安全阀流道直径之比来划分，安全阀主要分为全启式安全阀和微启式安全阀两种。
①全启式安全阀全启式安全阀的开启高度大于或等于流道直径的1/4。
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阀体材质：铜、铸铁、铸钢、碳钢、WCB、WC6、WC9、20#、25#、锻钢、A105、F11、F22、不锈钢、304、304L、316、316L、铬钼钢、低温钢、钛合金钢等。
工作压力1.0Mpa-50.0Mpa。
工作温度：-196℃-80℃-120℃-180℃-200℃-350℃-425℃-550℃-650℃。
连接方式：内螺纹、外螺纹、法兰、焊接、对焊、承插焊、卡套、卡箍。
驱动方式：手动、气动、液动、电动。
公称通径10mm-3000mm，公称压力0.1Mpa-64.0Mpa,工作温度-200℃-650℃的各种阀门。
低温全启式安全阀概述
此类型专用安全阀主要用于液氧（液氮、液氩）等低温液态介质系统上，具有启动自如、密封可靠、起跳压力稳定等特点。
关键词：液氢专用安全阀，低温全启式安全阀，不锈钢安全阀，弹簧式安全阀。
低温全启式安全阀主要性能规范
公称通径：DN10-32
资料查询： 公称压力：1.6-6.3Mpa
适用介质：LO2、LN2、LAr、LAir、LNG等适用温度：-196℃-+80℃
整定压力：1.6-3.5Mpa
启闭压差：≤15％Ps
强度试验压力：6.0Mpa
额定排放系统：0.75
低温全启式安全阀结构尺寸
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