锅炉安全阀

stingray928 2017-07-22

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锅炉安全阀是锅炉的主要安全附件之一，它能自动防止锅炉的蒸汽压力超过预定的允许范围，从而保证锅炉的安全运行，是一种超压泄放的安全装置。

一、结构原理

它主要靠阀座、阀瓣和加压装置来动作。阀座与有压介质相通，阀瓣由加压装置压紧在阀座上，当工作压力大于加压力时阀瓣被开启，介质泄压；加压力大于介质压力时阀瓣被压紧在阀座上，调节阀被关闭。起到安全保障作用。

二、锅炉安全阀的种类

按结构型式分为静重式、杠杆式、弹簧式和冲量式。

1、静重式。加压装置时一组环形铁件，压力提高，压铁又重又笨，压力调节不便，灵敏度低，因加压力起点可以做得小，常用在额定蒸汽压力小于0.10Mpa(1Kgf/cm2)的蒸汽锅炉上。
2、杠杆式。由杠杆、重锤和支点组成，它比静重式轻便，回座压力低。其优点结构简单，易调整自动能稳定，采用广泛。
3、弹簧式。阀瓣采用弹簧加压，结构紧凑，动作灵敏，对震动和摇晃不敏感，调节方便，可用于移动式锅炉上。其缺点式弹簧受高温和腐蚀影响，使加压力变化，始启压力漂移。另外阀瓣的开启高度与弹压力成正比，超压力较高。弹簧作用力不宜超过20000N，过大过硬弹簧不能准备工作。
4、冲量式(先导式或脉冲式)。通过副阀门脉冲作用驱动主阀动作。优点：动作灵敏，密封性好，常应用在大口径和高压大容量锅炉上。它的始启压力，不能冲量接出地点的工作压力来计算，并应分别计算机械，由气回路和运行操作试验。安全阀以其阀瓣的开启高度不同分为全启式和微启式。前者起座高度h≥d/4，d为阀座喉径；后者h=(1/20～1/40)d。排气能力相同，全启式d要比微启式小得多。全启式常用于蒸汽、空气可压缩流体，微启式适用于水、油等不可压缩流体，微启式结构要求不严，设计、制造、维修、试验方便。

5、水封安全装置：其加压力式一定高度的水柱。

三、锅炉安全阀的作用

当锅炉受压附件内的介质压力超过许用时，能自动打开排出，压力下降后能自动关闭，泄放时发出较大的响声，起到自动报警的作用，保证锅炉安全运行。

四、锅炉安全阀的技术要求

1、额定蒸发量<0.5t>的锅炉至少装一个安全阀；额定蒸发量>0.5t/h的锅炉，除省煤器以外至少装两个。可分式省煤器的出口处，蒸汽过热器的出口处，再热器的出口处以及直流锅炉的启动分离器都必须装设安全阀。大气式热力除氧器、排污扩容器、减压阀后均应装设安全阀。

2、额定压力小于0.10Mpa(1kgf/cm²)的锅炉应采用静重式或水封装置。(水封管的内径应不小于25mm，且不装设阀门，应由防冻措施)。
3、安全阀应铅直安装于锅筒(或集箱)的最高位置，装设地点应便于日常的维护和检查，并能听到排放响声。锅炉安全阀于锅筒(或联箱)的最高位置，并便于维修；阀与锅炉(联箱)之间不得装有取用蒸汽的出汽管和阀门。
4、安全阀上必须有下列装置：杠杆式安全阀要有防止重锤自行移动的装置和限制杠杆越量的导架；弹簧式安全阀要有防止随便拧动的调整螺钉、螺母的装置；静重式安全阀要有防止重片飞脱的装置；冲量式安全阀的冲量接入导管上的截止阀要保持全开并加锁或铅封；用压缩空气控制的安全阀必须有可靠的气源和电源。
5、几个安全阀共同装置在一个锅筒直接相连接的短管底座时，以短管的通路截面积应大于所有安全阀排汽面积的1.25倍。工作压力≤3.9Mpa，(39kgf/cm²)的锅炉，安全阀底内径应不小于25mm；工作压力>3.9Mpa，(39kgf/cm²)的锅炉，安全阀底座内径应不小于20mm。
6、安全阀的总排气能力必须大于锅炉最大连续蒸发量。并保证在锅筒和过热器上所有的安全阀开启后，锅炉内的蒸汽压力上升幅度不超过安全阀较高开启压力的30%，并不得使锅炉的蒸汽压力超过设计压力的1.1倍。(排汽能力参照公式：E=CA(P+1)K)
    E-安全阀的排汽能力(Kg/h)
    P-安全阀入口处的蒸汽压力(Mpa)(Kgf/cm2)A-安全阀的排汽面积(mm²)
    C-安全阀的排汽常数(按制造厂提供确定)K-安全阀入口处蒸汽比容的修正系数
    过热器和再热器出口处安全阀的排汽量，应保证再该排汽量下，过热器和再热器由足够的冷却，不致于烧坏；省煤器安全阀的截面积，由设计单位确定。
7、安全阀一般应装设排汽管，防止排汽时伤人。排汽管的截面积至少为安全阀总截面积的两倍。其下方应有接到安全地点的泄水管。在排汽管和泄水管上均不允许装设任何阀门。如果安全阀排汽声音，不能使司炉工在工作地点听到，则不装设信号装置。省煤器的安全阀应装设排汽管并通至安全地点，在排水管上不允许装设任何阀门。
8、如锅炉工作压力和后面连接的分汽缸设计压力都低于锅炉的设计压力，则可能在安全阀排气时锅炉压力超过分汽缸设计压力，因此必须校核分汽缸的强度，并在分汽缸上装上安全阀。
9、为防止安全阀的阀座和阀芯粘住，应定期对安全阀作手动或自动的放汽或放水试验。
10、炉筒和过热器上的安全阀应按制造厂的要求调整和校验，省煤器安全阀的开启压力为装置地点的工作压力的1.10倍。

11、特种锅炉的工作介质不宜排放到空洞时，应将排放管接到特别设计的冷凝回收器内。

12、安装杠杆式安全阀时必须严格保持阀瓣杆的中心成垂直于水平面。所有的安全阀的进、排汽管连接法兰的螺栓必须均匀上紧，以免阀体产生附加压力，破坏阀体的同心度，影响正常动作。
13、安全阀经过校验后，应加锁或铅封，并将结果填入锅炉技术档案。

五、常见故障及原因

1、漏气

    1)阀芯和阀座接触面损坏或中间夹有脏物。
    2)阀杆和衬套磨损，弹簧于阀杆间隙太大，阀杆弯曲，安装时阀杆倾斜，中心线不正。
    3)杠杆于支点之间偏斜，阀芯阀座接触面因受压力不均匀而损坏。
    4)弹簧永久性变形，失去弹力。
    5)弹簧于弹簧托盘接触面不平整。
    6)弹簧的平面不平行或两侧撑杆长度不一致，使弹簧受力不均。引起阀芯阀盖接触不正。
    7)弹簧腐蚀后断面减小，弹力不及。
2、达到开启压力而不开启
    1)阀芯和阀座倍粘住
    2)阀杆于外壳衬套之间间隙太小，受热后膨胀卡死。
3)阀芯和阀座之间的严密性严重损坏，长期泄漏，作用在阀芯上的压力减小，安全阀不能在预定的压力下开启。
4)调整不当，弹簧压得太紧，重锤向后移动过多。
3、下列规定压力即排汽
    1)调整的开启压力不准确，弹簧压紧不够。
    2)弹簧出现永久性变形失去原有的压力。
    3)重锤未固定好。