安全閥設定統一規定
1 應用範圍
1.1 本規定適用於化工生產裝置中壓力大於0.2 mpa的壓力容器上防超壓用安全閥的設定與選用，不包括壓力大於100 mpa的超高壓系統。
適用於化工生產裝置中上述範圍內的壓力容器和管道所用安全閥；不適用於其他行業的壓力容器上用的安全閥，如各類槽車、各類氣瓶、鍋爐系統、非金屬材料容器，以及核工業、電力工業等。
1.2 安全閥的詳細計算參見ps301－2004。
2 名詞
2.1 安全閥
由彈簧作用或由導閥控制的安全閥。當入口處靜壓超過設定壓力時，閥瓣上公升以洩放被保護系統的超壓，當壓力降至回座壓力時，可自動關閉的安全洩放閥。
2.2 導閥
控制主閥動作的輔助壓力洩放閥。
2.3 全啟式安全閥
當安全閥入口處靜壓達到其設定壓力時，閥瓣迅速上公升至最大高度，最大限度地排出超壓的物料。一般用於可壓縮流體。閥瓣的最大上公升高度不小於喉徑的1/4。
2.4 微啟式安全閥
當安全閥入口處靜壓達到其設定壓力時，閥瓣位置隨入口壓力的公升高而成正比例地公升高，最大限度地減少應排出的物料。一般用於不可壓縮流體。閥瓣的最大上公升高度不小於喉徑的1/20～1/40。
2.5 彈簧式安全閥
由彈簧作用的安全閥。其設定壓力由彈簧控制，其動作特性受背壓的影響。
2.6 背壓平衡式安全閥
由彈簧作用的安全閥。其設定壓力由彈簧控制，用活塞或波紋管減少背壓對其動作效能的影響。
2.7 導閥式安全閥
由導閥控制的安全閥。其設定壓力由導閥控制，其動作效能基本上不受背壓的影響。當導閥失靈時，主閥仍能在不超過洩放壓力時自動開啟，並排出全部額定洩放量。
2.8 主安全閥
主安全閥是被保護系統的主要安全洩放裝置，其洩放面積是基於最大可能事故工況下的洩放量。
2.9 輔助安全閥
輔助安全閥(有時多於乙個)是主安全閥的輔助裝置，提供除安全閥以外的附加洩放面積。用於非最大可能事故工況下的超壓洩放。
2.10 實際洩放面積
流體經過安全閥的最小流通面積。
2.11 有效洩放面積(最小洩放面積)
用公式或圖表計算的洩放面積。有效洩放面積要小於實際洩放面積。
2.12 喉徑面積
安全閥噴嘴中最小直徑處的截面積。
2.13 環隙面積
安全閥閥瓣與閥座之間的圓柱形面積。
2.14 最大工作壓力
係指容器在正常工作情況下容器頂部可能達到的最大壓力。見《裝置和管道設計壓力和設計溫度的確定》(ps221-2004)
2.15 設計壓力
係指裝置的容器頂部的最高工作壓力，應不小於安全閥的設定壓力(開啟壓力)。
2.16 安全閥的設定壓力
安全閥入口處的靜壓達到該值時，安全閥將動作。設定壓力要求不大於被保護系統內最低的設計壓力。
2.17 安全閥的開啟壓力(整定壓力)
安全閥的閥瓣開始公升起，物料連續流出時的壓力。數值與設定壓力相同。
2.18 安全閥的背壓
作用在安全閥出口處的壓力。背壓分為靜背壓和動背壓。靜背壓是指安全閥未起跳時閥出口處的壓力；動背壓是指安全閥起跳後，由於流體的流動引起的摩擦壓力降值。
2.19 安全閥的超壓
在洩放過程中，安全閥入口處的壓力超過設定壓力的部分。通常以百分數表示。
2.20 安全閥的洩放壓力
安全閥的閥芯公升到最大高度後閥入口處的壓力。洩放壓力等於設定壓力加超壓。
2.21 安全閥的回座壓力
安全閥起跳後，隨著被保護系統內壓力的下降，閥芯重新回到閥座時的壓力。
2.22 最大允許工作壓力
係指在設計溫度下，容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力是根據容器受壓元件的有效厚度計算所得，且取其最小值。
3 引用標準（常用標準）
3.1 《壓力容器安全技術監察規程》(勞動部頒發，2023年1月1日施行)
3.2 《鋼製壓力容器》(gb150－89)
3.3 《石油化工企業設計防火規範》（gb50160－92）
3.4 《sizing selection and installation of pressure-reliving devices in refineries》（api-520,1992,美國石油學會標準）
3.5 《flanged steel safety-relief valves》（api－526，美國石油學會標準）
4 壓力關係表
表4.0.0 安全閥與容器有關的壓力關係表
上表表明了不同情況下被保護系統設定安全閥的最大洩放壓力、最大設定壓力的數值與被保護容器的設計壓力(或最大允許工作壓力)數值的比例關係。
5 安全閥設定的原則
5.1 安全閥適用於清潔、無顆粒、低粘度流體。凡必須安裝安全洩壓裝置而又不適合安裝安全閥的場所，應安裝爆破片或安全閥與爆破片串聯使用。
5.2 凡屬下列情況之一的容器必須安裝安全閥：
5.2.1 獨立的壓力系統（有切斷閥與其它系統分開）。該系統全氣相、全液相或氣相連通；
5.2.2 容器的壓力物料**處沒有安全閥的場合；
5.2.3 設計壓力小於壓力**處的壓力的容器及管道；
5.2.4 容積式幫浦和壓縮機的出口管道；
5.2.5 由於不凝氣的累積產生超壓的容器；
5.2.6 加熱爐出口管道上如設有切斷閥或調節閥時，在該閥上游應設定安全閥；
5.2.7 由於工藝事故、自控事故、電力事故、火災事故和公用工程事故引起的超壓部位；
5.2.8 液體因兩端閥門關閉而產生熱膨脹的部位；
5.2.9 凝氣透平機的蒸汽出口管道；
5.2.10 某些情況下，由於幫浦出口止回閥的洩漏，則在幫浦的入口管道上設定安全閥；
5.2.11 其它應設定安全閥的地方。
6 安全閥的分類
安全閥分類有以下幾種：
6.1 按國家標準分類
6.1.1 直接載荷式。一種直接用機械載荷如重錘，槓桿加重錘或彈簧來克服由閥瓣下介質壓力所產生作用力的安全閥。
6.1.2 帶動力輔助裝置式。該安全閥借助乙個動力輔助裝置，可以在低於正常的開啟壓力下開啟。
6.1.3 帶補充載荷式。該安全閥在其進口處壓力達到開啟壓力前始終保持有一增強密封的附加力，該附加力可由外來的能源提供，而在安全閥達到開啟壓力時應可靠地釋放；
6.1.4 先導式。依靠從導閥排出介質來驅動或控制的安全閥。該導閥本身應符合直接載荷式安全閥標準要求。
6.2 按閥瓣開啟高度分類
6.2.1 全啟式：
表示開啟高度，表示噴嘴直徑。
6.2.2 微啟式：
6.3 按結構不同分類
6.3.1 封閉彈簧式和不封閉彈簧式。
6.3.2 帶扳手和不帶扳手。
6.3.3 帶散熱片和不帶散熱片。
6.3.4 有波紋管和沒有波紋管。
6.4 按平衡內力的方式不同分彈簧式、槓桿重錘式和先導式。
7 安全閥的選用
7.1 對安全閥的基本要求
為了保證壓力容器在正常工作壓力下執行，安全閥應符合以下基本要求：
7.1.1 密封效能良好。在正常工作壓力下應保持嚴密不漏；
7.1.2 動作靈敏可靠。當進口側壓力達到規定的開啟壓力時，能自動迅速開啟，順利排氣；
7.1.3 開啟狀態下，閥瓣動作穩定，無頻跳和顫振、卡阻等異常現象；
7.1.4 在排放壓力下，閥瓣處於全開位置，並達到額定排量；
7.1.5 開啟排氣降壓後應能及時關閉，並繼續保持密封狀態。
對於乙個優良的安全閥，除了符合上述的動作靈敏可靠和密封效能良好等基本要求外，還應具有結構緊湊，調節方便等效能。
7.2 不同型別的安全閥的優缺點；
7.2.1 彈簧式安全閥結構輕便緊湊，靈敏度也比較高，安裝方位不受限制，對振動也不敏感，所以可用於移動式的壓力容器上，這種安全閥的缺點是所加的載荷會隨著閥的開啟而發生變化。
因為隨著閥瓣的開啟和公升高，彈簧的壓縮量增大，作用在閥瓣上的彈力隨即增大，這對安全閥的迅速開啟是不利的。另外，閥上的彈簧會由於長期受高溫的影響而使彈力減低。用於溫度較高的壓力容器時，常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問題，從而使結構變得複雜起來。
7.2.2 槓桿重錘式安全閥結構簡單，調整容易又比較準確， 所加的載荷不會隨閥瓣的公升高而顯著增大，而且它的動作與效能不受高溫的影響，宜用於溫度較高的場合，特別是用在鍋爐和高溫容器上。
缺點是結構比較笨重，重錘與閥體的尺寸很不相稱，特別是用於高壓裝置上，閥的密封效能對振動較敏感，常因閥的振動而產生洩漏現象。另外，重錘槓桿式安全閥的回座力一般都比較低，有的甚至要降到正常工作壓力的70％才能保護密封，這對壓力容器的持續正常執行是不利的。
7.2.3 先導式安全閥結構複雜，通常只用於安全洩放量很大的壓力容器。
因為口徑很大的安全閥如果用槓桿重錘式或彈簧式，要用質量很大的重錘或彈力很大的彈簧，而這兩者都有一定的限制。為了操作方便，槓桿重錘式安全閥重錘的質量一般不宜超過60kg，彈簧式安全閥彈簧的彈力最大不宜超過2×10tn，過大、過硬的彈簧不能準確地工作。
上述三種型式的安全閥中，用得最普遍的是彈簧式。因為先導式安全閥結構相當複雜，目前只在大型電站鍋爐或水庫中用。而槓桿重錘式安全閥又存在結構笨重，對振動敏感，回座壓力低等缺點，再加上彈簧式安全閥在不斷地得到完善，因而槓桿重錘式安全閥就逐步被彈簧式安全閥所取代。
我國目前只生產少量槓桿重錘式安全閥，一般都用於蒸汽鍋爐，而且都是隨主機配套的。
7.3 安全閥的選用
7.3.1 閥型的選定
1) 排放氣體或蒸汽時，選用全啟式安全閥。
2) 排放液體時，選用全啟式或微啟式安全閥。
3) 用於水蒸汽或空氣的安全閥，允許選用帶板手的。易燃、易爆、有毒氣體不能選用帶扳手的。
4) 對設定壓力大於3mpa，溫度超過235℃的氣體用安全閥，則選用帶散熱片的安全閥，以防止洩放介質直接沖蝕彈簧。
5) 排放介質允許洩漏至大氣的，選用開式閥帽安全閥；不允許洩漏至大氣的，選用閉式閥帽安全閥。
6) 排放有劇毒、有強腐蝕、有極度危險的介質、選用波紋管安全閥。
7) 高背壓的場合，選用背壓平衡式安全閥或導閥控制式安全閥。
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