安全閥系壓力容器在運行中實現(xiàn)超壓泄放的安全附件之一，也是在線壓力容器定期檢驗中必檢項目。它包括防超壓和防真空兩大系列，即一為排泄容器內(nèi)部超壓介質(zhì)防止容器失效，另一方面則為吸入外部介質(zhì)以防止容器剛度失效。凡符合《容規(guī)》適用范圍的壓力容器按設計圖樣的要求裝設安全閥。
一．安全閥的選用方法
a）根據(jù)計算確定安全閥.公稱直徑.必須使安全閥的排放能力≥壓力容器的安全泄放量
b）根據(jù)壓力容器的設計壓力和設計溫度確定安全閥的壓力等級;
c）對于開啟壓力大于3MPa蒸汽用的安全閥或介質(zhì)溫度超過320℃的氣體用的安全閥,應選用帶散熱器(翅片)的形式;
d）對于易燃、毒性為極度或高度危害介質(zhì)必須采用封閉式安全閥,如需采用帶有提升機構(gòu)的,則應采用封閉式帶板手安全閥;
e）當安全閥有可能承受背壓是變動的且變動量超過10%開啟壓力時,應選用帶波紋管的安全閥;
f）對空氣、60℃以上熱水或蒸汽等非危害介質(zhì),則應采用帶板手安全閥
g）液化槽(罐)車,應采用內(nèi)置式安全閥.
h）根據(jù)介質(zhì)特性選合適的安全閥材料:如含氨介質(zhì)不能選用銅或含銅的安全閥;乙炔不能選用含銅70%或紫銅制的安全閥.
i）對于泄放量大的工況,應選用全啟式;對于工作壓力穩(wěn)定, 泄放量小的工況,宜選用微啟式;對于高壓、泄放量大的工況, 宜選用非直接起動式,如脈沖式安全閥.對于容器長度超過6m的應設置兩個或兩個以上安全閥.
j）工作壓力Pw低的固定式容器,可采用靜重式（高壓鍋）或杠桿重錘式安全閥.移動式設備應采用彈簧式安全閥.
k）對于介質(zhì)較稠且易堵塞的, 宜選用安全閥與爆破片的串聯(lián)組合式的泄放裝置.
l）根據(jù)安全閥公稱壓力大小來選擇的彈簧工作壓力等級. 安全閥公稱壓力與彈簧工作壓力關系,見表1
m）
安全閥公稱壓力PN與彈簧工作壓力關系表
   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 表1
PN        彈簧工作壓力等級
1.6        0.06～0.1        >0.12        >0.16～0.25        >0.25～0.4        >0.4～0.5
        >0.5～0.6        >0.6～0.8        >0.8～1.0        >1.0～1.3        >1.3～1.6
2.5        >1.3～1.6        >1.6～2.0        >2.0～2.5                只能用于大于1.3MP
6.4        ->1.3～1.6        >1.6～2.0        >2.0～2.5        >2.5～3.2        >3.2～4.0
        >4.0～6.4                                只能用于大于1.3MPa
10        >4～5        >5～6.4        >6.4～8        >8～10        只能用于
大于4.0MPa

安全閥應動作靈敏可靠,當?shù)竭_開啟壓力時,閥瓣應及時開啟和完全上升,以順利排放;同時應具有良好的密封性能,不僅正常工作時保持不漏,而且要求閥瓣在開啟復位后及時關閉且保持密封;在排氣壓力下閥瓣應達到全開位置,無震蕩現(xiàn)象,并保證排出規(guī)定的氣量。
二．安全閥計算實例
我們在壓力容器設計和定期檢驗中均要求對安全閥的安全排放能力進行選型或校驗計算。基于以往資料不齊全,往往以大代小,造成不必要的浪費。現(xiàn)擬以GB150附錄B-B5.1 b)為依據(jù)，用不同介質(zhì)、壓力、溫度對安全閥的安全排放量進行選型計算。
例1：有一空氣儲罐,DN1000㎜，容積V=5m3最高工作壓力為0.8MPa，工作溫度為30℃進口管為φ57X3.5,確定安全閥尺寸.
解1)確定氣體的狀態(tài)條件
     設Po—安全閥出口側(cè)壓力（絕壓）0.103MPa（近似為0.1MPa）
     則Pd—安全閥泄放壓力（絕壓）為
Pd=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw＋0.1=1.068MPa（GB150附錄B4.2.1）
          當安全閥出口側(cè)為大氣時: Po/Pd=0.103/1.068=0.0936
          而（2/(k+1)）k/(k-1) =（2/(1.4+1)）1.4/(1.4-1)=0.53
         ∴ Po/Pd＜（2/(k+1)）k/(k-1) 是屬于臨界狀態(tài)條件, 安全閥排放面積A按（B5）計算
A≥ mm   （B5）
式中: C氣體特性系數(shù),查表B1或C=520√k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）
K—安全閥額定泄放系數(shù),K=0.9倍的泄放系數(shù)(泄放系數(shù)由制造廠提供,一般為0.75);或按《容規(guī)》附件五第二節(jié)有關規(guī)定中選取.
2)容器安全泄放量的計算:
盛裝壓縮氣體或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列規(guī)定來確定
a.對壓縮機貯罐或水蒸汽的容器,分別取壓縮機和水蒸汽發(fā)生器的最大產(chǎn)氣量;
b.氣體儲罐等的安全泄放量按(B1)式計算
Ws=2.83×10-3ρυd2 ㎏/h     (B1)
式中 ρ為排放壓力下的氣體密度.
ρ=M（分子量）×Pw’(排放絕對壓力)×273/(22.4×(273+t))
空氣M=28.95
排放絕對壓力Pw’=10.68㎏/㎝2
代入上式得  ρ=28.95×10.68×273/22.4×303=12.44㎏/m3
υ—容器在工作壓力下的進口管的氣體流速m/s;查表2得υ=10～15m/s

一些常用氣體流速范圍
          　　　　        　　　　　　  表2
流體名稱/輸送壓力MPa        流速范圍m/s       











        流體名稱/輸送壓力
MPa        流速范圍
m/s
壓縮空氣  0~0.1
          ＞0.1~＜0.6
＞0.6~＜1.0
＞1.0~＜2.0
＞2.0~＜3.0
一般氣體（常壓）
氧氣     ＜0.6
0.05~0.6
飽和水蒸汽（主管）
（支管）
低壓蒸汽 ＜1.0
低壓蒸汽 ＜1.0
低壓蒸汽 ＜1.0        10~15
10~20
10~15
8~10
3.0~6.0
10~20
5.0~10.0
7.0~8.0
30~40
20~30
15~20
20~40
40~60                飽和水蒸汽（主管）
（支管）
煤氣（初壓）2KPa
    （初壓）6KPa
氨氣        ≤0.6
            1.0~2.0
液氨
氮氣        5~10
乙炔氣
氫氣
自來水  （主管）
（支管）
易燃氣體        40~60
35~40
0.75~3.0
3~12
10~20
3.0~8.0
0.3~1.0
2.0~5.0
2.0~8.0
≤8.0
1.5~3.5
1.0~1.5
≤1.0



取υ=10m/s.
將上述ρ、ν、d代入得
Ws=2.83×10-3×12.44×15×502 =1320.2㎏/h
則A= =205.4mm2
若采用帶板手全啟式安全閥
A=0.785d02=205.4mm2      d0=(205.4/0.785)1/2=16.2㎜
根據(jù)統(tǒng)計概算,全啟式安全閥的喉徑d0與公稱直徑DN之比約為0.625,而微啟式安全閥的喉徑d0與公稱直徑DN之比約為0.8.
∴選用公稱直徑DN32的全啟式帶板手安全閥.
  


安全閥公稱直徑與喉徑關系
        表3
        安全閥公稱壓力\\公稱直徑        DN  15、20、25、32、40、50、80、100