1. 概述1.1 安全阀的功能安全阀是靠入口介质静压驱动，在出现工况不正常或事故时开启，排出一定数量介质，以防止被保护设备或系统内的压力超过预定的安全值。
当压力恢复接近正常后，安全阀自行关闭，阻止介质继续流出。
1.2 安全阀分类可按以下三种方法分类:1.2.1 按国家标准《安全阀的一般要求，GB12241-89》分类A、直接荷载式一种直接用机械载荷加重锤、弹簧等克服阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀；B、带动力辅助装置式系一专用安全阀类型，在阀杆处加一个动力辅助装置，如果需要，可在低于正常开启压力下开启，不适用于炼厂；C、带补充载荷式该安全阀系一专用类型，在阀杆处加一向下外力，在达到开启压力前，始终保持有一增强密封的附加力，不适用于炼厂；D、先导式先导式是由一个导阀排出的介质来控制主阀开启的安全阀，有活塞式和隔膜式两种基本类型。
活塞式由装浮动活塞的主阀和一个导阀构成，活塞的顶部有效面积大于底部有效面积。
当主阀关闭时，底部承受系统的压力，其顶部有一**室，通过导管与入口系统相通，顶部同样受系统的压力。
由于顶部面积较底部大，因而主阀被紧紧地压在阀座上。
系统压力升高到定压时，导阀开启，将顶部**室介质排出，压力降低，当主阀底部压力能克服顶部压力时，主阀开启，工艺介质流过主阀排至泄压系统或大**。
系统压力降低到接近正常操作压力时，导阀关闭，**室压力上升，从而关闭主阀。
膈膜式与活塞式的机能相似，只是活塞用柔性隔膜和阀盘组成的整体所取代。
在定压下，隔膜顶部放空，主阀开启，压力恢复到接近正常状态时，隔膜重新充压，主阀关闭。
先导式安全阀可用于各种工况，但由于其价格过高，一般宜用于背压超过30%定压和腐蚀性介质或易堵塞阀孔的介质等工况。
1.2.2 按阀片开启高分类A、全启式h≥1/4d oh—开启高度，cm;d o—喷嘴直径，cm。
全启式安全阀泄放量大，在相同的泄放面积条件下，全启式的泄放量为微启式泄放量的许多倍。
由于全启式与微启式的性能不同，按全启式方法计算出的泄放面积不可用相同的微启式泄放面积代用。
全启式安全阀一般用于排放介质为**体的条件下，当到达开启压力时瞬时全启。
B、微启式1/4d o>h≥1/40d o微启式安全阀一般用于排放介质为液体的条件下，当到达开启压力时，开始开启，并随压力的升高而继续开大。
介质为**体时，一般选用全启式。
介质为液体时，可以选用微启式，也可选用全启式。
介质为液体选用全启式安全阀时，它的动作性能则变为微启式，其喷嘴内径应按微启式计算（见式4-1-3B）。
1.2.3 按结构不同分类A、封闭和不封闭弹簧式易燃易爆和有毒介质应选用封闭式，蒸汽、空**和惰性**体可选用不封闭式；B、带扳手和不带扳手扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可用作紧急泄压；C、带散热片和不带散热片介质温度大于300℃时应选用带散热片式；D、平衡式和非平衡式普通型安全阀一般为非平衡式，其弹簧校正压力受背压影响，即弹簧压力应校正为定压Ps减去背压P2之值。
平衡式有两种基本类型——活塞式和波纹管式，国内生产波纹管式。
波纹管能防止背压变化所产生的不平衡力，因而弹簧力所平衡的压力值即为定压值。
波纹管还能将导向套、弹簧和其它顶部工作部件与通过的介质隔开。
1.2.4 按平衡内压的方式分为弹簧式、杠杆式和先导式。
1.3 安全阀结构安全阀的典型结构见下面图1-3-1～7图1-3-1 弹簧封闭全启式图1-3-2 弹簧封闭带扳手全启式图1-3-3 弹簧封闭微启式图1-3-4 弹簧封闭带扳手微启式图1-3-5 波纹管式图1-3-6 先导式（I）图1-3-7 先导式（II）图1-3-1弹簧封闭全启式安全阀图1-3-2 弹簧封闭带扳手全启式安全阀1-保护罩；2-调整螺杆；3-阀杆；4-弹簧注：各部件名称同图1-3-15-阀盖；6-导向套；7、阀瓣；8-反冲盘；9-调节阀；10-阀体；11-阀座图1-3-3弹簧封闭微启式安全阀图1-3-4 弹簧封闭带扳手微启式安全阀1-保护罩；2-调整螺杆；3-阀杆；4-弹簧注：图中各部件名称同图1-3-35-阀盖；6-导向套；7、阀瓣；8-衬套；9-调节阀；10-阀体图1-3-5 波纹管安全阀图1-3-6先导式安全阀（I）图1-3-7 先导式安全阀（II）1.4 操作参数1.4.1 最高操作压力P（表）设备运行期间可能达到的最高压力，一般应按不同工艺过程确定。
1.4.2 设备设计压力P D（表）在一般条件下，设备的设计压力应按下列要求确定：当P≤1.8MPa（表）时，P D=P+0.18当1.8<P≤4MPa（表）时，P D=1.1P当4<P≤8MPa（表）时，P D=P+0.4当P>8MPa（表）时，P D=1.05P1.4.3 安全阀定压Ps（表）系安全阀开启压力，定压Ps必需等于或稍小于设备的设计压力P D（表）。
1.4.4 积聚压力Pa（表）安全阀排放介质过程中，允许压力增加超过设备的设计压力的数值，可按表1-4-1选取表1-4-1 定压和积聚压极限* 对设计压力的百分数。
1.4.5 容许过压P h（表）容许压力增加超过定压的数值，如果定压等于设计压力，则过压等于积聚压。
如果定压小于设计压力，过压为积聚压力+设计压力与定压的差值，即：P h=P a+P D-P s1.4.6 最高泄放压力Pm（绝）安全阀达到最大泄放能力时的压力，即定压加上容过压+0.1。
当定压等于设计压力时P m=P s+P a+0.1=P D+P a+0.1当定压小于设计压力时P m=P s+P h+0.1=P D+P a+0.1式中P s、P a、P h—定压、积聚压力、过压，MPa（表）P m—最高泄放压力，MPa（绝）1.4.7 背压P2（安全阀出口压力）背压是由于排放系统有压力而存在于安全阀出口的压力，它是迭加背压和积聚背压的总和，积聚背压是在安全阀开启后，由于介质流动所增加的压力，迭加背压是在安全阀开启后存在于其出口的静压，它是由其它原因在排放系统中产生的压力。
1.4.8 回座压力它是安全阀的定压与关闭压力的差值，以定压的百分数或压力单位表示。
回座压力必须小于定压并大于操作压力。
1.4.9 安全阀的压力等级关系（即容器设计压力，安全阀容许积聚压、定压、过压）见图1-4-1。
图1-4-1 安全阀的压力等级关系注：1、与ASME锅炉压力容器规程和《压力容器安全技术监察规程，1990》基本一致；2、所示压力条件是安装在容器的安全阀条件；3、操作压力可高于或低于90%；4、回座和压差应参照ASME规程有关章节。
1.4.10 确定单阀、多阀泄放压力示例见表1-4-2。
表1-4-2 确定单阀、多阀泄放压力示例（操作事故）1.4.11 温度按工艺操作温度考虑。
2 安全阀设置原则2.1 属于下列情况之一的容器和设备必须设置安全阀（或爆破片）。
2.1.1 在生产过程中，由于火灾、物料的化学反应、动力故障或操作故障等原因，可能导致容器或设备的内压超过设计压力；2.1.2 顶部操作压力大于0.07MPa的压力容器；2.1.3 顶部操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔（汽提塔顶部蒸汽通入另一蒸馏塔者除外）；2.1.4 往复式压缩机各段出口或电动往复丞、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口（本身已有安全阀者除外）；2.1.5 凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时，上述机泵的出口阀后；2.1.6 可燃的**体或液体受热膨胀可能超过设计压力的设备；2.1.7 由几个容器组成的一个压力系统但中间设有隔断阀时，应视为几个独立的容器，每个容器均应按上述要求设置安全阀。
2.1.8 减压阀后，且减压阀后的设备或管道不能承受减压阀前的压力时。
2.2 属于下列情况之一的容器或设备不需设置安全阀。
2.2.1 加热炉炉管；2.2.2 离心泵出口（连接的设备不能承受其最高出口压力者除外）；2.2.3 对于设计压力不低于压力来源，且不因介质化学反应或受热而使其压力超高的容器；2.2.4 由几个容器组成的一个压力系统且中间不设隔断阀时，可只按一个压力系统考虑，如在前端设置安全阀，后面的容器可不设安全阀。
2.3 有可能被介质堵塞或腐蚀的安全阀，应在其入口前设爆破片或在其出入口管道上采取吹扫、加热或保温等防堵措施。
2.4 有突然超压或发生瞬时分解爆炸危险介质的反应设备，如安全阀不能满足要求时，应设置爆破片或爆破片和导管。
2.5 因介质爆聚、分解造成超温超压可能引起爆炸的反应设备，应设报警信号和泄压排放设施，以及自动或手动遥控的紧急切断进料的设施。
3 泄放量的确定在计算安全阀时，应先确定工艺所要求的泄放量。
导致设备超压的原因：一是操作故障，二是火灾。
确定安全阀的泄放量时，应根据工艺过程的具体情况并按可能发生危险情况中的最大一种考虑，但不应机械地将各种不利情况考虑在同一时间发生。
3.1 操作故障时的泄放量在一般情况下，可参考表3-1-1所列基准确定，此表取自APIRP520（第五版，1990）。
如果掌握同类装置的最大实际泄放量，则可按该值确定泄放量。
表3-1-1 几种选定条件泄放量基准续上表表3-1-1与中**总公司标准《炼**装置工艺设计技术规定SHJ1076-86》表7.1.2基本相同。
3.2 换热器管破裂时，安全阀泄放量可按式3-2-1～式3-2-2计算。
介质为**相时G v =246.3×104×2i d (△P ·ρv )0.5 (3-2-1) 介质为液相时G L =16.8×104×2i d (△P/ργ)0.5 (3-2-2) 式中：G v —**体泄放量，kg/h; G L —液体泄放量，m 3/h; d i —换热器管内径，m; △P —高低压侧压力差，MPa; ρv —**体密度，kg/m 3； ργ—液体相对密度。
3.3 液体膨胀充满液体的容器或长管道由于液体膨胀而要求的泄放量，可按式3-3-1计算： PL C wQG ⋅⨯=γρ00361.0 （3-3-1）式中：Q —传入热量，W ；C p —液体比热，KJ/kg ·℃；ω—液体每升高1℃体积膨胀系数，见表3-3-1；其它符号意义同前。
表3-3-1 各种烃液体和水在15.6℃下的膨胀系数ω3.4 **体储罐等压力容器的安全泄放量，按式3-4-1计算：d（3-4-1)G v=2.83×10-3ρv·V·2i式中：G v—安全泄放量，kg/h;ρv—泄放条件下**体密度，kg/m3；di—容器进口管内径，mm;V—容器进口管内流速，m/s。
3.5 火灾条件下容器的安全泄放量由于容器内液体润湿的表面积，在受到火焰辐射时全产生蒸**。