当安全阀阀瓣下的蒸汽压力超过弹簧的压紧力时，阀瓣就被顶开。阀瓣顶开后，排出蒸汽由于下调节环的反弹而作用在阀瓣夹持圈上，使阀门迅速打开。随着阀瓣的上移，蒸汽冲击在上调节环上，使排汽方向趋于垂直向下，排汽产生的反作用力推着阀瓣向上，并且在一定的压力范围内使阀瓣保持在足够的提升高度上随着安全阀的打开，蒸汽不断排出，系统内的蒸汽压力逐步降低。此时，弹簧的作用力将克服作用于阀瓣上的蒸汽压力和排汽的反作用力，从而关闭安全阀。

弹簧安全阀结构特点

弹簧安全阀由阀瓣和阀座组成密封面，阀瓣与阀杆相连，阀杆的总位移量必须满足阀门从关闭到全开的要求。安全阀的整定压力主要是通过调整螺栓改变弹簧压力来调整。阀门上部装有杠杆机构，用于在动作试验时手动提升阀杆。阀体内装有上、下两个调节环，调节下部调节环可使阀门获得一个完整的起跳动作，上调节环用来调节回座压力。回座压力过低，阀门保持开启的时间较长；回座压力太高，将使阀门持续起跳和关闭，产生颤振，导致阀门损坏，而且还会降低阀门的排放量。上部调节环的最佳位置应能使阀门达到全行程。 调节上环和下环

向右（逆时针方向）移动上调节环（导向套），即升高上调节环，从而减少安全阀的排汽量，提高安全阀的回座压力；向左移动上调节环，即降低上调节环，从而增加安全阀的排放量，降低安全阀的回座压力。调整上调节环位置的高低，实际改变蒸汽对阀瓣的反作用力。上调节环下移，则蒸汽对阀瓣的反作用力增大，使安全阀不易回座，则这样可以降低回座压力。上调节环的调节必须配合下调节环（喷嘴环）的微小调节，才能使安全阀的运行更为可靠、灵敏、正确。向右（逆时针方向）转动下调节环，则升高下调节环，使阀门打开迅速而且强劲有力，同时增加阀门排放量；向左转动下调节环，则降低下调节环，减少蒸汽的排放量。如果下调节环移得太低的位置，阀门将处于连续启闭的状态。

弹簧安全阀结构示意图

1 弹簧式安全阀的工作原理及特点　

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具有柔性阀瓣的弹簧式安全阀在线整定技术分析与探讨 [ 日期:2005-08-08 ] [ 来自:网友 ]

1 弹簧式安全阀的工作原理及特点

1(1弹簧式安全阀的工作原理

安全阀弹簧的预紧力FT通过阀杆传递给阀瓣上方，而系统内介质的压力作用在阀瓣下方，在FT的作用下阀瓣的密封面与喷嘴密封面紧紧结合，从而起到密封作用。当系统的介质的作用力Fx与FT平衡时，阀门开始起跳，即安全阀开始起座。起跳压力等于，其中f表示阀门内部零件的机械摩擦力。当安全阀起跳排放降压，直至锅炉容器内的介质的压力降低到作用于阀瓣上的力小于弹簧的作用力时，安全阀才能回座关闭，其结果是保证锅炉设备在规定的压力范围内工作。 1(2 Crosby柔性阀瓣的弹簧式安全阀的结构特点

由于Crosby具有柔性阀瓣的弹簧式安全阀是在阀瓣密封面背侧加工了一道环形的凹槽，这就使阀瓣的密封面具有一定的弹性，所以这类阀瓣叫做“柔性阀瓣”。

从结构上比较，柔性阀瓣对于普通平面阀瓣的优点在于:

?降低了阀杆力的作用点，密封性能提高。普通平面阀瓣的阀杆力作用点不但高于密封面，而且非直接作用在阀瓣上。对于柔性阀瓣的阀门，阀杆力作用点降低到密封面以下，而且直接作用在阀瓣上。这种结构上的改进使阀门的抗震动能力大幅提高，也就是密封稳定性大幅提高。换句话说，在阀门存在相同程度震动的情况下，柔性阀瓣阀门更不容易发生泄漏。这种性能已在安全阀实际运行中得到验证。

?“柔性阀瓣”结构不但提高了运行密封性能，而且提高了保持密封性的运行压力值。对于设计普通平面阀瓣，当运行于压力升高到阀门设定压力(即整定压力的95,)时阀门会出现“预泄”。对于弹簧式安全阀来说，“预泄”的存在是正常现象，而“预泄”的存在在一定程度上可以帮助弹簧式安全阀起跳。因此克罗斯比公司将弹簧式安全阀的设计压力与最大运行压力的差值定为5%以上。“柔性阀瓣”结构将系统压力导入阀瓣密封面背侧的环形的凹槽并作用在与阀瓣密封面相对的环形斜面上，由于密封面具有一定的弹性，随着系统内介质压力的升高，阀瓣密封面被系统的压力向下推压产生微小变形，并与喷嘴密封面紧密结合，从而使阀门预泄点推迟。在保证阀门整定压力准确的前提下、“柔性阀瓣”结构可以使阀门在运行压力达到设定压力96,以上仍然无泄漏。通过我们对Crosby弹簧式安全阀整定校验的结果统计表明，柔性阀瓣的安全阀的预泄点可以达到了整定压力的98.5,甚至99,，而且起跳准确、回座干脆、无泄漏现象。 2(柔性阀瓣的弹簧式安全阀的在线整定技术分析与探讨

依据《电力工业锅炉压力容器监察规程》(DL 612-1996)的有关要求，锅炉安装和大修完毕及安全阀经检修后，都应校验安全阀的起座压力。纯机械弹簧式安全阀可采用液压装置进行校验调整，一般在75%,80%额定压力下进行。经液压装置调整后的安全阀，应至少对最低起座值的安全阀进行实际起座复核。安全阀应定期进行放汽试验。锅炉安全阀的试验间隔不大于一个小修间隔[1]。

仪器在线测量方式是目前较为先进且普遍采用的方法。弹簧式安全阀的在线仪表测量装置的种类较多。如英国FURMANITE公司于八十年代研制的TREVITEST安全阀检测系统和Crosby公司生产的便携式液压压力整定装置(HSPD)等。但它只能校验出厂前或检修后预定的起跳压力是否准确，并不能检验起跳时间的长短、起跳回座压力的高低、启闭压差的大小及动作过程中出现的问题。所以用此类装置校验的安全阀动作的准确性，最终还要实际升压加以验证。 2(1弹簧式安全阀在线测量整定装置的设计原理

弹簧式安全阀的开启、关闭动作是依靠其进口端的介质压力变化和弹簧预紧力来使阀瓣自动开启

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及关闭。当介质压力(内压)升高至其所产生的提升力比弹簧预紧力大时，阀瓣克服弹簧预紧力自动开启，泄放多余的介质，随着系统内介质的压力降低，又由于弹簧力的作用，当内压降至安全值时，阀瓣自动关闭，泄放停止。

根据这个原理，可以设想，在线(又称热态)测量或调整安全阀时，如果由外部提供一个向上的附加力，则当介质压力与这个附加力的总和刚刚克服弹簧预紧力时，阀瓣同样也会开启，甚至在没有介质作用的离线(又称冷态)条件下，单独由外部附加力克服弹簧预紧力时，阀瓣也可开启动作，图1清楚地表示了这种力的平衡关系。

很明显，我们可以看出，此时阀瓣开启动作的条件为:

式中 FT——弹簧预紧力，N;

FW——安全阀起跳时加在阀杆上的外附加力，N;

PX——系统内介质的压力，MPa;

S ——密封面积，mm2;

冷态时开启动作压力,为:

则在热态时开启动作压力,为:

显然，在一般情况下，如果能够准确地测定附加外力FW，就可以根据已知的阀瓣面积S和系统内介质的工作压力PX，很容易地求得安全阀的开启压力P。这即为安全阀在线整定技术的设计依据和原理。

2(2 弹簧式安全阀在线测量整定的技术依据

根据对弹簧式安全阀开启动作特性的分析[2]，可以得出:在外加力FW的作用下，一个安全阀从关闭到开启，再由开启到关闭的全过程中，外附加力FW的变化规律

统内介质的作用力之和正好为弹簧预紧力FT时，阀门微启，增大了介质作用面积,，使得用来克服弹簧预紧力FT的系统介质的作用力急剧增大，其结果在瞬间减小了外附加力FW。从而出现第一个特征拐点,。当外附加力FW逐渐减小而达到关闭点时，由于介质作用面积忽然减小，为保持力的平衡关系，此时，外附加力会出现瞬间回升现象，即第二个特征拐点,。上述两个特征拐点,和,是在线条件下检测弹簧式安全阀开启压力、回座压力的技术依据。 图2(,)为冷态环境时的测试过程曲线，当安全阀未开启之前，外附加力FW克服阀瓣静态刚性力，当达到开启点以后，外附加力改为克服弹簧的弹性力，两者随时间变化的斜率不同，从而出现第一个特征拐点C，同样情况，在安全阀回座时也会出现另一个特征拐点D。这两个特征拐点分别对应安全阀的开启和回座动作位置点，这是作为冷态条件下测试弹簧式安全阀开启、回座压力的技术依据。

从以上分析可以看出，弹簧式安全阀在线测试技术的关键在于如何正确迅速地找到对应其开启动作的特征点。

2.3柔性阀瓣的弹簧式安全阀的在线整定技术分析与探讨

?人为因素影响对测量整定值的影响

目前，宝二发电公司现场采用的Crosby公司生产的便携式液压压力整定装置(HSPD)，该测量装置均须由操作者人工判别安全阀起跳的特征点和活塞的瞬时压力值，通过手工计算出最终结

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果，整个测量过程均需多人密切协作参与，故测量结果的一致性受人为因素影响很大，测量精度难以确保。此类产品仅适用于自己厂家生产的安全阀，对国产和其他厂家安全阀就显得无能为力。九十年代起，国内也出现部分仿制型，在技术上并无太大突破，仍然存在测量一致性差、测量精度低的缺点。

NSH系列安全阀在线定压仪系由北京邦备机电技术有限公司及北京劳动安全技术装备中心研制开发的新型便携式仪器，其基本工作原理等同于英国FURMANITE的TREVITEST安全阀检测系统和Crosby公司的便携式液压压力整定装置(HSPD)，但在设计和工艺上有重大突破。NSH系列安全阀在线校验仪可在机组停运或运行的情况下，仅需2-5秒开启时间即可完成对安全阀进行在线性能检测和工作参数检测，也可对经检测不合格的安全阀进行在线整定，可以测量和记录安全阀的开启压力和安全阀所在位置系统介质压力等参数。

? 柔性阀瓣的密封面积S对整定值的影响

“柔性阀瓣”结构是在阀瓣的密封面背侧加工有一道环形的凹槽，使密封面具有一定的弹性，将系统压力导入阀瓣密封面背侧的环形凹槽，并作用在与阀瓣密封面相对的环形斜面上。随着运行压力的升高，阀瓣密封面被系统的压力向下推压产生微小变形并与喷嘴密封面紧密结合，随着压力的增加，阀瓣密封面会由其外径对应的面积向其内径对应的面积变化，从而使阀门预泄点推迟。 因此，引起柔性阀瓣的弹簧式安全阀的密封面积S的变化的因素主要有以下两个方面。 其一，随着具有柔性阀瓣的弹簧式安全阀的解体研磨检修，使得阀瓣的密封面积S逐渐增大，系统内的介质压力PX对阀瓣所产生的作用力Fx逐渐增大，势必造成柔性阀瓣的弹簧式安全阀的开启压力P的测量结果偏小。所以，如长期不加以修正，可能引起安全门的拒动。 其二，由于柔性阀瓣结构使得密封面具有一定的弹性，随着系统介质的压力和温度的升高，阀瓣密封面一方面在系统介质所产生的向下推压力的作用下发生微小变形，另一方面阀瓣的密封面随其温度的升高发生膨胀变形，其结果是引起柔性阀瓣的密封面积S发生变化。 在大多数安全阀在线整定装置的设计中，安全阀的密封面积S被视为定值， 安全阀的密封面积计算的一个近似公式，它是综合考虑了各种因素而提出的，它与理论计算和实际整定过程中的安全阀的密封面积均存在有一定的差距。

经过计算分析可以得出，如果仅不考虑系统内介质的工作压力PX变化对柔芯阀瓣的密封面积S的影响的条件下。具有柔芯阀瓣的弹簧式安全阀开启压力在线测量的相对误差值已大于2,，远远超出了安全阀整定的起座压力允许范围为整定压力值的1%的规定[3]。

由此可见，在弹簧式安全阀在线测量整定过程中，系统内介质的工作压力PX对柔性阀瓣的密封面积S的影响还是相当严重的，如不加以考虑，就势必造成安全阀的拒动或误动，严重威胁着设备的安全。

因此，对于具有柔性阀瓣的弹簧式安全阀在线整定的关键是准确确定安全阀的密封面积。 对于弹簧式安全阀来讲，弹簧的压缩(放松)与压力的理论关系是一个重要的参数。它是安全阀厂家必须提供的。它表示弹簧正向或反向旋转调整螺母一周，其安全阀起跳压力值升高或降低ΔΡ，此值为理论标准值，但必须注意不同的安全阀此值是不同的。利用安全阀的该重要参数即可计算出安全阀的密封面积和当前安全阀的起跳压力。计算的具体过程为:在系统介质的工作压力PX的情况下，使用安全阀在线整定装置，安全阀起跳动作时加在阀杆上的外附加力为FW1;在保持系统介质压力PX稳定的条件下，调节安全阀调整螺母一周后，此时安全阀起跳时加在阀杆上的外附加力为FW2，安全阀的起跳压力变化为ΔΡ(视其为矢量，即增加为+，减小为,)。

此方法必须保持在系统介质压力稳定的前提下进行，它避免了大量的实际测量和计算工作，实现了安全阀的密封面积未知的情况下对起跳动作压力的在线测量。需要指出的是，此方法计算得到的面积S已不是完全意义上的安全阀的密封面积，它是整合了整个测试过程中的所有影响密封

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面积的因素后得出的数值，所以，由此得到的安全阀的开启动作压力更接近于实际动作值。经过现场的实际测试，采用此方法得到的安全阀的开启动作压力较常规方法要准确的多，与实际开启动作压力的误差在1,以内，符合有关标准规定值。

3 结束语

?对于弹簧式安全阀在线测量整定技术的关键在于如何正确迅速地找到对应开启动作的特征点。采用NSH系列安全阀在线定压仪是解决测量结果的一致性和准确性,免受人为因素影响的有效措施。

?根据对具有柔性阀瓣的弹簧式安全阀起跳过程的研究分析可以看出，确定柔性阀瓣的弹簧式安全阀开启瞬间阀瓣的密封面积S是确保安全门开启动作准确的关键。

?在保持系统介质压力PX稳定的前提下，根据弹簧的特性参数可实现在密封面积S未知的情况下，对弹簧式安全阀的起跳动作压力的在线测试。它整合了整个在线测试过程中的所有影响密封面积S的因素，所以，由此得到的安全阀的开启动作压力更接近于实际动作值。

弹簧安全阀工作原理

弹簧安全阀工作原理

当安全阀阀瓣下的蒸汽压力超过弹簧的压紧力时，阀瓣就被顶开。阀瓣顶开后，排出蒸汽由于下调节环的反弹而作用在阀瓣夹持圈上，使阀门迅速打开。随着阀瓣的上移，蒸汽冲击在上调节环上，使排汽方向趋于垂直向下，排汽产生的反作用力推着阀瓣向上，并且在一定的压力范围内使阀瓣保持在足够的提升高度上随着安全阀的打开，蒸汽不断排出，系统内的蒸汽压力逐步降低。此时，弹簧的作用力将克服作用于阀瓣上的蒸汽压力和排汽的反作用力，从而关闭安全阀。

弹簧安全阀结构特点

弹簧安全阀由阀瓣和阀座组成密封面，阀瓣与阀杆相连，阀杆的总位移量必须满足阀门从关闭到全开的要求。安全阀的整定压力主要是通过调整螺栓改变弹簧压力来调整。阀门上部装有杠杆机构，用于在动作试验时手动提升阀杆。阀体内装有上、下两个调节环，调节下部调节环可使阀门获得一个完整的起跳动作，上调节环用来调节回座压力。回座压力过低，阀门保持开启的时间较长;回座压力太高，将使阀门持续起跳和关闭，产生颤振，导致阀门损坏，而且还会降低阀门的排放量。上部调节环的最佳位置应能使阀门达到全行程。

弹簧安全阀结构示意图

调节上环和下环

向右(逆时针方向)移动上调节环(导向套)，即升高上调节环，从而减少安全阀的排汽量，提高安全阀的回座压力;向左移动上调节环，即降低上调节环，从而增加安全阀的排放量，降低安全阀的回座压力。调整上调节环位置的高低，实际改变蒸汽对阀瓣的反作用力。上调节环下移，则蒸汽对阀瓣的反作用力增大，使安全阀不易回座，则这样可以降低回座压力。上调节环的调节必须配合下调节环(喷嘴环)的微小调节，才能使安全阀的运行更为可靠、灵敏、正确。向右(逆时针方向)

转动下调节环，则升高下调节环，使阀门打开迅速而且强劲有力，同时增加阀门排放量;向左转动下调节环，则降低下调节环，减少蒸汽的排放量。如果下调节环移得太低的位置，阀门将处于连续启闭的状态。

双调节环示意图

上下环的作用示意图

上环的作用示意图

下环的作用示意图

弹簧式安全阀

安装、使用说明书

INSTALLATION AND USAGE MANUAL FOR

THE SPRING SAFETY VALVE

杭州华惠阀门有限公司

杭州阀门厂

HANGZHOU WORLDWISE VALVE CO.，LTD

HANGZHOU VALVE FACTORY

STAND:AUG ，2008

弹簧式中、低压和次高压系列安全阀是我公司自行研制开发的主

导产品之一，使用至今越来越受广大顾客的欢迎。为了使各行业的顾

客能更好地了解和使用我公司的系列安全阀，特制定本说明书，以便

于安全阀的安装和使用。

Series Spring Safety Valve(spring style) in low、 middle 、sub-high

pressure is one of our leading products which is widely used in China. For better understanding and usage of the series safety valve, this manual explains the terms of installation and operation.

一、 安全阀的结构简介

Safety Valve Structural Introduction

1(以下的结构图示中:

The following figures denote:

图1为41型，封闭微启式;

Figure 1 shows 41 type, sealed micro-lift type;

图2为42型，封闭全启式;

Figure 2 shows 42 type, sealed full-lift type;

图3为44型，封闭全启式带扳手;

Figure 3 shows 44 type, sealed full-lift type with spanner; 图4为47型，非封闭微启式带扳手;

Figure 4 shows 47 type, non-sealed micro-lift type with spanner; 图5为48型，非封闭全启式带扳手;

Figure 5 shows 48 type, non-sealed full-lift type with spanner; 图6为48s型，非封闭全启式隔热架带扳手

Figure 6 shows 48s type, thermal-insulated non-sealed full-lift type with spanner;

图1 图2 图3

Figure 1 Figure 2 Figure 3

图4 图5 图6

Figure 4 Figure 5 Figure 6

二、 安装、使用和调整

Installation、Usage and Adjustment

1(安装

1、Installation

安全阀安装前对管道必须进行彻底的清管吹扫处理。

Be sure blow-clean the pipe before installation.

安全阀必须竖直安装，入口管的内径不小于安全阀的入口通径，

并要有必要的支撑(见图7)

The safety valve should be installed vertically, the inner-diameter of

the inlet pipe should be more than the valve’s nominal diameter, the valve should be supported.(Refer to Figure 7)

图7

Figure 7

出口排放管的内径应不小于安全阀的出口通径，排放的阻力应尽

可能小，一般阻力压降小于整定压力的10,。

The inner-diameter of the discharging pipe should be more than the outlet nominal diameter of the safety valve. Discharge resistance should be as less as possible, resistance differential generally is less than 10% set pressure.

排放管最低位置须安装疏水管，并且是单独的，禁止与其他疏水

管相互串联。

A single water draining pipe should be installed at the bottom of the discharging pipe, no cross-connection with other pipe is allowed.

当阀门配有水压压紧螺钉时，阀门参与容器或管路系统的水压试

验时，可利用该螺钉按图示的方法旋在阀帽上以顶住阀杆，阻止阀门

开启。水压试验完毕后应将该螺钉从阀帽上旋下，如果可能最好勿将

阀门参与容器或管路系统的水压试验。

If the safety valve with screwed nail participate the hydraulic test for the pressure vessel or pipe-line , rotate the nail to press the valve stem to avoid the valve opening. Remove the nail from the valve cap after test. the best method is the valve not participating the hydraulic test for the pressure vessel or pipe-line.

在现场安装过程中，对阀门入口端的连接需特别注意(见图8)。

在入口端随安全阀附带了一件密封垫(柔性石墨复合垫)，或者自配

的入口处垫片其实际起密封作用的内、外圆应符合图8的要求，且须

将此密封垫与安全阀的入口法兰端面对中心放置，目的将阀底座的一

条配合间隙缝封堵掉。在与配对法兰安装中要特别注意密封垫不能偏

离中心，否则，介质将绕过密封垫通过配合间隙缝泄漏到阀门的出口

端，而这个泄漏点常被误认为是安全阀的密封面泄漏。

Pay more attention to the inlet flange connection during installation (see Figure 8). A sealing gasket (soft graphite complex gasket) for the valve inlet flange should be concentrated to the inner and outside circles as shown in Figure 8 to shut the mated nap to avoid any leakage which is

usually regarded as valve sealing leakage.

同样高颈凹、凸面法兰相配合连接(见图9)，其随安全阀附带

了一件密封垫(柔性石墨复合垫)，或者自配的垫实际起密封作用的

内、外圆应符合图9的要求，目的将阀底座的一条配合间隙缝封堵掉。

A sealing gasket (soft graphite complex gasket) is also supplied for the connection of male and female neck flange (see Figure 9). The gasket should be concentrated to the inner and outside circles as shown in Figure 9 to shut the nap to avoid any leakage.

图8 图9

Figure 8 Figure 9

2(使用

Usage

应根据压力、温度、介质和排量等参数选择使用正确的阀门型号

和规格。当介质温度在350以上时，应选用带隔热架结构的安全阀。

Make sure to select correct valve type according to the specifications as pressure、temperature 、medium and discharge volume. A radiating

safety valve should be selected if the medium temperature is more than 350.

3(调整

Adjustment

阀门起跳(整定)压力的调整可利用阀帽内的调节螺套顺、逆时

针旋转来调整(见图10)。顺时针旋转可提高起跳压力，反之降低起

跳压力。在调整起跳(整定)压力时，必须降低安全阀入口端的压力，

降低的数值一般为起跳(整定)压力的50,以下，并且要求有培训

合格的专业人员进行。

The valve set pressure can be adjusted by rotating the adjusting sleeve inside the valve cap in clockwise or counter-clockwise direction (see Figure 10). Clockwise rotating makes the set pressure high, otherwise low. Pressure to the safety valve should be deducted (50% of the set pressure normally) before set pressure adjusting, and adjusted by specialized engineers.

图10

Figure 10

排放、回座压力(性能指标)的调整可利用体腔内的调节圈经顺、

逆时针旋转来调整，具体调整方法如下:

Discharging and blow-off pressure can be adjusted by rotating the adjusting ring inside the valve body in clockwise or counter-clockwise direction as follows:

a) 首先应降低阀门入口压力;

Deduct the inlet pressure to the safety valve;

b) 拆除螺帽及螺帽内的紧定螺钉，当使用中、低压产品的单调节

圈结构时(见图11)，用螺丝刀等工具顺时针旋转调节圈(圈

下移)可提高回座压力和排放压力，帮助阀门及时回座。反之

降低回座压力和排放压力，也不利于回座。当使用次高压产品

的双调节圈结构时(见图12)，上圈逆时

图11 图12

Figure 11 Figure 12

针旋转(圈上移)可提高排放压力和回座压力，有利于阀门回

座。反之降低排放压力和回座压力。下圈顺时针旋转(圈下移)

可提高回座压力和排放压力，也有利于阀及时回座。反之则降

低回座压力和排放压力;

Dismiss the screwed cap and the locked nail inside the cap, for

single adjusting ring of low、middle pressure safety valve (see

Figure 11), raise discharging and blow-off pressure by rotating the

ring in clockwise direction (the ring moves down), otherwise

reduce. For double adjusting rings of sub-high safety valve (see

Figure 12), raise the discharging and blow-off pressure by rotating

the upper ring in counter-clockwise direction (the ring moves up),

otherwise reduce. Raise the discharging and blow-off pressure by

rotating the lower ring in clockwise direction (the ring moves

down), otherwise reduce.

c) 装回固定调节圈的紧定螺钉，必须要将螺钉的头部顶入调节圈

的齿槽中，且用螺母进行锁紧，但不能对调节圈产生一个径向

力;

When the screwed nail of the adjusting ring returned, be sure the

top inset to the tooth groove and locked by nut, but no vertical

force caused to the adjusting ring.

d) 调整完毕，阀门入口端可逐渐升压，直致阀门起跳开启动作，

根据动作结果来判断是否要作进一步调整。

Raise the pressure gradually after adjustment till the valve works,

any further adjustment can be decided by working condition. 三、 日常检修

Maintenance and Amendment

1(要经常检查安全阀的密封性能以及与管道相连接处的密封性;

Check the valve’s sealing performance and pipe connection statement periodically.

2(在运行中安全阀有起跳动作时，检查有无异常情况，并进行记录;

Check and make records after the safety valve works. 3(发现安全阀不正常(泄漏或其它故障)时，应及时检修或更换;

Repair or alter the safety valve if any leakage or other barrier occurs. 4(锅炉运行中，安全阀需应定期进行手动排放试验，锅炉停止使用

后又重新启用时，安全阀也需要进行手动排放试验。

The safety valve should be discharging-tested by hand periodically during boiler working or re-working.

四、 常见故障及排除方法

Barriers and their elimination

1(阀门泄漏:在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面间发生超

过允许值的泄漏。

Valve leakage: leakage caused by over-pressured steam through the sealing surface in normal working pressure.

a) 密封面上有脏物。可用提升扳手将阀门开启几次，把脏物冲去;

Objects on the sealing surface. Open the valve by hand for times to

rush the objects;

b) 密封面损伤。可采用研磨或车削并研磨的方法加以修复，修复后

保证密封面的平整度和粗糙度;

Damage on the sealing surface. Polish or machine the surface to

keep the flatness and roughness.

c) 由于装配不当或管道载荷等因素，使阀门零件的同轴度受到破

坏。应重新装配或排除管道的附加载荷;

Concentration of the valve parts damaged by mis-assembly or pipe

loading. Reassembly the valve or eliminate the additional pipe

loading.

d) 阀门整定压力与设备正常工作压力太接近。应根据设备强度条件

对开启压力进行适当的调整;

The valve set pressure is too close to the normal working pressure.

Readjust the valve set pressure and pay attention to equipments’

strength.

e) 由于高温介质腐蚀等原因所造成的弹簧松弛而使开启压力降低

并引起阀门泄漏，应根据原因采取更换弹簧。

Leakage caused by spring loosen by corrosion and the set pressure

deducted. Change the valve spring.

2(安全阀动作不灵活:是指开启、回座时动作不灵活，或开启后不

回座等现象。

Slow operation: slow discharging or blow-down operation or non-backseat after discharge.

a) 调节圈位置失当，致使阀门开启过程拖长或回座迟缓，应重新加

以调整;

Discharging en-longed or slow backseating caused by incorrect

adjusting ring position, readjust it.

b) 内部运动零件有碰伤或有毛刺等缺陷，应更换零件。

Caused by any active parts inside the valve or defects as furs etc.

alter the parts.

3(整定压力值变化:允许偏差值按照GB/T12243-2005标准的规定。

Set pressure value changed: the allowable tolerance to standard

DB/T12243-2005.

a) 工作温度的变化，因阀门是在常温下调整的，可以通过调节螺套

加以调整，如属于选型不当则应更换型号;

As the safety valve is adjusted in atmospheric temperature, when the

working temperature rises, the valve set pressure value might change,

it can be readjusted by rotating the adjusting sleeve. Alter the valve

if incorrect valve type chosen.

b) 弹簧腐蚀，当介质具有强腐蚀性的场合，应调换弹簧，或选用其

他结构的安全阀;

Spring corroded if the working situation is corrosive, change the

spring or choose other correct valve type. c) 背压的影响变化量较大时，应选用背压平衡式安全阀;

Choose a balanced safety valve if the back-pressure unstable.

d) 阀门内部运动零件有卡阻现象，应检查消除之。

Active parts inside the valve blocked, check and eliminate it.

4(阀门频跳

Frequent discharging

a) 阀门通径选择不当;

Incorrect valve diameter chosen;

b) 进口管口径太小或阻力太大;

Inlet pipe diameter lessen or high resistance; c) 排放管道阻力过大;

High resistance inside the discharging pipe; d) 弹簧刚度太大;

The spring too steely.

e) 调节圈位置不当，使回座压力过高。

Incorrect adjusting ring position causes high blow-down pressure.

五、 定期检查

Periodical inspection

1(安全阀安装是否正确;

Be sure the safety valve installed correctly; 2(安全阀的资料是否齐全(铭牌、质量证明文件、安装号、校验记

录及报告);

Complete documents for the safety valve(name plate、quality

certificates、tag No.、check and test records、reports etc.);

3(安全阀外部调节机构的铅封是否完好;

Complete Pb-sealing for the valve driver; 4(有无影响安全阀正常功能的因素;

Be sure no other elements which might affect the valve’s normal

operation;

5(必须设置截断阀的情况时，其安全阀进口前和出口后的截断阀铅

封是否完好并且处于正常开启位置;

Be sure complete Pb-sealing for the stop valves which are necessarily needed and installed prior to the valve inlet and behind the valve outlet. The stop valves should be in open state;

6(安全阀有无泄漏;

No leakage from the safety valve;

7(安全阀外表有无腐蚀情况;

No corrosion for the safety valve;

8(为波纹管设置的泄出孔应当敞开和清洁;

The vent hole for the corrugated pipe should be open and clean; 9(提升装置(扳手)动作有效，并且处于适当位置;

Be sure the spanner effective and be in correct position; 10(安全阀外部相关附件完整无损并且正常。

Any auxiliaries for the safety valve should be completed and work

normally.

六、 执行的标准规范

Standards and specifications

1(阀门设计制造按GB/T 12243《弹簧直接载荷式安全阀》标准的规

定;

Designed and manufactured to GB/T12243 (Spring Loaded Safety

Valve)

2(阀门密封泄漏率考核按API 527《泄压阀的阀座密封度》标准的

规定;

Leakage to API 527 (Valve Seat Sealing for Discharging Valve) 3(阀门规格和选择按GB/T 12241《安全阀 一般要求》标准的规定;

Valve type selection to GB/T12241 (Safety Valve General

Requirements)

4(阀门连接按GB/T 9113《钢制管法兰》或JB/T 79.1和JB/T 79.2

《整体钢制管法兰》以及GB/T 12224《钢制阀门 一般要求》标准的

规定。

Valve connections to GB/T9113 (Steel Pipe Flange) or JB/T79.1 and JB/T79.2 (Flanged Steel Pipe Flange) or GB/T12224 (Steel Valve General Requirements)

弹簧式安全阀

弹簧式安全阀

作者:XXX 指导老师:XXX

宁波大学机械工程与力学学院

摘要:安全阀是一种安全保护用阀～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～超过规定值时自动开启～通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。

安全阀属于自动阀类～主要用于锅炉、压力容器和管道上～控制压力不超过规定值～对人身安全和

设备运行起重要保护作用。弹簧安全阀是限定压力锅在安全压力范围内排气～保证安全使用的

装置。弹簧的结构、性能是该阀的关键。弹簧安全阀是针对排气管由于误操作或未清洗被堵

塞而设立的装置。

关键字:工作原理，内部结构，维修

Abstract:The relief valve is a kind of safety protection, it open or close the valve with a function of the external

force is often under close state, when the equipment or the medium pressure pipe, more than e. open,

through automatically to outside the system to prevent a pipe or discharge medium equipment within

the medium pressure exceed the specified value. The relief valve belong to automatic valve class,

mainly for the boiler, pressure vessel and pipelines, pressure control, not more than rating of personal

safety and equipment operation play an important protection. The relief valve spring is restricted to

pressure cooker in safety pressure range, ensure the safe use of exhaust device. Spring structure,

performance is the key of the valve. Spring safety valve is due to exhaust the incorrect operation or

not cleaning are blocked and the establishment of the device.

Key word: operating principle～internal structure～service

弹簧安全阀工作原理

当安全阀阀瓣下的蒸汽压力超过弹簧的压紧力时，阀瓣就被顶开。阀瓣顶开后，排出蒸汽由

于下调节环的反弹而作用在阀瓣夹持圈上，使阀门迅速打开。随着阀瓣的上移，蒸汽冲击在

上调节环上，使排汽方向趋于垂直向下，排汽产生的反作用力推着阀瓣向上，并且在一定的

压力范围内使阀瓣保持在足够的提升高度上随着安全阀的打开，蒸汽不断排出，系统内的蒸

汽压力逐步降低。此时，弹簧的作用力将克服作用于阀瓣上的蒸汽压力和排汽的反作用力，

从而关闭安全阀。

弹簧安全阀结构特点

弹簧安全阀由阀瓣和阀座组成密封面，阀瓣与阀杆相连，阀杆的总位移量必须满足阀门

从关闭到全开的要求。安全阀的整定压力主要是通过调整螺栓改变弹簧压力来调整。阀门上

部装有杠杆机构，用于在动作试验时手动提升阀杆。阀体内装有上、下两个调节环，调节下

部调节环可使阀门获得一个完整的起跳动作，上调节环用来调节回座压力。回座压力过低，阀门保持开启的时间较长;回座压力太高，将使阀门持续起跳和关闭，产生颤振，导致阀门损坏，而且还会降低阀门的排放量。上部调节环的最佳位置应能使阀门达到全行程。

调节上环和下环

向右(逆时针方向)移动上调节环(导向套)，即升高上调节环，从而减少安全阀的排汽量，提高安全阀的回座压力;向左移动上调节环，即降低上调节环，从而增加安全阀的排放量，降低安全阀的回座压力。调整上调节环位置的高低，实际改变蒸汽对阀瓣的反作用力。上调节环下移，则蒸汽对阀瓣的反作用力增大，使安全阀不易回座，则这样可以降低回座压力。上调节环的调节必须配合下调节环(喷嘴环)的微小调节，才能使安全阀的运行更为可靠、灵敏、正确。向右(逆时针方向)转动下调节环，则升高下调节环，使阀门打开迅速而且强劲有力，同时增加阀门排放量;向左转动下调节环，则降低下调节环，减少蒸汽的排放量。如果下调节环移得太低的位置，阀门将处于连续启闭的状态。

上环的作用示意图 下环的作用示意图

检查

检查弹簧

测量弹簧工作长度，做好标记和记录;

标记和记录各定位尺寸和位置;

检查弹簧有无裂纹、严重锈蚀和变形，弹簧性能是否良好;

检查阀瓣、阀座

密封面如有表面损坏，深度不超过1.4mm，或微小裂纹，且深度不超过1.4mm，可先用车削办法修复后再研磨;

微小缺陷或有必要时，可用着色等无损探伤方法进行确认;

密封面深度小于0.4mm的微小缺陷可用研磨方法消除。

检查阀杆

清理干净阀杆表面污垢，检查阀杆缺陷;必要时进行校直或更换;视情况进行表面氮化处理。检查螺栓、螺母。检查螺栓、螺母的螺纹。装配灵活，无松动现象;

检查阀体及与阀门连接管座焊接。检查阀体及其连接焊缝有无砂眼、裂纹; 检查弹簧提杆。检查弹簧提杆应完好;

研磨

研磨胎具的制作

选择优质铸铁材料，无气孔和制造缺陷，硬度为布氏240或相当此硬度; 平板尺寸: 外径=阀线外径+(5~6)mm

内径=阀线内径-(5~6)mm

厚度=15~20mm

根据上述内径，平板中心应凹进去2~3mm，平板背面中心部位应留有方孔(可以打穿)以备装进连接杆与手柄。

研磨时彻底清扫所要求研磨的表面及周围，研磨胎具上涂研磨膏，放在研磨面上全面均匀加压，反复正、反方向慢慢旋转手柄，长时间研磨时研磨胎具会产生局部磨损，所以经常修正胎具平面才能保证密封面平整;

密封面损伤较重:有明显的压伤等缺陷时，使用粒度300~400研磨膏初研，然后用粒度600~800研磨膏精研，最后使用粒度1000~1200研磨膏抛光精研，每次换研磨膏时，旧研磨膏必须用丙酮擦洗干净，抛光精研时，涂上极少量的研磨膏轻轻地研磨，直至出光亮，最后在油毛毡上涂少量研磨膏。用大于密封面外径的木块压在密封面上的油毛毡旋转几次。密封

面出现光亮。研磨完毕后，热阀瓣舌头背面漏进去的研磨膏以及阀体上的研磨膏都要清理干净;

研磨结束后使用I级平台和红丹粉，检查密封面径向吻合度，吻合度必须超过密封面宽度的80%以上;最后用植物油对阀座阀芯进行抛光处理。

参考文献

[1] 侯德安, 弹簧安全阀检修与调整, 《中国电力》 2001 第2期

[2] 董万印, 弹簧式柔性阀瓣安全阀在线整定技术分析与探讨, 《热力发电》 2005 第1

期

[3] 杨国辉, 弹簧安全阀的常见故障及处理，《管道技术与设备》 2004 第1期 [4] 陈文全，安全阀及其弹簧的故障与排除，《中华纸业》 2002 第7期 [5] 黄文亚，弹簧式安全阀的维修和校验，流体机械》 1994 第12期

致谢

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