压力容器安全阀存在问题及建议

＊蔡水泉

（吉安市特种设备监督检验中心 江西 343000）

安全阀是一种有效地控制和调节压力的机械装置，可以在受压设备、容器或管道中使用。如果被保护系统中的压力超过了规定的阈值，阀门将会自动打开，释放一些多余的介质，从而阻止系统中的压力进一步上升。当系统压力达到某个预定值时，阀门会自动关闭，以确保系统运行的稳定性和可靠性。因为其结构精巧、操作简易、稳定性强，这种装置已被广泛应用于各种压力容器中。当前，许多压力容器采用全启式安全阀，而在实际应用过程中也存在部分问题，本文将对此问题进行深入探讨，并努力进行优化。

1.压力容器安全阀的工作原理及其内部结构

图1展示了压力容器安全阀的结构，该设备利用压缩弹簧来达到力的均衡，并且能够通过螺母来有效地控制弹簧的压缩量，它的内部结构非常简洁，易于操作，具有良好的稳定性和耐久性。通过对安全阀进行正确操控，可以有效地改变其内部的压力，当弹簧被打开时，安全阀的结构就会发生改变，变得更加紧凑、灵活。因此，在实际安装时，可以根据需要自由调整位置，无需考虑任何外部因素，然而，对于震动所带来的影响，也会存在明显差异，具有较小的敏感度。

图1 压力容器安全阀结构

通常，安全阀都配备了独立的控制系统，它的主要功能是通过自我防御来确保安全。当压力超出预期时，安全阀将自动打开，以有效地清理内部的介质，确保压力处于一个稳定的水平，避免超出预期的最大值，采取这一措施可以有效防止各种事故的发生。安全阀的结构大致可以分为两种：第1种是弹簧式，第2种是杠杆式，它们的结构都相对简单。第一种结构是最常见的，它能够在封闭空间中通过弹簧产生有效的力，而杠杆则是利用杠杆的力量来进行工作。此外，脉冲式安全阀也较为常用，它又被称作先导式安全阀，它的安全性更高，此种安全阀主要由安全阀和辅助阀两部分构成，相比而言，自身安全性要比其他方式更高更明显。

另外，如果压力容器内部产生的介质压力已超过现有的状态，那此时辅助阀会发生相应的作用并处于启动状态，会降低内部压力，随着介质逐渐朝向主安全阀移动，则其会处于开启状况，此时内部压力会呈现下降趋势，当达到一定程度上便处于开启状态。此状态下主要包括为两种，第1种为微启式开启，其开启高度处于（1/40）～（1/20）阀座喉径，而第2种为全启式，其开启高度处于（1/4）～（1/3）阀座喉径。另外，在长期的使用过程中也会出现磨损情况，因此也要对此情况进行相应分析，要积极构建完善的系统，由于在系统方面具有一定的非正常现象和时变性，因此也要对此方面进行有效控制。

传统控制理论依赖于数学模型来实现，从实际的角度出发进行分析，在工业中获得精确的数据模型变得非常困难。过去，人们倾向于采用传统的控制理论，然而，由于技术的局限性，它的实际应用却受到了严重的阻碍。对于那些拥有丰富操作经验的工作人员而言，他们通常会凭借自身的直觉和感知来做出决策，通过对生产流程的实时监测和反馈，可以有效地实现控制目标。然而，由于缺乏数学模型的支持，只能依靠自身的经验来进行分析。通过将人为的控制技术转化为控制器，可以根据不同的控制规则，从简单到复杂地实现模糊控制。通过研究国外实践经验，我们成功地开发出一款板期控制器，它可以有效地控制压力容器安全阀，并且能够有效地改善燃料品种。在国内，多传感器信息融合技术和压力容器安全阀的预测模块的研究已经取得了相应的进展，王东风等人也在这方面做出了重要贡献。然而，在实际应用中，仍然存在不确定性。因此，通过对模拟控制器进行改善，能够更加安全和可靠地操作压力容器的安全阀。目前所采用的安全阀如图2所示。

图2 压力容器安全阀

2.压力容器安全阀的主要问题

(1)安全阀选型不当

在对安全阀进行选择时，应根据实际型号和规格进行综合考量，以确保它们能够被正确地安装在不同的位置，并且口径要保持一致。然而实际应用过程中，针对此安装方面给予忽视，建议严格按照相应需求进行有效安装，在实际安装过程中出现相应的问题，比如，在选择型号方面不够科学，极容易出现各种危险事故，就像使用微启式安全阀来保护盛装蒸汽的压力容器，这种方式会使它的实际排放能力逐渐下降，从而在发生超压时，无法有效地释放其中的介质，在压力不断上升的前提下，会使其自身的保护功能失效，再加上内部气体压力逐步增加，进而引发各种安全事故。通常来说，全启式安全阀可以用来控制气体、蒸汽和液化气的泄放，而微启式安全阀则只能控制液体的泄放，在排放有毒或者易燃物质的情况下，最佳选择是封闭式安全阀。选用所有型号规格的安全阀，还必须配带相应的出厂质量证明文件，主要包括制造许可证号、安全阀型号、公称通径、公称压力、开启高度、适用温度、适用介质、阀体材料等。

(2)安装位置方面存在误差

对于压力容器安全阀而言，应提前做好相应检查工作，并强调实际安装流程的科学性，在实际检验过程中应针对此方面进行有效观察，如果出现问题要及时进行调整，减少不必要的损失。然而在实际安装过程中，此项问题难以得到有效解决。特别是在安全阀的实际配置上，若未能及时有效地密封接口，可能导致漏气问题发生，这将大大增加内部容器的复杂性，在没有专门的接口前提下，安全阀的安装和使用将会受到影响，应建立一个单独的安全阀接口保证使用的安全性。同时在实际安装过程中为减少人力、物力投入，应当注重压力的有效排放并进行科学计算，然而，实际应用过程中，无法保证计算数据的准确性，导致实际安装过程中出现各种问题，主要原因在于实际安装过程没有严格按照相应步骤进行，这便存在相应的安全隐患。安全阀内部的压缩弹簧具有重要的平衡作用，尤其是对于螺旋圆形而言，其结构紧凑，操作简单，敏感度极高，在压力容器方面进行安装，能够发挥自身的强大作用。

(3)安装疏忽大意

通常，具有相同公称压力和公称通径的全启式安全阀的流量会比微启式安全阀更大，因此，设计工作者若是采用第一种安全阀，就无法更换为相同尺寸的第二种安全阀。因为流道的尺寸直径不同，即使安装上安全阀，也无法满足规定的排放标准，从而无法确保容器的正常运行。

经过检验，当一个连接口安装两只安全阀时，若是前者的入口面积小于后者入口面积总和，则可以判定这种安装方式是不正确的。为了避免压力损失，最佳的安装方式是将所有管道、管件的截面积都设置得足够大，并且接管尽量短而直。如果一个连接口上有多个安全阀，且不包括备用安全阀，连接口的入口截面积不低于所有安全阀的入口截面积的总和。经过检验，发现几台容器的安全阀泄放出口的泄放管被安设在一个总汇管上，但它们的排放面积没有相应的扩大，因此，这种安装方式显然是不正确的。泄放管应尽量采用垂直布置的方式，且其口径必须大于或者等于安全阀的出口直径。如果泄放总汇管连接有多个安全阀，其截面积必须大于或者等于所有安全阀泄放口的截面积总和。如果管中存在易爆介质，应该使用阻燃材料或其他措施来避免火灾的风险。

3.压力容器安全阀的实际应用策略

(1)注重保养工作

强调日常的维护和管理，要积极做好相应保养工作，时刻保持清洁，防止出现各种腐蚀情况，一旦出现堵塞情况要及时进行处理，同时要经常检查铅封，防止他人随意移动，使其内部结构发生变化，失去原本安全阀发挥的重要调节作用。另外，为防止阀芯与阀座之间牢固结合，应当结合承压设备的实际情况作出相应优化，对于无毒、非易燃介质的压力容器安全阀可以制定定期手拉方式，使其内部气体进行有效排放。一旦发现泄漏情况，要及时进行处理并采取应对措施，减少各种隐患，消除泄漏情况。要求由专业人员进行有效操作，强调工作人员自身的素质和能力，要求拥有极高的专业技能和水平，才能更好的解决实际问题。

设备的优良状态，一定程度上体现出实际操作工作人员的自身素质，因此在实际检测过程中也应当针对不可确定性问题进行分析和处理，在设备管理方面要遵循一定的管理体制，并严格按照相应流程做好相应检测工作。对于操作工而言，要注重自身思维的活跃性，结合设备的实际运营变化作出相应调整，保证设备的正常运行，更好的推动企业良好发展，从而保证生产出高质量的产品。对于工作人员，强调内部结构及原理的熟悉，对每个设备熟悉基础，才能更好的应用设备，发挥设备的重要作用。在维护和管理过程中强调保养工作的有效落实，在实际维护过程中也要针对性进行维护，减少周围环境对设备造成的破坏和影响。

(2)做好检验工作

在对压力容器进行检查时，检查人员必须综合考虑其工艺条件、介质性能、安全泄放量等因素，准确估算出安全阀的排放压力，并严格按照有关的安全技术标准，精准安装和使用安全阀。随着技术的不断发展，更加强调生产方式的全面改革，要满足当代时代发展需求，对于零部件结构方面也要强调科学化。为了保证安全，必须由专业的检测机构来评估压力容器的性能，以确保其所采用的型号符合规定，并且所承受的整定压力必须符合弹簧的最大承载能力。如果安全阀调整的压力超出了弹簧的承受能力，应该更换一个压力级别更合理的弹簧。安装完弹簧后，应在安全阀表面上刻有符合要求的钢印，以便日后检查和核实。在进行压力容器检验时，工作人员会根据相关参数来评估安全阀的性能。

(3)压力容器安全阀整定压力

在使用压力容器时，必须重视安全阀整定压力的调节，它能够有效地维持容器的稳定性，同时在整个工艺系统中也发挥着较为重要的保护作用，可以对管道、阀门等在内的一系列部件进行保护。故而必须严格按照相关规范和标准对整定压力进行调试和校验，方能够安装并投入使用。确定整定压力的原则如下：

①以容器工作压力为依据，选定合适的安全阀整定压力，通常要求后者和前者的比值介于1.05～1.1之间；若是整定压力低于0.18MPa，则这一比值可以适当提高。

②安全阀整定压力不得超过容器的设计压力。

③安全阀整定压力偏差应该介于±3%之间或者±0.015MPa的较大值。

4.总结

总之，压力容器安全阀至关重要，要结合技术的强大优势进行相应分析，压力容器安全阀技术才能得到全面的发展，这能够极大增强自身的可用率，同时还能够保证最低的排放。在此方面，还减少实际应用过程出现的各种磨损，通过采取先进的技术措施，确保设备在运行过程中的安全性、可靠性及稳定性，有效地控制压力容器安全阀的磨损。