高性能蒸汽安全阀：设计、制造、试验和验收要求

满足ASME《锅炉与压力容器规范》（2013版）第Ⅰ卷动力锅炉要求的高性能弹簧直接载荷式安全阀的典型结构型式如图3⁃13～图3⁃16所示。

高性能蒸汽安全阀主要用于电站锅炉、汽包及蒸汽管道等的安全保护，应按照ASME《锅炉与压力容器规范》第Ⅰ卷的要求进行设计、制造、试验和验收，该类安全阀的主要性能指标，包括整定压力的允许偏差、超过压力和启闭压差等，也在该卷中进行了规定，均高于ASME《锅炉与压力容器规范》第Ⅷ卷的相关内容。

该类安全阀适用于蒸汽介质，它与被保护设备之间以焊接或者法兰形式进行连接，对于超超临界火电机组，该型安全阀的最高整定压力可达30MPa以上，最高工作温度达600℃以上。

图3⁃13 高性能蒸汽安全阀（Dresser1700系列）

图3⁃14 高性能蒸汽安全阀（Dresser 2700系列）

图3⁃15 用于锅炉汽包的高性能蒸汽安全阀（Crosby HE系列）(www.xing528.com)

该类高性能蒸汽安全阀，在结构设计和材料选用方面均采取了特殊措施。较有代表性的阀盖结构主要有支杆式结构和轭架式结构。图3⁃13所示为支杆式结构，图3⁃14和图3⁃15所示均为轭架式结构。轭架式结构弹簧的安装空间较小，受限于弹簧的尺寸，安全阀适用的压力范围往往较支杆式的小，阀盖的隔热性能也不及支杆式结构。该类安全阀的阀体与阀盖之间一般带有隔离腔，以保护阀门动作时弹簧不直接受高温蒸汽的冲击。阀杆与阀瓣的连接一般采取低中心着力点的设计，使得阀瓣在阀门开启和关闭的过程中易于找正密封。

图3⁃16 具有背压调节作用的高性能蒸汽安全阀结构（Dresser 1700系列）

1—阀体 1A—进口颈部 2—阀座 3—阀瓣4—下调整环 5—下定位销 6—上定位销7—上调整环 8—阀瓣环 9—阀瓣压环10—导套 11—开高限位块 12—盖板13—顶板 14—背压调节环 15—轭杆16—阀杆 17—弹簧 18—调整螺钉 19—支架20—阀帽 21—复位螺母 22—锁紧螺母

该类高性能蒸汽安全阀，在动作调节机构方面，为满足高性能指标的要求，一般采用上下双调节圈的调节机构，同时其利用工作介质，即蒸汽所产生的背压适时加载在阀瓣上以帮助阀瓣及时关闭。该背压调节一般在阀体与阀盖之间设置隔离腔，通过单背压调节环（图3⁃16）来实现。背压调节环的调整可以改变排放时阀瓣上部的背压力，起到辅助调整安全阀启闭压差的作用。调节环下移，可增大背压对于阀瓣的加载，减小安全阀启闭压差；调节环上移，可减小背压对于阀瓣的加载，加大安全阀启闭压差。

为保证高温高压下的安全阀的密封性能，阀瓣一般采取弹性密封结构，通过精确的结构设计，保证其良好的挠性和强度，以有效补偿在高温高压情况下密封副的变形，保证在系统压力达到整定压力的96％时，安全阀仍能保持良好的密封性能。

当应用于公称压力较低的蒸汽管道、设备时，满足ASME《锅炉与压力容器规范》（2013版）第Ⅰ卷要求的该型安全阀仍采用上下调节圈的调节型式，可一定程度简化背压调节机构，进口一般采用法兰式连接，提高阀门的经济性和竞争力。