安全阀、泄压阀、爆破片、呼吸阀分别什么时候用?
干设备和管道的人,经常会碰到安全阀、泄压阀、爆破片、呼吸阀这四类压力保护装置。
这几个东西看起来都是处理压力问题,外形也有相似的地方,所以刚接触设备时容易混在一起。
但到了现场,判断方法并不复杂。
先看设备是什么,再看压力为什么升高,介质有什么特点,装置动作以后设备怎么运行。
不同工况,对应不同的压力保护方式。
安全阀
安全阀主要装在锅炉、压力容器、蒸汽系统、压缩气体系统以及各种带压设备上。

它处理的问题很明确:
设备内部压力超过设定范围,需要自动把压力释放出去。
压力升起来以后,安全阀开启,介质排出;
压力降下来以后,阀门重新关闭。
现场常见的情况有:
蒸汽管线后端堵塞;
压缩机出口不通;
压力容器受到加热;
封闭液体受热膨胀;
反应过程产生大量气体。
这些情况下,设备内部压力会逐渐增加,如果正常流程无法消耗掉这些压力,安全阀就要提供泄放通道。
安全阀安装以后,不能只看口径大小。
现场检查时,更关注整定压力、排放能力、入口管路和出口背压。
比如入口管太小,安全阀动作时前面的压力损失会增加;
出口管阻力大,排放时背压会上升。
这些都会影响安全阀实际工作状态。
所以安全阀解决的是带压设备发生异常升压,需要自动开启泄压,并在压力恢复后重新关闭。
泄压阀
泄压阀在液压系统、油系统、泵出口管线中比较常见。

尤其是容积式泵,比如齿轮泵、螺杆泵、柱塞泵。
这类泵的特点是只要设备还在运转,就会持续输送介质。
如果出口阀突然关闭,液体无法流动,压力会快速升高。
这种情况下,泄压阀提供一条旁通路线。
压力达到设定值以后,阀门开启,把液体送回储罐、泵入口或者其他低压位置。
它解决的是液体系统压力控制问题。
和安全阀相比,泄压阀更多出现在需要回流、旁通或者限制泵出口压力的地方。
很多资料里,安全阀和泄压阀的叫法会混用。
因此不只看名称来判断,还要综合评估阀门结构、介质、安装位置以及设计用途。
爆破片
爆破片和安全阀的区别,是动作以后需要更换。

压力达到设定值以后,爆破片破裂,形成泄放通道。
它没有阀瓣、阀杆、弹簧这些运动部件,即使在一些特殊介质环境下也能保持稳定状态。
现场常见几类情况:
介质容易结晶、结焦、聚合
有些化工介质运行时间长以后,会在阀门内部形成沉积。
这些东西附着在阀座、阀瓣位置,会影响机械阀动作。
爆破片可以把工艺介质和后面的安全阀隔开,减少这类影响。
介质腐蚀性强
安全阀内部零件需长期接触腐蚀性介质,会影响密封面和阀门状态。
在安全阀前增加爆破片,可以让爆破片承担隔离作用。
压力上升很快
有些反应设备或者汽化过程,压力变化速度很快。
这时候需要泄放装置快速打开。
达到动作条件后爆破片会直接破裂,快速形成泄放通道。
对泄漏控制要求高
一些有毒、腐蚀性或者挥发性介质,对正常运行期间的泄漏控制要求较高。
动作前爆破片是完整隔离状态,可以减少介质进入后端泄放设备。
为什么有些安全阀前面还装爆破片?
现场看到“爆破片+安全阀”的组合,不是为了多装一个设备。
很多时候是因为介质不好处理。
比如:
介质容易腐蚀安全阀;
介质容易结晶;
介质容易形成沉积;
设备对泄漏控制要求高。
这时候爆破片安装在前面,主要负责隔离介质。
达到动作条件后,爆破片打开,后面的安全阀负责泄放。
不过这种组合安装后,中间会形成一个空间。
这个空间有没有积压压力,爆破片有没有泄漏,都会影响安全阀工作。
所以组合使用时,需要按整个泄放系统考虑。
呼吸阀
呼吸阀主要安装在油罐、溶剂罐、化工原料储罐等低压储罐上。

储罐平时压力不高,但里面的气体空间一直在变化。
当进料时:液位升高,气体空间会减小,需要排气。
当出料时:液位下降,气体空间会变大,需要补气。
当温度升高:如果罐内气体膨胀,需要排出部分气体。
当温度降低:如果罐内气体收缩,需要吸入外部气体。
呼吸阀就是处理这些压力变化。
罐内压力高了,打开排气;
罐内形成负压,打开进气。
它保护的是储罐正常运行过程中的压力平衡。
当储罐遇到火灾受热、介质大量汽化等情况时,压力变化已经超出正常呼吸范围,则要按照紧急泄放工况处理。
四种装置,现场怎么区分?
看设备类型:
锅炉、压力容器、蒸汽系统、压缩气体设备,看安全阀。
液压系统、油系统、容积泵出口,看泄压阀。
腐蚀性介质、易结晶介质、快速升压设备,看爆破片。
油罐、溶剂罐、低压储罐,看呼吸阀。
它们都和压力有关,但处理的问题不同。
现场容易出现的问题
只看接口,不看参数
安全阀口径一样,不代表排放能力一样。
实际能力还和介质、压力、温度、流量系数有关。
更换设备时,不能只确认接口能不能安装。
安全阀前后阀门状态不对
有些设备为了检修方便,会设置隔离阀。
运行期间,如果隔离阀关闭,安全阀就失去了泄放通道。
所以这类阀门需要有锁定、铅封或者管理措施。
爆破片方向装错
爆破片有规定受压方向。
方向错误,会影响动作压力。
安装时需要按照产品标识确认。
呼吸阀堵塞
储罐顶部环境复杂。
粉尘、油气冷凝物、结晶物都可能附着在阀盘和阀座位置。
呼吸阀堵住以后,储罐既可能出现正压问题,也可能出现负压变形。
只考虑泄出去,没有考虑排到哪里
安全泄放不是把介质排出来就结束。
蒸汽要考虑高温;
易燃介质要考虑扩散和火源;
有毒介质要考虑收集处理;
高温液体要考虑闪蒸。
泄放出口同样属于安全系统的一部分。
小结
设备承受多大压力?
压力为什么升高?
介质是什么状态?
异常时需要排多少量?
泄放以后设备还要不要继续运行?
这些问题弄清楚以后,安全阀、泄压阀、爆破片和呼吸阀的区别就比较明显。
安全阀处理设备异常超压;
泄压阀处理液体系统压力控制;
爆破片处理特殊介质和快速泄放;
呼吸阀处理储罐日常压力变化。
设备选哪一种,不是看名称,而是看现场工况。