安全閥是鍋爐、壓力容器和壓力管道的保護(hù)裝置，用來防止受壓設(shè)備中的壓力超過設(shè)計(jì)允許值，從而保護(hù)設(shè)備及其運(yùn)行人員的安全。
由于安全閥可以不依賴任何外部能源而動(dòng)作，所以常常作為受壓設(shè)備的最后一道保護(hù)裝置。從這個(gè)意義上說，它的作用是不能用其他保護(hù)裝置來代替的。
當(dāng)受壓設(shè)備中介質(zhì)的壓力由于某種原因而異常升高，達(dá)到預(yù)先的設(shè)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)開啟，繼而排放，以防止壓力繼續(xù)升高。當(dāng)介質(zhì)壓力由于安全閥的排放而降低，達(dá)到另一預(yù)定值時(shí)，閥門又自動(dòng)關(guān)閉，阻止介質(zhì)繼續(xù)排出。當(dāng)介質(zhì)壓力處于正常工作壓力時(shí)，閥門保持關(guān)閉和密封狀態(tài)。
以下分別以彈簧直接載荷式安全閥和先導(dǎo)式安全閥為例，進(jìn)一步說明安全閥的動(dòng)作原理。
圖1所示為常規(guī)彈簧載荷式氣體安全閥的動(dòng)作原理示意，其動(dòng)作基于力的平衡。在正常操作條件下，進(jìn)口壓力低于整定壓力，閥瓣在彈簧力作用下壓在閥座上處于關(guān)閉位置，閥門處于關(guān)閉(密封)狀態(tài)[圖1(a)]。
圖1 氣體安全閥的工作原理
此時(shí)作用在閥瓣上的彈簧力F為
F=pA+Fs
式中 p——介質(zhì)壓力，MPa;
A——閥瓣上受壓面積，mm2;
Fs——為使閥瓣和閥座壓緊的向下密封附加力，N。
閥瓣在閥座密封面上的壓緊力Fs，保證了所需的密封性。