| 安全阀是一种自动阀门，系统内介质超过规定值时，启闭件自动开启排放介质，低于规定值时，启闭件自动关闭，是设备、装置以及管路系统中实现超压保护功能的最后一道防线。应用于氧化铝溶出系统高压溶出器（压煮器）和自蒸发器（闪蒸槽）的安全阀，面临的工况极其严苛，事故危害极大，因而对其动作性能要求更高。介质中包含介质、水、高碱腐蚀性的颗粒料浆及各种气体，对安全阀的密封、准确开启、及时回座和回座后的动态密封提出了更高要求。尤其是面临高碱腐蚀性的硬颗粒料浆，对密封副的腐蚀、冲刷更加苛刻。因此在结构设计、材料选择和性能要求满就显得尤为关键了。 氧化铝专用安全阀由于介质中不但存在水、高碱腐蚀性的硬颗粒料浆，还有各种闪蒸气体，其介质涉及气、液、固三相，面临的工况极其严苛。当高速运动的颗粒粘着于安全阀的导向运动副上时，安全阀就会被卡死，失去其安全保护功能。被排出的三相流介质在安全阀的出口侧迅速膨胀后，形成变化的背压，如不能平衡这背压，会造成安全阀频跳和颤振，使安全阀迅速失效。所以，设计这种安全阀时，应设计成背压平衡式结构安全阀。如图1所示。一是为了消除出口侧背压对安全阀动作性能的影响。二是采用背压平衡式结构后，将安全阀的运动导向机构以及上部弹簧腔室等部件与介质隔离开来，防止颗粒或矿浆进入安全阀的导向机构及弹簧腔室内，防止弹簧腔室被凝固的料浆堵死，确保安全阀的正常动作。 密封副中的阀瓣设计成弹性阀瓣结构，如图2所示，安全阀密封副各特种尺寸的参数见表1。在阀瓣的密封面上部，设计成45°的槽型，使阀瓣密封面具有一定的弹性。另外，为了提高安全阀密封比压，阀瓣密封面设计成中间开r槽的双密封结构。阀座密封面在其中间设计成带r槽的双密封结构。不但起到减小密封面宽度，提高密封比压的作用，同时减少了颗粒附于密封面上的可能，提高了密封的可靠性。密封面采用堆焊高硬度耐磨的硬质合金，减少了氧化铝颗粒冲刷，保证了安全阀的密封性。
表1 密封副各特种尺寸的参数表 在这种苛刻工况下使用的安全阀由于采用了波纹管结构，使安全阀的其他部件如阀杆、阀盖、导向套、反冲盘、弹簧等避免了与含腐蚀性介质的直接接触。同时采用了波纹管保护机构，避免了波纹管受到直接冲击。 因为氧化铝专用安全阀介质中不但存在水、高碱腐蚀性的硬颗粒料浆，还有各种闪蒸气体，其介质涉及气、液、固三相，面临的工况极其严苛。为保证氧化铝专用安全阀密封可靠、整定准确、启闭灵活和回座及时，材料的选择也显得非常重要。一般阀体、阀盖、阀座采用奥氏体不锈钢，阀座密封面钴基堆焊硬质合金，阀瓣选用17-4PH材料弹性阀瓣，要求高的场合甚至选用镍基INCONEL718，弹簧采用耐高温弹簧合金60Si2Cr、30W4Cr2VA，阀杆采用17-4PH材料。主要零件材料选用见表2所示。
表2 阀门主要零件选用表 从氧化铝专用安全阀流体动力学机理、氧化铝专用安全阀启闭调节排放技术、氧化铝专用安全阀低比压密封技术、氧化铝专用安全阀产品研制及应用等角度出发，分析其阀门工况条件、阀门结构特点，经数值模拟和实际工况运行，得到了以下结论： |
