先導(dǎo)式安全閥通常由一個(gè)活動(dòng)的不平衡閥瓣(活塞)的主閥和一個(gè)外部的導(dǎo)閥組成。閥瓣的設(shè)計(jì)是頂部面積比底部面積大，在達(dá)到整定壓力前，頂部和底部表面均承受相同的進(jìn)口操作壓力。如圖1與圖2所示。

圖1 先導(dǎo)式安全閥(突開(kāi)型)

圖2 先導(dǎo)式安全閥(調(diào)制型)

　　由于閥瓣頂部面積大于底部面積，凈作用力保持閥瓣緊壓在主閥閥座上。隨著操作壓力的增加，閥座的凈作用力增加，以使閥門關(guān)閉得更緊密。這個(gè)特點(diǎn)允許大多數(shù)先導(dǎo)式閥門被用在最大期望的操作壓力較高的場(chǎng)合中。

　　在整定壓力下，導(dǎo)閥將閥瓣頂部的壓力泄出，此時(shí)凈作用力向上，致使閥瓣開(kāi)啟，流體通過(guò)主閥。經(jīng)過(guò)超壓階段后，導(dǎo)閥關(guān)閉閥瓣頂部氣室的泄出口，因此重新建立壓力，凈作用力導(dǎo)致閥瓣回座。

　　根據(jù)導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況及用戶的要求，導(dǎo)閥泄出口可以是直接排放至大氣或是排放到主閥出口。只有整定壓力不受背壓影響的平衡式導(dǎo)閥，將它的排放管安裝到壓力變化的地方(如主閥出口處)。

　　控制主閥的導(dǎo)閥既可以是突開(kāi)作用的閥，也可以是調(diào)制作用的閥。突開(kāi)作用的導(dǎo)閥可使主閥在無(wú)超壓的整定壓力情況下，達(dá)到全開(kāi)啟，如圖3所示。而調(diào)制作用的導(dǎo)閥是通過(guò)控制主閥氣室的壓力來(lái)控制主閥的開(kāi)度來(lái)滿足所需的泄放量，如圖4所示。

圖3 突開(kāi)型先導(dǎo)式安全閥特性

圖4 調(diào)制型先導(dǎo)式安全閥特性

　　調(diào)制型先導(dǎo)式安全閥既可應(yīng)用于氣體也可應(yīng)用于液體或兩相流。對(duì)比突開(kāi)動(dòng)作的先導(dǎo)閥，調(diào)制型先導(dǎo)安全閥泄放流體的量?jī)H僅是引起系統(tǒng)超壓的流量。由于調(diào)制型先導(dǎo)式安全閥僅僅泄放所需的泄放量，排放背壓力的計(jì)算可以基于所需的泄放量來(lái)替代安全閥的額定泄放量。調(diào)制型先導(dǎo)式安全閥也能夠減少系統(tǒng)中相配的其他的壓力控制設(shè)備，減少有害的大氣泄放物以及減少伴隨泄放到大氣的噪聲量。

　　導(dǎo)閥既可以是流動(dòng)型，也可以是非流動(dòng)型。當(dāng)主閥開(kāi)啟時(shí)，流動(dòng)型允許介質(zhì)流體連續(xù)流過(guò)導(dǎo)閥；而非流動(dòng)型的則不允許。為了減少流體損失和污染環(huán)境，通常建議大多數(shù)場(chǎng)合使用非流動(dòng)型導(dǎo)閥。

　　類似于軟座彈簧載荷式閥門，大多數(shù)主閥及其導(dǎo)閥中用到了非金屬元件，因此操作溫度和流體相容性會(huì)限制它們的使用。此外，同所有泄壓裝置一樣，流體特性如聚合或結(jié)垢的敏感程度、黏度、同體的存在以及腐蝕等問(wèn)題都要考慮。向制造商咨詢以保證所擬定的用途與選用的閥相適應(yīng)。

　　為先導(dǎo)式安全閥選擇各種附件以提供附加功能，常用的附件如下。

一、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)接頭

　　先導(dǎo)式安全閥用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)接頭容易在正常的系統(tǒng)下作期間校驗(yàn)整定壓力�，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)通常其壓力來(lái)自一個(gè)單獨(dú)的能源，例如一個(gè)氮?dú)馄�，氣體通過(guò)一個(gè)儀表閥緩慢地供應(yīng)。導(dǎo)閥和主閥氣室被增壓，以模擬增加的系統(tǒng)壓力，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)壓力驅(qū)動(dòng)導(dǎo)閥并驅(qū)動(dòng)主閥。

二、回流保護(hù)器

　　回流保護(hù)器防止了介質(zhì)的倒流，如圖5所示。當(dāng)附加背壓力大于系統(tǒng)壓力時(shí)，主閥閥瓣就有打開(kāi)的趨勢(shì)，從而造成出口管道的介質(zhì)經(jīng)過(guò)主閥閥瓣進(jìn)入系統(tǒng)的可能。加裝了回流保護(hù)器，主閥閥瓣上方氣室始終作用著附加背壓力和系統(tǒng)壓力的較大者，使主閥閥瓣在導(dǎo)閥動(dòng)作之前始終作用著一個(gè)向下的凈作用力，防止主閥閥瓣開(kāi)啟造成倒流。

圖5 帶有回流保護(hù)器的先導(dǎo)式安全閥

三、過(guò)濾器

　　安裝在導(dǎo)閥進(jìn)口的過(guò)濾器能夠過(guò)濾系統(tǒng)中的固體顆粒等，消除固體顆粒對(duì)導(dǎo)閥動(dòng)作的影響。

四、遠(yuǎn)程壓力感受連接

　　遠(yuǎn)程壓力感受連接使得導(dǎo)閥能夠準(zhǔn)確地感受被保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)際壓力，防止安全閥由于進(jìn)口管道阻力降太大而造成的顫振或頻跳，如圖6所示。

圖6 典型先導(dǎo)式安全閥的安裝

五、提升扳手

　　導(dǎo)閥提升扳手能夠強(qiáng)制導(dǎo)閥在低于整定壓力下排放，從而控制主閥的排放。

　　突開(kāi)型先導(dǎo)式安全閥的特點(diǎn)：

　　1、允許工作壓力接近安全閥的整定壓力；

　　2、閥座軟密封保證安全閥起跳前后的良好密封性；

　　3、安全閥動(dòng)作性能和開(kāi)啟高度不受背壓的影響；

　　4、較小超壓就能使主閥迅速達(dá)到全啟狀態(tài)；

　　5、導(dǎo)閥非流動(dòng)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少了有害介質(zhì)的排放，避免環(huán)境污染；

　　6、啟閉壓差可調(diào)；

　　7、可在線檢測(cè)安全閥的整定壓力。

　　調(diào)制型先導(dǎo)式安全閥的特點(diǎn)：

　　1、隨系統(tǒng)超壓值的增加(減少)而開(kāi)啟(關(guān)閉)，從而減少產(chǎn)品的損失和噪聲；

　　2、減少了安全閥動(dòng)作時(shí)對(duì)被保護(hù)裝置的沖擊載荷；

　　3、允許工作壓力接近安全閥的整定壓力；

　　4、閥座軟密封保證安全閥起跳前后的良好密封性；

　　5、安全閥動(dòng)作性能和開(kāi)啟高度不受背壓的影響；

　　6、導(dǎo)閥非流動(dòng)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少了有害介質(zhì)的排放，避免環(huán)境污染；

　　7、導(dǎo)閥出口可直接與排放管路相連而不受背壓影響；

　　8、可在線檢測(cè)安全閥的整定壓力。