1、当安全阀的整定压力大于被保护系统的工作压力时，阀门处于关闭状态，这时作用在阀瓣上的力有弹簧预紧力F，方向向下，介质的作用力，方向向上，再就是阀座对阀瓣的托力（密封力），这个密封力在密封面上所产生的比压力，保证了安全阀关闭件间有了必需的密封性。
2、当系统中的压力升高且超过正常工作压力时，由于此时的弹簧预紧力和密封力未发生变化，系统压力的升高，使得关闭件密封面上的密封力随之减少：随着介质压力的进一步升高，当进口压力等于安全阀的整定压力时，阀瓣与阀座之间的作用力等于零（密封力等于零）；当进口压力继续升高略高于整定压力时，阀瓣向上运动，突跳开启。此时安全阀处于开启状态。
3、一旦阀门开启，随着介质的快速流出，由反冲盘裙边的内沿与调节圈外径所围成的环形流道对介质产生节流作用，以及利用反冲盘上流体的静压力，安全阀阀瓣继续向上快速运动，此时，流量始终被阀瓣和阀座之间的开度限制着，直到阀瓣离开阀座的高度达到四分之一流道直径，此后，流量便由喉部的流道直径控制，继而全量排放，使介质压力迅速下降。此时安全阀处于排放状态。
主安全阀漏汽的主要原因是阀体泄漏、法兰面泄漏和密封面泄漏。
1.阀体泄漏，安全阀的阀体一般采用铸造工艺生产，内部铸造质量不易控制。受阀体铸造形状和检验技术的限制，无法完全检验阀体内部质量，因此阀体可能存在砂眼或裂纹等缺陷。阀体长期处于高低温交替的环境中，产生热疲劳损伤和蠕变，容易导致阀体泄漏。
2.法兰面泄漏，为了便于维修和更换，多数安全阀与锅炉之间以及阀体与阀盖间，采用螺栓紧固连接。引起法兰密封面处泄漏的原因很多。例如：法兰密封面的螺栓拧紧力不够或紧偏;法兰密封面的齿形密封垫圈不符合标准或者损坏;法兰密封面粘附了硬质异物。
3.阀门密封面泄漏，安全阀密封面一般由金属材料制成，即使经过精密的加工，阀门很难做到绝对的密封。引起阀门密封面泄漏的情况很复杂。例如：密封面进入异物;密封面损伤;密封面宽度大;零件卡阻;装配不当;弹簧失效或者压紧力不足等。
主安全阀损坏故障主要包括泄漏和启闭故障
1.按照泄漏位置可分为阀体泄漏、法兰面泄漏和密封面泄漏。
(1) 阀体泄漏主要是由铸造质量造成的，例如沙眼。
(2) 法兰面泄漏，法兰密封面的螺栓拧紧力不够或紧偏;法兰密封面的齿形密封垫圈不符合标准或者损坏;法兰密封面粘附了硬质异物。
(3) 阀门密封面泄漏，密封面进入异物;密封面损伤;密封面宽度大;零件卡阻;装配不当;弹簧失效或者压紧力不足。
2.安全阀使用过程中出现启闭故障，锅炉系统压力超过安全压力，而安全阀不能开启或者起跳高度不够，可能引发严重事故，而回座延迟时间过长或回座压力太低，会造成蒸汽大量损失，降低运行经济性。例如零件卡阻;密封面受损;弹簧预紧力太大;控制安全阀不匹配等问题都会引起启闭故障。
锅炉常用的主安全阀通常有杠杆式、弹簧式、脉冲式安全阀3种形式，3种安全阀排汽管道均采用开式排放结构，由于安全阀结构形式的不同，连接方式有所差异。
1.杠杆式安全阀结构简单，配合件摩擦阻力小，动作灵活准确，易于调整，但排汽量较小、重锤尺寸大，常用于中、低压锅炉及压力容器上。排放管和阀管之间采用套接形式相连， 两管之间的间隙可用来吸收排汽点的水平和垂直热位移。 有时为了减小排放管的直径，两管常采用向热位移方向反向偏装的安装形式。
2.脉冲式、弹簧式安全阀出口呈水平方向，采用短管加弯头形式过渡到垂直管段上， 在阀管弯头处设置一个滑动支架，用来承受垂直方向的排汽反力。但需要注意的是此支架尽量不要在汽包上生根施焊，由于受现场条件限制不得在汽包上生根时需作特殊处理。