安全閥是啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài),當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高超過(guò)規(guī)定值時(shí),通過(guò)向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來(lái)防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值的特殊閥門(mén)。
安全閥屬于自動(dòng)閥類(lèi),主要用于鍋爐、壓力容器和管道上,控制壓力不超過(guò)規(guī)定值,對(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù)作用。注安全閥必須經(jīng)過(guò)壓力試驗(yàn)才能使用。
安全閥是閥門(mén)家族比較特殊的一個(gè)分支,它的特殊性是因?yàn)椴煌谄渌y門(mén)僅僅起到開(kāi)關(guān)的作用,更重要的是起到保護(hù)設(shè)備的安全。
鑒于設(shè)備泄壓的需要,在保護(hù)設(shè)備過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件。
安全閥根據(jù)壓力系統(tǒng)的工作壓力(工作溫度)自動(dòng)啟閉,一般安裝于封閉系統(tǒng)的設(shè)備或管路上保護(hù)系統(tǒng)安全。
當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)壓力或溫度超過(guò)設(shè)定壓力時(shí),自動(dòng)開(kāi)啟泄壓或降溫,保證設(shè)備和管道內(nèi)介質(zhì)壓力(溫度)在設(shè)定壓力(溫度)之下,保護(hù)設(shè)備和管道正常工作,防止發(fā)生意外,減少損失。
主要被廣泛應(yīng)用于:
蒸汽鍋爐、液化石油氣汽車(chē)槽車(chē)或液化石油氣鐵路罐車(chē)、采油井、蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路、壓力管道、壓力容器等。
注意事項(xiàng)
安全閥是特種設(shè)備(鍋爐、壓力容器、壓力管道等)上的一種限壓、泄壓起到安全保護(hù)作用的重要附件。
一般直接安裝在特種設(shè)備上的,他的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)等都要符合特種設(shè)備相關(guān)規(guī)定的要求,因?yàn)樗膭?dòng)作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全,并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān)。
安全閥校驗(yàn)有現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)(在線(xiàn)檢驗(yàn))和校驗(yàn)臺(tái)檢驗(yàn)兩種手段。條件允許下應(yīng)該盡量在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn),因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)更切合實(shí)際運(yùn)行工況,因而更可靠。安全閥作為超壓設(shè)備的保護(hù)裝置應(yīng)具備以下幾點(diǎn)要求:準(zhǔn)確地開(kāi)啟、適時(shí)地全開(kāi)、穩(wěn)定地排放、良好地回座性能、可靠的密封。安全閥必須定期校驗(yàn),才能保證它處于靈敏可靠的工作狀態(tài),確保設(shè)備的安全運(yùn)行。
常見(jiàn)的問(wèn)題以及解決措施如下:
(一)校驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)在安全閥表面出現(xiàn)深度較大的裂紋甚至穿透性裂紋。通常分析其原因是由于焊接時(shí)未焊透產(chǎn)生的,如果使用碳弧氣刨等的熱源,為防止裂紋受熱后繼續(xù)擴(kuò)張,校檢人員要在裂紋的兩端開(kāi)出止裂孔或止裂槽,在做具體補(bǔ)救措施前,必須對(duì)整個(gè)安全閥進(jìn)行全面檢驗(yàn),同時(shí)對(duì)于整個(gè)設(shè)備的各方面信息和設(shè)備壓力都必須明確。
(二)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部埋藏缺陷。應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ),焊補(bǔ)時(shí)應(yīng)該先用超聲波定位,距離缺陷較淺的表面進(jìn)行,盡量避免缺陷清除到三分之二板厚的時(shí)候,再?gòu)谋澈笄宄M(jìn)行焊補(bǔ)。
(三)發(fā)現(xiàn)安全閥選型不當(dāng)。這類(lèi)情況主要表現(xiàn)為彈簧的選配和安全閥形式的選擇不當(dāng)。彈簧式的安全閥配備有多個(gè)壓力等級(jí)的彈簧,彈簧受壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。如果安全閥形式選擇不當(dāng),則有可能帶來(lái)事故隱患。
(四)安全閥的校驗(yàn)工作有一個(gè)人為的問(wèn)題——校驗(yàn)管理的不全面。從源頭上對(duì)無(wú)制造資質(zhì)的單位生產(chǎn)的安全閥不給予校驗(yàn),杜絕這類(lèi)產(chǎn)品流入用戶(hù)手中使用。對(duì)于安全閥的校檢單位要求重視對(duì)安全閥的監(jiān)督,堅(jiān)決避免不合格的安全閥隨設(shè)備出廠(chǎng)流入廣大用戶(hù)。
三、安全閥維修工作中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施
對(duì)安全閥的維修是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?,工作上如果產(chǎn)生微小失誤或不慎,就有可能導(dǎo)致安全閥失靈,給設(shè)備帶來(lái)巨大安全隱患。因此要求安全閥維修人員必須具備專(zhuān)業(yè)的素質(zhì)和高度的責(zé)任心,并且要通過(guò)培訓(xùn)考核,取得特種設(shè)備作業(yè)人員證。
(一)安全閥泄漏
安全閥一旦發(fā)生泄漏,就必須進(jìn)行維修校驗(yàn),這類(lèi)故障在維修中較為常見(jiàn),有以下四個(gè)可能情況和相應(yīng)的解決措施:
1.安全閥在過(guò)高的壓力下運(yùn)行。當(dāng)閥門(mén)整定壓力過(guò)于接近設(shè)備的正常工作壓力時(shí),密封面比壓力過(guò)低。這時(shí)候閥門(mén)受到震動(dòng)或者介質(zhì)壓力波動(dòng)則更容易發(fā)生泄漏。解決措施:發(fā)生這種情況時(shí),維修人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)備情況對(duì)整定壓力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
2.密封面上有異物。解決措施:使用提升扳手反復(fù)開(kāi)啟幾次閥門(mén),沖走異物。
3.裝配不當(dāng)或者管道載荷的問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)零件的同軸度遭到破壞。解決措施:維修人員重新裝配或者排除管道附加的載荷。
4.彈簧松弛??赡芤?yàn)楦邷鼗蚋g等原因,造成彈簧松弛,降
低壓力,然后引起閥門(mén)泄漏。解決措施:遇見(jiàn)這種問(wèn)題采取更換適應(yīng)彈簧的方法。
(二)密封面受損
1.可能由于顆粒雜質(zhì)落到密封面上。在安全閥調(diào)校時(shí),試壓介質(zhì)如清水、氮?dú)?、壓縮空氣等若含雜質(zhì)過(guò)多,將直接影響密封面的密封效果。解決措施:研磨掉落到密封面上的壓痕。
2.水垢、腐蝕性介質(zhì)和殘留物存積在密封面產(chǎn)生凹坑溝痕。造成閥瓣和閥座間密封不嚴(yán)密,回落時(shí)閥芯與閥座之間就會(huì)留下一層水垢。時(shí)間一長(zhǎng)便會(huì)生成氧化鐵,未起跳的安全閥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用,一般密封面都會(huì)殘留一些雜質(zhì),生成污銹和產(chǎn)生腐蝕。從而使安全閥的密封性能下降。解決措施:維修人員根據(jù)密封面損傷程度,采用研磨或者車(chē)削后研磨的方法進(jìn)行修復(fù)。
3.由于裝配不當(dāng)或有關(guān)零件尺寸材質(zhì)不合適。在裝配過(guò)程中閥芯閥座未完全對(duì)正或結(jié)合面有透光現(xiàn)象,或者是閥芯閥座密封面過(guò)寬不利于密封。消除方法:檢查閥芯周?chē)浜祥g隙的大小及均勻性。保證閥芯頂尖孔與密封面同心度,檢查各部間隙不允許抬起閥芯,根據(jù)圖紙要求適當(dāng)減小密封面的寬度實(shí)現(xiàn)有效密封。對(duì)于密封材料必須選用適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)。
4.安全閥校驗(yàn)存在誤差。在定期校驗(yàn)時(shí),開(kāi)啟壓力沒(méi)有嚴(yán)格地按規(guī)定值調(diào)整,僅以能否排氣泄壓作為好壞的標(biāo)準(zhǔn)。
(三)安全閥頻跳
造成這種問(wèn)題的可能成因有五個(gè):
1.彈簧剛度過(guò)大造成閥門(mén)震蕩或頻跳。解決措施:改用剛度較小的彈簧,
2.進(jìn)口管道口徑太小或阻力太大。解決措施:使用進(jìn)口管內(nèi)徑不小于閥門(mén)進(jìn)口通徑或減小進(jìn)口管道阻力。
3.排放管道的阻力過(guò)大。解決措施:應(yīng)降低排放管道阻力。
4.回座壓力過(guò)高。解決措施:出現(xiàn)這種情況通常是因?yàn)檎{(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng),應(yīng)重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈位置。
5.安全閥排放壓力過(guò)大。解決措施:選用安全閥排放能力盡可能接近于設(shè)備的正常排放量。
(四)安全閥拒跳
安全閥超過(guò)開(kāi)啟壓力不泄放通常稱(chēng)為安全閥拒跳。通常分為以下六種情況:
1.彈簧受得過(guò)緊導(dǎo)致拒跳。解決措施:放松彈簧。
2.閥瓣與閥座被黏住或生銹。解決措施:用扳手輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)閥瓣,或拆下閥瓣研磨使其密合或調(diào)換。
3.安全閥安裝不正確。閥芯被卡住。解決措施:拆下安全閥,重新進(jìn)行正確地安裝。
4.閥桿與外殼間隙過(guò)小,受熱后卡住。解決措施:放大閥桿與外殼間的間隙。
5.有阻擋物或戒指顯著擋住氣體通道。解決措施:去除阻擋物。
6.調(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng)也可能引起安全閥超過(guò)開(kāi)啟壓力不泄放。解決措施:重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈。
結(jié)束語(yǔ)
校檢工作需要定時(shí)采用先進(jìn)的校驗(yàn)儀器進(jìn)行,維修時(shí)要對(duì)故障原因進(jìn)行仔細(xì)排查才能采取正確的措施進(jìn)行解決。但是安全閥在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的故障是多方面的,這就要求各種設(shè)備生產(chǎn)和使用單位要認(rèn)真學(xué)習(xí),嚴(yán)格遵守安全操作流程和相應(yīng)的規(guī)章制度,對(duì)安全閥進(jìn)行及時(shí)校檢和維護(hù),對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患要及時(shí)整改和落實(shí),這樣才能實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的安全運(yùn)行。
在設(shè)備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過(guò)允許程度的滲漏,安全閥的泄漏不但會(huì)引起介質(zhì)損失。另外,介質(zhì)的不斷泄漏還會(huì)使硬的密封材料遭到破壞,但是,常用的安全閥的密封面都是金屬材料對(duì)金屬材料,雖然力求做得光潔平整,但是要在介質(zhì)帶壓情況下做到絕對(duì)不漏也是非常困難的。因此,對(duì)于工作介質(zhì)是蒸汽的安全閥,在規(guī)定壓力值下,如果在出口端肉眼看不見(jiàn),也聽(tīng)不出有漏泄,就認(rèn)為密封性能是合格的。
安全閥泄漏處理方法:
1、密封面機(jī)械損傷或腐蝕。可用研磨或車(chē)削后研磨的方法修復(fù)或更換。
2、彈簧因受載過(guò)大而失效或彈簧因腐蝕彈力降低時(shí),應(yīng)更換彈簧。
3、閥桿彎曲變形或閥芯與閥座支承面偏斜時(shí),應(yīng)查明原因,重新裝配或更換閥桿等部件。杠桿式安全閥的杠桿與支點(diǎn)發(fā)生偏斜時(shí),使閥芯與閥座受力不均時(shí),應(yīng)校正杠桿中心線(xiàn)。
安全閥不在調(diào)整的起座壓力下動(dòng)作:
1、安全閥調(diào)整不當(dāng),調(diào)整壓力時(shí)忽略了實(shí)際工作介質(zhì)特性和工作溫度的影響,需重新調(diào)整。在熱態(tài)狀態(tài)下連續(xù)調(diào)整不能超過(guò)三次。否則,起座壓力值誤差較大,不能在正常的調(diào)試壓力下動(dòng)作。
2、密封面因介質(zhì)污染或結(jié)晶產(chǎn)生粘連及生銹;需吹洗安全閥,嚴(yán)重時(shí)需研閥芯、閥座。
3、調(diào)整或維護(hù)不當(dāng),彈簧式安全閥的彈簧收縮過(guò)緊或緊度不夠,杠桿式安全閥的生銹盤(pán)過(guò)重或過(guò)輕,需重新調(diào)整安全閥。
4、彈簧產(chǎn)生變形,應(yīng)更換彈簧。
安全閥還不到全開(kāi)狀態(tài):
1、安全閥選用的公稱(chēng)壓力過(guò)大,彈簧剛度過(guò)大,需重新選用安全閥。
2、閥瓣在導(dǎo)向套中摩擦力過(guò)大,需清洗、修磨或更換部件。
3、安全閥排汽管設(shè)置不當(dāng),氣(汽)體流動(dòng)阻力大,需重新調(diào)整排放管路。
閥瓣振蕩處理方法:
1、安全閥的排放量比容器所要求的泄放量大得太多,應(yīng)重新選型,使之相匹配。
2、安全閥進(jìn)口管載面積太小或阻力太大,使安全閥的排氣(汽)量供應(yīng)不足,需更換或調(diào)整安全閥進(jìn)口管道。
3、排放管阻力太大,應(yīng)對(duì)管路進(jìn)行調(diào)整以減小阻力。
安全閥的頻跳
頻跳指的是安全閥回座后,待壓力稍一升高,安全閥又將開(kāi)啟,反復(fù)幾次出現(xiàn),這種現(xiàn)象稱(chēng)為安全閥的“頻跳”。安全閥機(jī)械特性要求安全閥在整動(dòng)作過(guò)程中達(dá)到規(guī)定的開(kāi)啟高度時(shí),不允許出現(xiàn)卡阻、震顫和頻跳現(xiàn)象。發(fā)生頻跳現(xiàn)象對(duì)安全閥的密封極為不利,極易造成密封面的泄漏。分析原因主要與安全閥回座壓力達(dá)高有關(guān),回座壓力較高時(shí),容器內(nèi)過(guò)剩的介質(zhì)排放量較少,安全閥已經(jīng)回座了,當(dāng)運(yùn)行人員調(diào)整不當(dāng),容器內(nèi)壓力又會(huì)很快升起來(lái),所以又造成安全閥動(dòng)作,像這種情況可通過(guò)開(kāi)大節(jié)流閥的開(kāi)度的方法予以消除。節(jié)流閥開(kāi)大后,通往主安全閥活塞室內(nèi)的汽源減少,推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的力較小,主安全閥動(dòng)作的機(jī)率較小,從而避免了主安全閥連續(xù)啟動(dòng)。
安全閥的頻跳
頻跳指的是安全閥回座后,待壓力稍一升高,安全閥又將開(kāi)啟,反復(fù)幾次出現(xiàn),這種現(xiàn)象稱(chēng)為安全閥的“頻跳”。安全閥機(jī)械特性要求安全閥在整動(dòng)作過(guò)程中達(dá)到規(guī)定的開(kāi)啟高度時(shí),不允許出現(xiàn)卡阻、震顫和頻跳現(xiàn)象。發(fā)生頻跳現(xiàn)象對(duì)安全閥的密封極為不利,極易造成密封面的泄漏。分析原因主要與安全閥回座壓力達(dá)高有關(guān),回座壓力較高時(shí),容器內(nèi)過(guò)剩的介質(zhì)排放量較少,安全閥已經(jīng)回座了,當(dāng)運(yùn)行人員調(diào)整不當(dāng),容器內(nèi)壓力又會(huì)很快升起來(lái),所以又造成安全閥動(dòng)作,像這種情況可通過(guò)開(kāi)大節(jié)流閥的開(kāi)度的方法予以消除。節(jié)流閥開(kāi)大后,通往主安全閥活塞室內(nèi)的汽源減少,推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的力較小,主安全閥動(dòng)作的機(jī)率較小,從而避免了主安全閥連續(xù)啟動(dòng)。