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摘要:随着社会的发展,我国的锅炉压力容器的建设也越来越完善。在进行锅炉压力容器应用的过程中,常用的类型为弹簧式安全阀门。这种阀门的实用原理是依靠安装在阀杆上的弹簧所产生的弹力对阀门进行压迫,从而使阀门顺利关闭。经常会因为安全阀运行过程中存在的问题,导致容器出现了泄露的情况。在进行锅炉压力容器应用的过程中,相关部门应该对安全阀问题进行全面的分析,并且采取有效的措施对这些问题进行解决。在日常维护与检修中,企业还应该选用专业的机构,对安全阀进行定期的检验。检验工作人员要对这项工作存在正确的认知,并且严格按照国家的法律法规进行规范的操作,才能提高安全阀的运行质量。
关键词:锅炉压力容器;安全阀;存在的问题;定期校验研究
引言
安全阀是安装于锅炉压力容器及其系统管道上的超压保护装置,是锅炉压力容器及其系统的重要保护装置之一。安全阀根据其构造及运行原理又分为弹簧式、重锤式和电磁式等多种类型。目前工业用锅炉及压力容器采用较多的是弹簧式安全阀。弹簧式安全阀是靠安装在阀杆上的弹簧所产生的弹力(压力或张力)压迫阀芯,使其关闭阀门。通过调整弹簧的弹力达到调整安全阀起座压力的目的,使得压力容器正常运行时安全阀关闭严密、无泄漏,而当容器内压力高于允许极限压力时,(弹簧调紧压力)安全阀立即自动起座,对空排放超压工质进行泄压,起到确保锅炉压力容器不超压运行及至被损坏的作用。然而,很多用户在安全阀的使用过程中,对安全阀的重要性认识不足或重视不够,对安全阀的构造原理及性能了解不深,使得在运行维护及定期检修、甚至故障检修过程中,普遍存在这样或那样的问题,经过对1050台锅炉的安全阀状况调查发现,超过国家规定的校验有效期的锅炉643台,占总调查对象的61.24%,安全阀阀瓣锈死的461台,占43.90%,其他零件损坏的有228台,占21.71%。
1锅炉压力容器安全阀的运行原理
锅炉压力容器的安全阀在应用的过程中,存在不同的种类,可以按照其构造和运行原理,将其分为弹簧式安全阀和重锤式安全阀。当前我国企业在进行锅炉压力容器应用的过程中,广泛使用了弹簧式安全阀,这种安全阀在应用的过程中更加稳定,可以保证压力容器的正常运行。在进行阀门关闭的过程中,更加严密,不会存在泄露的问题。在进行安全阀应用的过程中,如果锅炉压力容器的压力一直高于标准限制,安全阀就会通过自动启动,对容器进行泄压处理,防止锅炉压力容器在运行的过程中,因为超压问题出现了损坏的现象。容器系统的设备会将容器内的压力降到安全阀运行压力内,安全阀就会自动关闭,重新保持密封的状态,确保系统能够正常运行。由此可见,安全阀在运行的过程中,能够保证压力设备的应用安全,并且保证工作人员在进行设备使用的过程中,各项操作更加安全。当前很多企业在进行锅炉压力容器应用的过程中,并没有认识到安全阀的重要性,也没有对安全阀进行定期的检验工作,导致安全阀在应用的过程中,存在更多的问题,降低了锅炉压力容器运行的稳定性。而且企业在对安全阀进行检查的过程中,也没有对存在的故障问题进行及时的解决,导致安全阀的故障范围进一步的扩大。
2检验中安全阀主要存在的问题
2.1选型不正确
在《锅炉安全技术监察规程》(简称《锅规》)中,对安全阀的型式有明确规定:锅炉的安全阀应采用全启式安全阀、杠杆式安全阀和控制式安全阀;TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》(简称《固容规》)关于安全阀的规定源于《压力容器》GB150,而GB150.1附录B4.4中规定:安全阀的型式通常采用弹簧直接荷载式安全阀,阀型有全启式和微启式;全启式安全阀适用于泄放气体、蒸汽及液化气介质,微启式安全阀一般适用于泄放液体介质。安全阀型式多样,给使用单位的选择带来一定的困难,往往存在一种误区就是压力、口径适宜就可以使用。不能简单认为只要安全阀的口径和连接法兰尺寸一样就可以直接安装在承压设备上。选型错误将对设备安全带来极大的隐患,如将全启式安全阀装在充装液体介质设备上,由于全启式安全阀具有突然关闭的动作而产生危险的水锤现象;而如果在使用介质为气体的压力容器上误用微启式安全阀,使安全阀排放能力大大降低,一旦发生超压,将给设备带来爆炸的风险。在锅炉检验中,发现有的设备选择了微启式安全阀。
在压力容器检验中,发现有的设备上所装的安全阀与设计图纸不符,这往往是用户为了节省费用而换了不符合设计要求的材质的安全阀。
2.2不按规定期限校验和维护
《锅规》和《固容规》均规定,安全阀应校验合格后设备方可使用,一般每年至少进行一次整定和校验,同时在校验时应当对安全阀的完好性进行检查,如有异常应在校验的同时对其进行维护保养,以确保其安全保护动作灵敏可靠。安全阀在使用中一旦起跳或者进行手动排放时,回落时阀芯与阀座之间就会留有一层水渍,这种水质往往不是纯净水,可能存在一些杂质,时间一长便可能对接触面造成腐蚀或者会生成氧化铁等产物。未起跳的安全阀经过长期使用,一般密封而都会残留一些杂物,生成污锈和产生腐蚀,对安全法的密封性能产生严重影响。从安全阀的使用管理方面来讲,安全阀每年都应进行一次研磨,把校验和维修结合起来进行。校验对于保证安全阀的可靠性不言而喻,但是在实际检验中发现超期未校验的现象仍较为普遍。
3锅炉压力容器安全阀优化
3.1安全阀校验原理分析
锅炉压力容器安全阀的校验主要是设备升压实跳和在线校验仪校验两种在线校验方式,它们的校验原理分别为:(1)设备升压实跳是在承压设备不停车的前提下,提升设备内介质的压强,使阀瓣克服弹簧预紧力,再由安全阀强制开启的一种校验方式,其优势特点在于校验结果极其接近真实值,但不足之处在于会受到管道内介质性质的约束和限制,并且校验实践中需要安全阀实跳三次,这就对承压设备管道造成了极大的压力,影响了设备管道的使用寿命。(2)在线校验仪校验原理则是在设备正常运行的前提下,设备自身压力无法开启安全阀,这就需要提供一个向上的附加外力(Fs,Fh),并在设备自身介质压力(p)的作用下,克服安全阀弹簧的预紧力(F1),校验安全阀的整定压力。
3.2安全阀的定期检查维修
对锅炉压力容器的安全使用及定期效验,国家具有明确规定,并制定详细而具体的规程、规范。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第131条至148条以及《热水锅炉安全技术监察规程》第98条至第106条《压力容器安全技术监察规程》第140条至第158条都详细规定各种设备安全阀的有关技术要求及检验维护标准。但对大量用户调查表明,相当数量用户缺乏对设备定期效验重要性的足够重视,以至不正常履行对锅炉压力容器及其安全阀的定期效验,使之长期得不到正常的检修维护,缺陷隐患不能被及时发现消除,最终导致重大事故。设备系统正常运行时,压力容器的工作压力维持在设备系统允许的最大压力以下,安全阀应处于待用状态,应密封良好、无泄漏现象。有的设备系统运行状态良好,在一个使用周期内无起座动作现象,因而用户认为安全阀“正常可靠”不需要检修,在再次启动投入使用时安全阀出现泄漏现象或运行超压时安全阀未正常开启,用户十分不理解:安全阀从未动作过,怎么能坏呢?这是因为安全阀在使用过程中,会有些水垢、尘埃、杂质在安全阀的阀辩及阀座的密封面上集结,使密封面表面结垢、腐蚀、磨损,如得不到及时清理将加速损坏,导致安全阀泄漏或锈死。正确的做法是:每个采暖期结束后,不论安全阀是否损坏都应将其卸下,送校验站进行检查维修,对各结合面进行除垢、除锈、研磨、以及校验定压等工作。或在停炉临时检修消缺后,也应对安全阀进行常规项目检查。运行中的安全阀如发现泄漏也应及时更换处理。
结语
安全阀是压力容器防止超压损坏的保护神,做为压力调整的最后一道被动防守的防线,既要保证压力容器正常运行时的严密性,又确保容器不被过高的压力所损坏。国家对设计、制造、运输、检验、使用等各种参与锅炉压力容器行业工作的人员有明确而详细的规定,并定期考核发证。只有该类专业技术人员才可以从事锅炉压力容器的相关工作,他们对安全阀的使用、维护、校验、检修等工作有较专业的知识和足够的认识,因此各使用单位因高度重视这一问题,从思想上,组织上,技术上抓好这项工作,确保人民生命和国家财产的安全不受侵害。
参考文献
[1]谢泽伟.锅炉压力容器安全阀定值校验原理探究[J].化工管理,2018(5):199-200.
[2]李建华,张文庆.锅炉压力容器安全阀存在的问题及定期校验的重要性分析[J].化工管理,2016(9):154.