浅谈安全阀的常见故障及维修方法

发表时间:2020/9/18   来源:《中国电业》2020年13期   作者:韦晓丹 李建华 韦志强 陆丽交 李郁葱
[导读] 安全阀是一种特殊阀门,主要应用于承压设备中,控制设备的压力范围
        韦晓丹  李建华  韦志强  陆丽交  李郁葱
        广西南宁市安汇达检测技术有限公司   广西南宁  530000
        摘要:安全阀是一种特殊阀门,主要应用于承压设备中,控制设备的压力范围,避免其超负荷运行。安全阀对于设备有着较强的保护作用,可提升设备运行效率,延长设备使用年限。在实际工作过程中,安全阀发生故障的风险还是很大,为了确保其对设备发挥保护作用,对安全阀的常见故障进行分析,提出合理的维修方法。

        关键词:安全阀;冲量;安全阀;主安全阀

        安全阀是保护设备不超压工作的最后一道屏障,在压力容器的管理和生产中具有非常高的级别,安全阀一旦出现故障不仅无法发挥保护作用反而会影响生产的正常运行,而且还会埋下重大的安全隐患,因此在安全阀使用中不仅要根据管理规定的要求定期进行校验,还必须及时、准确、全面的分析安全阀在使用中发生故障的原因,并根据安全阀的故障原因制定符合相关法令和实际要求和的处理措施,确保安全阀的正常工作发挥安全阀的保护作用。
        
1安全阀的常见故障及维修方法
        1.1安全阀严重泄漏
        校验安全阀时随着压力的升高而产生泄漏,安全阀泄漏使校验压力无法达到预先设定的整定压力值,这种泄漏多因为阀座与阀瓣之间或者阀座与阀体连接螺纹之间密封不严而造成,排除故障的方式为拆解安全阀,研磨密封面或拆解阀座与阀体在连接螺处纹涂抹密封胶或缠绕密封填料,并重新装配调校。
        1.2阀体结合面渗漏
        指上下阀体间结合面处的渗漏现象,造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面:一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏,造成结合面密封不好。消除方法是调整螺栓紧力,在紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行,边紧边测量各处间隙,将螺栓紧到紧不动为止,并使结合面各处间隙一致。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。例如,齿形密封垫径向有轻微沟痕,平行度差,齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效。从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件质量关,采用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生。三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。对由于阀体结合面的平面度太差而引起阀体结合面渗漏的,消除的方法是将阀门解体重新研磨结合面直至符合质量标准。由于杂质垫住而造成密封失效的,在阀门组装时认真清理结合面避免杂质落入。
        1.3安全阀安装密封面损坏
        安全阀一般采用法兰连接的方式安装在压力容器上,法兰的密封面一定要清理干净,尤其是在安全阀的拆装过程中不损坏法兰密封面,轻微刮伤了密封面可以通过研磨进行修正。严重的损坏在密封面进行研磨前还需要机械加工。拆装安全阀要避免安全阀的震动和撞击,以最大限度地保证安各个部件之间的牢固可靠,从而避免由此引起的损坏和泄漏问题。对工况条件较恶劣的安全阀要尽可能选用软阀座、带波纹管式阀座的安全阀,以防止安全阀内的其他部件受到腐蚀。
        1.4安全阀的回座压力低
        安全阀回座压力低对设备的经济运行有很大危害,回座压力过低将造成大量的介质超时、超量排放,造成不必要的能量损失。这种故障经常发生在200MW机组所使用的A49H型弹簧脉冲安全阀上,分析其原因主要是由以下几个因素:一是弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大,这种形式的冲量安全阀在开启后,介质不断排出,推动主安全阀动作。二是阀芯与导向套的配合间隙偏小,在冲量安全阀启座后,在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区,将阀芯抬高,延迟回座时间,当容器内降到较低时,动能压力区的压力减小,冲量阀回座。消除这种故障的方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸,配合间隙过小时,减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙,来增加该部位的通流面积,使蒸汽流经时不至于过分节流,而使局部压力升高形成很高的动能压力区。

        1.5安全阀的颤振
        安全阀在排放过程中出现的抖动现象,称其为安全阀的颤振,颤振现象的发生极易造成金属的疲劳,使安全阀的机械性能下降,造成严重的设备隐患,发生颤振的原因主要有以下几个方面:一方面是阀门的选型不当,选用阀门的排放能力太大(相对于必须排放量而言),消除的方法是选用合适排放量的安全阀,额定排量尽可能接近设备的必需排放量。另一方面是由于进口管道的口径太小,小于阀门的进口通径,或进口管阻力太大,消除的方法是在阀门安装时,使进口管内径不小于阀门进口通径或者减少进口管道的阻力。
        1.6安全阀的频跳
        安全阀出现比较频繁的另外一种故障就是频繁开启,也就是频跳,该故障的原理是,安全阀回座后,一旦压力升高,及时非常微小的波动,安全阀也会自动反复开启。当安全阀发生频跳故障,其自身的密封性就会收到负面影响,引发泄漏。通过调查研究,我们找到了安全阀频跳的影响因素——安全阀回座压力,当压力较高时,容器内过剩的介质排放量较少,这时候的安全阀已经回座,如果不及时进行调整或者调整不合适,容器内的压力就会迅速回升,引发频跳,发生这一现象后,同样可以采取开大节流阀的开度的方法进行故障排除。
        1.7冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长
        发生这种故障的主要原因有以下两个方面:一方面是,主安全阀活塞室的漏汽量大小,虽然冲量安全阀回座了,但存在管路中与活塞室中的压力仍很高,推动活塞向下的力仍很大,所以造成主安全阀回座迟缓。消除这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决。另一方面原因就是主安全阀的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主安全阀回座迟缓,解决这种问题的方法就是将主安全阀运动部件与固定部件的配合间隙控制在标准范围内。
2安全阀检修中应该注意的问题
        在维修之前,进行拉试,如果安全阀无法正常起跳,首先检查阀杆顶部与阀帽之间的距离,看其是否满足标准要求,如果距离不合适,应该进行相应的调整,调整结束后,进行二次试拉,如果仍然无法起跳,就要将安全阀进行解体,然后对阀芯与套筒进行检查,看其间是否存在卡涩现象。
        如果安全阀经过维修仍然有泄漏现象,首先将安全阀进行解体,然后检查阀芯是不是与阀底完全接触,而是压在喷嘴环上,如果是,那么会在喷嘴环上有相关接触痕迹,这时候就应该重点检查喷嘴环固定螺栓有没有损坏现象,后续检查固定阀帽是否紧固。处理完成进行安全阀的复装时,将喷嘴环向下旋转,是不是超出2个齿。
        将安全阀进行解体,对结合面进行详细的检查,如果结合面上存在杂质,那么安全阀的泄漏很有可能是杂质引起的,造成了安全阀的硬伤出现,这时候应该使用研磨块涂上研磨砂进行仔细的研磨,研磨中应该注意,如果冲刷沟痕较深,就先使用粗砂纸研磨,另外,在研磨的最后阶段,一定要采用研磨砂进行研磨抛光,按照相关规范要求,研磨剂所含细砂颗粒为600或900,研磨之后对平面度进行检查,保证在标准范围内。
        对于维修后不能使用的安全阀要坚决予以报废处理,禁止不合格的安全阀使用在运行设备上。

结语:
        安全阀的安装、使用、校验、维修有非常严格的国家标准,安全阀的正常使用对生产有非常重要的影响,只有充分的了解安全阀的结构,掌握其故障的排除方法,才能够正确的保养好安全阀,确保安全阀的长期稳定,并在发生故障时,迅速、准确的进行处理,避免生产事故和安全事故的发生。

参考文献:
[1]刘力成,张华波.安全阀常见故障及排除方法[J].科技传播,2014(09).
[2]王磊.安全阀常见故障分析及排除方法研究[J].吉林化工学院学报,2007(02).
[3]郭铮.锅炉压力容器安全阀常见故障及排除[J].内蒙古石油化工,2013(09).
[4]穆剑主编.陆上油气田安全监督实用技术手册.北京:石油工业出版社,2011
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