安全阀常见故障及处理方法

安全阀常见故障及处理方法摘要：介绍安全阀常用知识，分析安全阀常见故障及处理方法及安全阀的检修工艺。关键字：安全阀校验排放压力回座压力一、概述安全阀是一种非常重要的保护用阀门，它广泛的应用于锅炉，压力容器和管道系统上，其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节能和环境保护紧密相关。当受压系统中的压力超过规定值时，它能自动打开，把过剩的介质排放到大气中去，以保证压力容器和管道系统安全运行，防止事故的发生，而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作压力时又能自动关闭，保证设备的安全可靠运行。二、安全阀常用术语1、排放压力安全阀阀瓣达到规定的开启高度时，安全阀入口处的静压力（即整定压力加超过压力），又称全开压力。蒸汽用安全阀一般应小于或等于整定压力的1.03倍，水或其他液体应小于或等于整定压力的1.20倍。2、回座压力安全阀排放后随着系统压力的降低，阀瓣与阀座重新接触，阀门开启高度为零，介质停止连续流出时安全阀入口处的静压力。对可压缩介质，在压力低于整定压力10％的范围内，安全阀应回座（不可压缩介质可为20％）。3、启闭压差安全阀整定压力与回座压力的差值，通常用整定压力的百分数表示。一般应为整定压力的4％～7％，最大不得超过整定压力的10％。4、开启高度安全阀阀瓣离开关闭位置的轴向实际行程。全启式安全阀最大开启高度应不小于流道直径的1/4，微启式安全阀最大开启高度应介于流道直径的1/20～1/40。5、整定压力安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力(即阀门安装地点的工作压力或冲量接出点的工作压力)，在该压力下，由介质压力所产生的力与阀瓣开启阻力平衡，由视觉或听觉可感知有介质连续排出。又称开启压力、起座压力。三、安全阀的选用规则由操作压力决定安全阀的公称压力，由操作温度决定安全阀的使用温度范围，由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围，再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式，再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则：（l）热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。（2）蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。（3）水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀，或用安全泄放阀。（4）高压给水一般用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。（5）气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀，如储气罐、气体管道等。（6）大口径，大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀，如减温减压装置、电站锅炉等（7）负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。如我厂一/二期凝器水侧的真空破坏门等。四、安全阀的校验标准一、国家质量监督局锅炉压力容器监察局颁布的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第146条“在用锅炉的安全阀每年至少应校验一次。安全阀的校验一般应在锅炉运行状态下进行。”二、电力工业部颁布的《电力工业锅炉压力容器监察规程》（DL612-1996）9.1.13锅炉安装和大修完毕及安全阀经检修后，都应校验安全阀的起座压力。带电磁力辅助操作机构的电磁安全阀，除进行机械校验外，还应做电气回路的远方操作试验及自动回路压力继电器的操作试验。纯机械弹簧式安全阀可采用液压装置进行校验调整，一般在75%～80%额定压力下进行。经液压装置调整后的安全阀，应至少对最低起座值的安全阀进行实际起座复核。9.1.14安全阀应定期进行放汽试验。锅炉安全阀的试验间隔不大于一个小修间隔。电磁安全阀电气回路试验每月应进行一次。各类压力容器的安全阀每年至少进行一次放汽试验。9.1.15锅炉运行中禁止将安全阀解列。9.1.16安全阀未经校验的锅炉在点火启动和在安全阀校验的过程中应有严格的防止超压措施，并在专人监督下实施。安全阀校验中，校验人员不得中途撤离现场。三、国家电力公司颁布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的规定：3.2.1严防锅炉缺水和超温超压运行，严禁在水位表数量不足(指能正确指示水位的水位表数量)、安全阀解列的状况下运行。3.2.4锅炉超压水压试验和安全阀整定应严格按规程进行。3.2.4.1大容量锅炉超压水压试验和热态安全阀校验工作应制定专项安全技术措施，防止升压速度过快或压力、汽温失控造成超压超温现象。3.2.4.2锅炉在超压水压试验和热态安全阀整定时，严禁非试验人员进入试验现场。”为了防止压力容器爆破事故的发生，应严格执行《压力容器安全技术监察规程》、《电力工业锅炉压力容器监察规程》(DL612—1996)、《压力容器使用登记管理规则》以及其他有关规定，并重点要求如下：4.1防止超压。4.1.11根据设备特点和系统的实际情况，制定每台压力容器的操作规程。操作规程中应明确异常工况的紧急处理方法，确保在任何工况下压力容器不超压、超温运行。4.1.2各种压力容器安全阀应定期进行校验和排放试验。4.1.3运行中的压力容器及其安全附件(如安全阀、排污阀、监视表计、联锁、自动装置等)应处于正常工作状态。设有自动调整和保护装置的压力容器，其保护装置的退出应经总工程师批准，保护装置退出后，实行远控操作并加强监视，且应限期恢复。4.1.4除氧器的运行操作规程应符合《电站压力式除氧器安全技术规定》(能源安保11991)709号)的要求。除氧器两段抽汽之间的切换点，应根据《电站压力式除氧器安全技术规定》进行核算后在运行规程中明确规定，并在运行中严格执行，严禁高压汽源直接进入除氧器。4.1.10单元制的给水系统，除氧器上应配备不少于两只全启式安全门，并完善除氧器的自动调压和报警装置。4.1.11除氧器和其他压力容器安全阀的总排放能力，应能满足其在最大进汽工况下不超压。4.3在役压力容器应结合设备、系统检修，按照《压力容器安全技术监察规程》和《电力工业锅炉压力容器监察规程》(DL612—1996)的规定，实行定期检验制度。四、中华人民共和国国家发展和改革委员会发布电力行业标准《电站锅炉安全阀应用导则》（DL/T959-2005）8安全阀的现场校验与调整8.1安全阀的现场校验8.1.1锅炉安装和大修完毕及安全阀经检修后，都应校验安全阀的整定压力。8.1.2带电磁力或其他辅助操作机构的安全阀，除进行机械校验外,还应做电气回路的远方操作试验及自动回路压力继电器的操作试验。8.2电站安全阀的现场校验方法一般采用在线热态校验，可分为用专门仪器（安全阀在线定压仪）校验和升压实跳校验。升压实跳校验由于工作环境恶劣，起跳次数多，会带来密封面的损坏、噪音污染和校验时的安全性等问题。8.2.1纯机械弹簧式安全阀及碟形弹簧安全阀可使用安全阀在线定压仪进行校验调整。校验调整可以在机组启动或带负荷运行的过程中（一般在60％～80％额定压力下）进行。8.2.2首次经安全阀在线定压仪调整后的安全阀，应对最低起跳值的安全阀进行实际起跳复核，经复核，误差值在规定的整定压力偏差以内时，其他使用安全阀在线定压仪校验的安全阀可不必做实跳试验。8.2.3使用的安全阀在线定压仪应保证与实跳值的误差在允许的范围内，并具有数据自动记录和处理功能，避免人为判断因素带来的误差。安全阀定压仪与被测安全阀应具有一定的安全距离。8.2.4安全阀在线定压仪所配的压力传感器和力值传感器应定期校验。8.3在役电站锅炉安全阀每年至少应校验一次。每一个小修周期应进行检查，必要时应进行校验或排放试验。各类压力容器的安全阀每年应至少进行一次排放试验或在线校验。8.4安全阀一经校验合格就应加锁或加铅封，并在锅炉技术登录簿或压力容器技术档案中记录。五、安全阀常见故障原因分析及解决方法目前电厂安全阀都是由主、辅阀配套组成的，并采用机械和热工控制双重保护，有些故障不易发生，但只有充分掌握安全阀的常见故障原因和消除方法，在故障发生时处理起来才能得心应手，对保证设备的安全运行有着重要的意义。1、安全阀的漏泄泄露是安全阀在运行中最常出现的故障，安全阀的泄漏不但会引起介质损失，而且不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏。一般造成阀门漏泄的原因主要有以下三种情况：1.1、脏物杂质落到密封面上，将密封面垫住，造成阀芯与阀座间有间隙，从而阀门渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的脏物及杂质，例如今年6月份，我厂#3号机组#6高加水侧安全门由于密封面夹有垃圾导致阀门长时间泄漏，最终造成阀座和阀头被严重吹损，后经检修人员检修后，现在已正常投入使用，无泄漏。1.2、密封面损伤造成密封面损伤的主要原因有以下几点：一是密封面材质不良。例如，我厂三期前置泵入口安全门，阀芯与阀座密封面普遍有气孔现象，使密封面的硬度也大大降低了，从而造成密封性能下降，消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去，然后按图纸要求重新堆焊加工，提高密封面的表面硬度。注意在加工过程中一定保证加工质量，如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工的阀芯阀座一定要符合图纸要求。二是水压试验过程中，阀门多次回座导致密封面受损，这就要求水压试验人员有专业的知识，尽量做到水压一次性成功。三是在搬运安装过程中，安全阀由于碰撞等原因造成密封面损伤，解决这个的最好方法就要求工作人员在安装过程中要轻拿轻放，避免阀门由于碰撞等原因造成阀门泄漏。1.3、阀门整定压力与设备正常工作压力太接近，当阀门受震动或介质压力波动时更容易发生泄漏。应根据设备情况对整定压力进行适当的调整。1.4、弹簧松驰从而使整定压力降低并引起阀门泄漏。可能是由于高温或腐蚀等原因所造成。应根据原因采取更换弹簧，甚至调换阀门等措施。1.5、阀门选用的不合适造成阀门泄露。例如我厂#3号机组的高压辅汽母管安全门，由于阀芯经多次检修后报废，在更换新的阀芯后，在冷态水压试验合格后投入使用后就发生泄漏现象。后解体检查发现由于新的阀芯发生变形是造成阀门泄漏的主要原因。2、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：一是运动部件与固定部件之间的磨擦力过大会造成安全阀回座迟缓，解决这种问题的方法就是安全阀运动部件与固定部件的配合间隙控制台标准范围内，在检修过程中要清理运动部件和固定部件的接触面，减小他们之间的磨擦力。二就是安全阀的调整圈与阀芯之间的距离太小，在阀门动作后，管道或容器内的压力仍然很高，反作用于阀芯的压力仍然很大导致安全阀回座迟缓。3、安全阀的频跳频跳指的是安全阀回座后，待压力稍一升高，安全阀又将开启，反复几次出现，这种现象称为安全阀的“频跳”。安全阀机械特性要求安全阀在动作过程中达到规定的开启高度时，不允许出现卡阻、震颤和频跳现象。弹簧安全阀在运行中发生频跳会对阀门造成很大的危害：1）、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2）、密封面由于高频碰撞造成损伤。3）、由于高频振颤造成弹簧实效。4）、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5）、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力，造成其他设备是损坏。造成安全阀的频跳主要有以下四个原因：1）、蒸汽系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当安全阀处于关闭状态时，安全阀入口处的压力是相对稳定的。安全阀入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于安全阀与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是安全阀入口处压力迅速下降到回座压力而导致安全阀关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以安全阀会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。2）、安全阀的调整圈位置设置不当。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后蒸汽的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。3）、安全阀的额定排量远远大于所需排量。由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需的面积，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳。4）、运行方式不正确，导致容器或者管道内压力变化也是导致安全阀的