安全阀是一种自动阀门,它不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止压力超过额定的安全值。当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。我们上海自动化仪表有限公司的安全阀是锅炉、压力容器和压力管道等承压类特种设备的重要安全附件,是为防止设备在异常状况下压力过高引起爆炸而设置的安全装置,对设备的安全性和经济性等方面都起着重大作用。第 549 号《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》、《安全阀安全技术监察规程》及相关安全技术规范规定,严格要求对在用的特种设备的安全阀实行定期校验,定期检测的周期一般每年至少一次,从而更好地保证安全阀定期校验的有效性和及时性。
2009 年 5 月 8 日,国家质监总局又颁布了《安全阀安全技术监察规程》第 1 号修改单,对安全阀的设计、制造、检验、安装、使用、校验和维修过程的先进性、实用性及现有规程及管理办法的一致性有规定,并符合和遵照了《特种设备安全监察条例》的的要求,更加确保了安全阀在锅炉、压力容器和压力管道等承压类设备上的安全使用。
二、安全阀铭牌上应载明的内容
在安全阀铭牌上或者安全阀外表面至少有以下内容的明显标志:安全阀制造许可证编号及标志,制造单位名称,安全阀结构类型,制造日期及其产品编号,公称压力(压力级),公称通径,流道直径或者流道面积,整定压力,阀体材料,额定排量系数或者对某流体保证的额定排量。
铭牌应当用耐腐蚀材料制造,而且必须牢固固定在阀体或者阀盖外表面。
三、安全阀常见的故障及消除方法
安全阀故障主要是由于设计、制造、选择或使用不当造成的。这些故障如不及时消除,就会影响安全阀的功效和寿命,甚至不能起到安全保护作用。从事使用中的安全阀的运行维护、拆卸检验、检验工作的人员应当取得《特种设备作业人员证》。常见的故障及消除方法如下:
(一)泄漏。在设备正常工作压力下,阀瓣与阀座密封面之间发生超过允许程度的渗漏,其原因是阀瓣与阀座密封向之间有脏物,可使用提升扳手将阀开启几次,把脏物冲去。密封面损伤,应根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法加以修复。阀杆弯曲、倾斜或杠杆与支点偏斜,使阀芯与阀瓣错位,应重新装配或更换。弹簧弹性降低或失去弹性,应采取更换弹簧、重新调整开启压力等措施。
(二)到规定压力时不开启。造成这种情况的原因是:
定压不准。应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置。
阀瓣与阀座粘住。应定期对安全阀作手动排放。
杠杆式安全阀的杠杆被卡住或重锤被移动。应重新调整重锤位置并使杠杆运动自动。
(三)不到规定压力开启。主要原因是定压不准,弹簧老化,弹力下降,应适应旋紧调整阀杆或更换弹簧。
(四)排放后压力继续上升。这主要是因为选用的安全阀排量小于设备的安全泄放量,应重新选用合适的安全阀。阀杆中线不正或弹簧生锈,使阀瓣不能开到应有的高度,应重新装配阀杆或更换弹簧。排气管截面不够,应采取符合安全排放面积的排气管。
(五)阀瓣频跳或振动。主要是由于弹簧刚度太大,应改用刚度适当的弹簧。调节圈调整不当,使用座压力过高,应重新调整调节圈位置。排放管道阻力过大,造成过大的排放背压。
(六)排放后阀瓣不回座。这主要是弹簧弯曲,阀杆、阀瓣安装位置不正或被卡住造成的,应重新装配。
四、做好安全阀的维护和检查工作
要使安全阀动作灵敏、可靠和密封性能良好,必须在锅炉、压力容器、压力管道的运行过程中加强维护和检查。
(一)要经常保持安全阀的清洁,防止阀体弹簧等被油垢脏物填满或被腐蚀,防止安全阀排放管被油污或其他异物堵塞。经常检查铅封是否完好,防止杠杆式安全阀的重锤松动或被移动,防止随意拧动。
(二)发现安全阀有泄漏迹象时,应时及更换或检修。禁止用加大载荷(如过分拧紧弹簧式安全阀的调节螺丝或在杠杆式安全阀的杠杆上加挂重物等)的方法来消除泄漏。为防止阀瓣和阀座被气体中的油垢等脏物粘住,致使安全润不能正常开启,对用于空气、蒸汽或带有粘滞性脏物但排放不会造成危害的其他气体的安全阀,应定期做手提排放试验。
(三)为保持安全阀灵敏可靠,每年至少做一次定期校验。定期校验的内容一般包括动态检查和解体检查。动态检查的主要内容是检查安全阀的开启压力、回座压力、密封程度以及在额定排放压力下的开启高度等,其要求与安全阀调试时相同。若动态检查不合格,或在运行中发现有泄漏等异常情况时,则应作解体检查。解体后仔细检查安全阀的所有零部件有无裂纹、伤痕、磨损、腐蚀、变形等情况,并根据缺陷的大小和损坏程度予以修复或更换,后组装,进行动态检查。
特种设备使用单位要高度重视安全阀的故障消除、维修和检查(维护)工作以及相关事故的教训警示和安全阀在承压类特种设备上的重要性。特种设备生产、使用单位,尤其是中、小型民营式个体企业应认真学习,贯彻执行《特种设备安全监察条例》,严格遵守安全操作规程和规章制度,除对在用的承压类特种设备本体进行经常性的日常维护保养和检查外,也要对其安全附件按规定进行定期校验和维护,并纳入特种设备安全管理工作,对发现的隐患,及时整改,消除隐患,并真正落实企业主体责任,确保特种设备的安全运行。
安全阀是特种设备(锅炉、压力容器、压力管道等)上的一种限压、泄压起到安全保护作用的重要附件。
常见的安全阀一般有以下几种:
1、按整体结构和加载结构的形式可分为重锤杠杆式安全阀、弹簧式安全阀和控制式3种。
2、按阀瓣式开启高度与阀流通直径之比可分为微启式和全启式安全阀。
3、按安全阀气体排放的方式可以分为全封闭式、半封闭式和敞开式3种
选用合适的安全阀应从以下几个方面考虑:
1、结构形式,主要取决于设备的工艺条件以及工作介质、特性。一般锅炉、压力容器泄放量不大的情况多选用弹簧式安全阀,否则选择全启式安全阀比较好。
2、如果介质有毒、易燃易爆,应选封闭式安全阀
3、每个安全阀都有自己的工作压力范围,选用时应按照实际需求进行选择。
4、选用的安全阀的排放量必须大于设备的泄放量,这样才能保证部分介质被排除,避免压力继续升高。
安装注意事项
1、各种安全阀都应垂直安装。
2、安全阀出口处应无阻力,避免产生受压现象。
3、安全阀在安装前应专门测试,并检查其密封性。
4、对使用中的安全阀应作定期检查
应用中安全阀常见故障:
在对安全阀正常使用以及进行校验时,由于设计、制造或者使用不当会造成各种故障。这些故障不及时消除,会使影响安全阀功效及使用寿命,严重时还会危及用户生命安全。
1、安全阀泄漏问题。
阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏,原因及解决方法:
a、出现渗漏是因为阀瓣和阀座密封面之间有赃物,可以将阀多开几次冲下就行。
b、密封面损伤,可以根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法加以修复。
c、阀杆弯曲、倾斜扽。应重新装配或更换
2、到规定压力时不开启和到规定压力不关闭,这都是由于安全阀定位不准造成的,应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置或者更换弹簧即可。
3、安全阀排气后压力继续上升。这主要是因为安全阀的排放量没有到达设备的排放量,应该选用合适的安全阀。
4、阀瓣频跳或振动。这主要是因为弹簧刚度太大,该改用刚度适当的弹簧。
5、安全阀排放后不回座,原因:弹簧弯曲,阀杆、阀瓣安 装位置不正或被卡住造成的,应重新装配。
安全阀的操作事项
1、要经常保持安全阀的清洁,防止阀体弹簧等被油垢脏物秸满或被腐蚀,防止燃气安全阀排放管被油污或其他异物堵塞;经常检查铅封是否完好,防止杠杆式安全阀的重锤松动或被移动,防止弹簧式安全阀的调节螺丝被随意拧动。
2、安全阀清洗完后,必须重新调试。
3、 应选用轻油类清洗安全阀。
4、调试完后初运行阶段,应仔细观察安全阀的运行情况。
5、发现安全阀有泄漏迹象时,应及时更换或检修。禁 止用加大载荷(如过分拧紧弹簧式安全阀的调节螺丝或在杠杆式安全阀的杠杆上加挂重物等)的方法来消除泄漏。
6、定期检查运行中的安全阀是否泄漏、卡阻及弹簧锈蚀等不正常现象,并注意观察调节螺套及调节圈紧定螺钉的锁紧螺母是否有松动,若发现问题应及时采取适当措施。
7、安装在室外的安全阀要采取适当的防护措施,以防止雨雾、尘埃、锈污等脏物侵入安全阀及排放管道,当环境低于摄氏零度时,还应采取必要的防冻措施以保证安全阀动作的可靠性。
8、对燃气安全阀进行操作时除遵守本规程外,还应遵守《压力容器安全技术监察规程》和《安全阀安全技术监察规程》(TSG ZF001-2004)的相关规定。
安全阀一般直接安装在特种设备上的,他的设计、制造、安装、使用、检验等都要符合特种设备相关规定的要求,因为它的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。
安全阀校验有现场校验(在线检验)和校验台检验两种手段。条件允许下应该尽量在现场校验,因为现场检验更切合实际运行工况,因而更可靠。安全阀作为超压设备的保护装置应具备以下几点要求:准确地开启、适时地全开、稳定地排放、良好地回座性能、可靠的密封。安全阀必须定期校验,才能保证它处于灵敏可靠的工作状态,确保设备的安全运行。
常见的问题以及解决措施如下:
(一)校验时发现在安全阀表面出现深度较大的裂纹甚至穿透性裂纹。通常分析其原因是由于焊接时未焊透产生的,如果使用碳弧气刨等的热源,为防止裂纹受热后继续扩张,校检人员要在裂纹的两端开出止裂孔或止裂槽,在做具体补救措施前,必须对整个安全阀进行全面检验,同时对于整个设备的各方面信息和设备压力都必须明确。
(二)发现内部埋藏缺陷。应进行焊补,焊补时应该先用超声波定位,距离缺陷较浅的表面进行,尽量避免缺陷清除到三分之二板厚的时候,再从背后清除进行焊补。
(三)发现安全阀选型不当。这类情况主要表现为弹簧的选配和安全阀形式的选择不当。弹簧式的安全阀配备有多个压力等级的弹簧,弹簧受压过高或过低都会影响设备的正常运行。如果安全阀形式选择不当,则有可能带来事故隐患。
(四)安全阀的校验工作有一个人为的问题——校验管理的不全面。从源头上对无制造资质的单位生产的安全阀不给予校验,杜绝这类产品流入用户手中使用。对于安全阀的校检单位要求重视对安全阀的监督,坚决避免不合格的安全阀随设备出厂流入广大用户。
三、安全阀维修工作中的常见问题及解决措施
对安全阀的维修是一项严谨的工作,工作上如果产生微小失误或不慎,就有可能导致安全阀失灵,给设备带来巨大安全隐患。因此要求安全阀维修人员必须具备专业的素质和高度的责任心,并且要通过培训考核,取得特种设备作业人员证。
(一)安全阀泄漏
安全阀一旦发生泄漏,就必须进行维修校验,这类故障在维修中较为常见,有以下四个可能情况和相应的解决措施:
1.安全阀在过高的压力下运行。当阀门整定压力过于接近设备的正常工作压力时,密封面比压力过低。这时候阀门受到震动或者介质压力波动则更容易发生泄漏。解决措施:发生这种情况时,维修人员应当根据设备情况对整定压力进行适当调整。
2.密封面上有异物。解决措施:使用提升扳手反复开启几次阀门,冲走异物。
3.装配不当或者管道载荷的问题,发现零件的同轴度遭到破坏。解决措施:维修人员重新装配或者排除管道附加的载荷。
4.弹簧松弛。可能因为高温或腐蚀等原因,造成弹簧松弛,降
低压力,然后引起阀门泄漏。解决措施:遇见这种问题采取更换适应弹簧的方法。
(二)密封面受损
1.可能由于颗粒杂质落到密封面上。在安全阀调校时,试压介质如清水、氮气、压缩空气等若含杂质过多,将直接影响密封面的密封效果。解决措施:研磨掉落到密封面上的压痕。
2.水垢、腐蚀性介质和残留物存积在密封面产生凹坑沟痕。造成阀瓣和阀座间密封不严密,回落时阀芯与阀座之间就会留下一层水垢。时间一长便会生成氧化铁,未起跳的安全阀经过长期使用,一般密封面都会残留一些杂质,生成污锈和产生腐蚀。从而使安全阀的密封性能下降。解决措施:维修人员根据密封面损伤程度,采用研磨或者车削后研磨的方法进行修复。
3.由于装配不当或有关零件尺寸材质不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象,或者是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。消除方法:检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性。保证阀芯顶尖孔与密封面同心度,检查各部间隙不允许抬起阀芯,根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。对于密封材料必须选用适当的材质。
4.安全阀校验存在误差。在定期校验时,开启压力没有严格地按规定值调整,仅以能否排气泄压作为好坏的标准。
(三)安全阀频跳
造成这种问题的可能成因有五个:
1.弹簧刚度过大造成阀门震荡或频跳。解决措施:改用刚度较小的弹簧,
2.进口管道口径太小或阻力太大。解决措施:使用进口管内径不小于阀门进口通径或减小进口管道阻力。
3.排放管道的阻力过大。解决措施:应降低排放管道阻力。
4.回座压力过高。解决措施:出现这种情况通常是因为调节圈调整不当,应重新调整调节圈位置。
5.安全阀排放压力过大。解决措施:选用安全阀排放能力尽可能接近于设备的正常排放量。
(四)安全阀拒跳
安全阀超过开启压力不泄放通常称为安全阀拒跳。通常分为以下六种情况:
1.弹簧受得过紧导致拒跳。解决措施:放松弹簧。
2.阀瓣与阀座被黏住或生锈。解决措施:用扳手轻轻转动阀瓣,或拆下阀瓣研磨使其密合或调换。
3.安全阀安装不正确。阀芯被卡住。解决措施:拆下安全阀,重新进行正确地安装。
4.阀杆与外壳间隙过小,受热后卡住。解决措施:放大阀杆与外壳间的间隙。
5.有阻挡物或戒指显著挡住气体通道。解决措施:去除阻挡物。
6.调节圈调整不当也可能引起安全阀超过开启压力不泄放。解决措施:重新调整调节圈。
结束语
校检工作需要定时采用先进的校验仪器进行,维修时要对故障原因进行仔细排查才能采取正确的措施进行解决。但是安全阀在运行过程中可能出现的故障是多方面的,这就要求各种设备生产和使用单位要认真学习,严格遵守安全操作流程和相应的规章制度,对安全阀进行及时校检和维护,对发现的隐患要及时整改和落实,这样才能实现各种设备的安全运行。