范文一:锅炉安全阀常见故障有以下几点
锅炉安全阀常见故障有以下几点 锅炉安全阀常见故障有以下几点:
一、阀门漏泄
在设备正常工作压力下,锅炉安全阀的阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的介质渗漏,介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏。因此,对于工作介质是蒸汽的安全阀,在规定压力值下,如果在出口端肉眼看不见,也听不出有漏泄,就认为密封性能是合格的。
二、阀体结合面渗漏
安全阀的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:
a 、结合面的螺栓紧力不够或紧偏,造成结合面密封面不好。
b 、阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。
c 、锅炉安全阀的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。
三、冲量安全阀动作后主安全阀不动作
这种现象通常被称为主安全阀的拒动。主安全阀拒动严重影响设备的安全运行还有可能会造成重大事故。
四、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:主安全阀活塞室的漏汽量变大或变小,虽然冲量安全阀回座了,但仍存在管路中与活塞室中的蒸汽的压力仍很高,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,节流阀的开度开大与节流孔径的增加都使留在脉冲管内的蒸汽迅速排放掉, 从而降低了活塞内的压力,使其作用在活塞上向下运动的推力迅速减小,阀芯在集汽联箱内蒸汽介质向上的推力和主安全阀自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。
另一方面: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。
五、安全阀的回座压力低
安全阀回座压力低对锅炉的运行有很大危害,回座压力过低将造成大量的介质超时排放,造成不必要的能量损失。这种故障多发生在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造成的:
a 、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。
b 、安全阀的阀芯与导向套的配合间隙不适当,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: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。
造另一个原因:各运动零件磨擦力大,有些部位有卡涩,解决方法就是认真检查各运动部件,严格按检修标准对各部件进行检修,将各部件的配合间隙调整至标准范围内,消除卡涩的可能性。
六、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整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。发生频跳现象对安全阀的密封极为不利,极易造成密封面的泄漏。
分 析原因主要与安全阀回座压力太高有关,回座压力较高时,容器内过剩的介质排放量较少,安全阀已经回座了,当运行人员调整不当,容器内压力又会很快升起来, 所以又造成安全阀动作,像这种情况可通过开大节流阀的开度的方法予以消除。节流阀开大后,通往主安全阀活塞室内的汽源减少,推动活塞向下运动的力较小,主 安全阀动作的几率较小,从而避免了主安全阀连续启动。
七、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,发生颇振的原因主要有以下几个方面:
一方面是阀门的使用不当,选用阀门的排放能力太大(相对于必须排放量而言) ,消除的方法是应当使选用阀门的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,使进口管内径不小干阀门进口通径或者减少进口管道的阻力。排放管道阻力过大,造成排放时过大的背压也是造成阀门颤振的一个因素,可以通过降低排放管道的阻力加以解决。
目前电站锅炉安全阀都是由主、辅阀配套组成,并采用机械和热工控制双重保护,有些故障不易发生,但充分掌握安全阀常见故障原因和消除方法,故障发生时处理起来才能得心应手,对保证设备安全运行有着重要意义。
范文二:安全阀常见故障
一、安全阀常见故障及消除方法
1)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。
2)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。其原因有:阀瓣与阀座密封面之间有脏物。可使用提升扳手将阀开启几次,把脏物冲去;以免密封面损伤。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。
3)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放气或放水试验;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如。 4)排气后压力继续上升。这主要是因为选用的安全阀排量小平设备的安全泄放量,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;排气管截有不够,应采取符合安全排放面积的排气管。 5)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,使回座压力过高。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。应减小排放管道阻力。
6)不到规定压力开启。主要是定压不准;弹簧老化弹力下降。应适当旋紧调整螺杆或更换弹簧。
二、安全阀的选用原则
1、蒸汽锅炉安全阀,一般选用敞开全启式弹簧安全阀S10系列;
2. 液体介质用安全阀,一般选用微启式弹簧安全阀S10系列;
3. 空气或其他气体介质用安全阀,一般选用封闭全启式弹簧安全阀;
4. 液化石油气汽车槽车或液化石油气铁路罐车用安全阀,一般选用全启式内装安全阀; 5. 采油井出口用安全阀,一般选用先导式安全阀;
6. 蒸汽发电设备的高压旁路安全阀,一般选用具有安全和控制双重功能的先导式安全 7. 若要求对安全阀做定期开启试验时,应选用带提升扳手的安全阀。当介质压力达到开启压力的75%以上时,可利用提升扳手将阀瓣从阀座上略为提起,以检查安全阀开启的灵活性;
8. 若介质温度较高时,为了降低弹簧腔室的温度,一般当封闭式安全阀使用温度超过300?及敞开式安全阀使用温度超过350?时,应选用带散热器的安全阀; 9. 若安全阀出口背压是变动的,其变化量超过开启压力的10%时,应选用波纹管安全阀;
10. 若介质具有腐蚀性时,应选用波纹管安全阀,防止重要零件因受介质腐蚀而失效。 安全阀的安装和维护应注意以下事项施工、安装要点:
1、安装位置、高度、进出口方向必须符合设计要求,注意介质流动的方向应与阀体所标箭头方向一致,连接应牢固紧密。
2、阀门安装前必须进行外观检查,阀门的铭牌应符合现行国家标准 《通用阀门标志》GB 12220的规定。对于工作压力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切断作用的阀门,安装前应进行强度和严密性能试验,合格后方准使用。强度试验时,试验压力为公称压力的1.5倍,持续时间不少于5min,阀门壳体、填料应无渗漏为合格。严密性试验时,试验压力为公称压力的1.1倍;试验持续的时间符合GB 502431. 的要求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,并检查其官密封性
4. 对使用中的安全阀应作定期检查。
三、安全阀的相关名词
公称压力:表示安全阀在常温状态下的最高许用压力,高温设备用的安全阀不应考虑高温下材料许用应力的降低。安全阀是按公称压力标准进行设计制造的。 开启压力:也叫额定(整定)压力,是指安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力,在该压力下,开始有可测量的开启高度,介质呈可由视觉或听觉干支的连续排放状态。
排放压力:阀瓣达到规定开启高度时的进口压力。排放压力的上限需服从国家有关标准或规范的要求。
超过压力:排放压力与开启压力之差,通常用开启压力的百分数来表示。 回座压力:排放后阀瓣重新与阀座接触,即开启高度变为零时的进口压力。 回座压力:安全阀排放后,阀瓣重新压紧阀座,介质停止排出时的进口压力。 回座压力是表征安全阀使用品质的一个重要参数,一般要求它至少为工作压力的80 ,,上限以不产生阀瓣频繁跳动为宜。
启闭压差:开启压力与回座压力之差,通常用回座压力与开启压力的百分比表示,只有当开启压力很低时采用二者压力差来表示。
背压力:安全阀出口处的压力。
额定排放压力:标准规定排放压力的上限值。
密封试验压力:进行密封试验的进口压力,在该压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。 开启高度:阀瓣离开关闭位置的实际升程。
流道面积:指阀瓣进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积,用来 计算无任何阻力影响时的理论排量。
流道直径:对应用于流道面积的直径。
帘面积:当阀瓣在阀座上方时,在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥面形通道面积。 排放面积:阀门排放时流体通道的最小截面积。对于全启示安全阀,排放面积等
于流道面积;对于微启式安全阀,排放面积等于帘面积。
理论排量:是流道截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量。 排量系数:实际排量与理论排量的比值。
额定排量系数:排量系数与减低系数(取0.9)的乘积。
额定排量:指实际排量中允许作为安全阀适用基准的那一部分。 当量计算排量:指压力、温度、介质性质等条件与额定排量的适用条件相同时,按全阀的计算排量。
频跳:安全阀阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣接触阀座。 颤振:安全阀阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣不接触阀座。
范文三:隔离开关的常见故障有那些44
隔离开关的常见故障有那些,
1)触头过热; (2)绝缘子表面闪络和松动; (3)隔离开关拉不开; (4)刀片自动断开; (5)刀片弯曲。
隔离开关长期运行常见的缺陷:1 隔离开关发热故障(刀闸口) 2 隔离开关拒合故障3 隔离开关拒分故障4 分合闸操作中途停止故障5 合闸不到位或三相不同期故障
高压隔离开关常见故障有哪些,
答:在系统运行中隔离开关发生的缺陷和故障比较多,涉及到多方面的质量问题。对安全运行威胁最大的是瓷瓶断裂故障,其次是触头过热、运动卡滞、机构卡涩和分合闸不到位、瓷瓶闪络等。
a.瓷瓶断裂故障。
b.导电回路过热。
c.机构问题。
d.传动困难。。
1.常见引的故障有哪些,
答:隔离开关的常见故障有:(1)接触部分过热。(2)瓷质绝缘损坏和闪络放电。(3)拒绝拉、合闸。(4)错误拉、合闸。
2.隔离开关在运行中接触部分过热是由什么原因造成的,
答:隔离开关在运行中过热,主要是负荷过重、接触电阻增大、操作时没有完全合好引起的。
3.隔离开关接触电阻增大的原因有哪些,
答:接触电阻增大的原因为:刀片和刀嘴接触处斥力很大,刀口合得不严,造成表面氧化,使接触电阻增大。其次隔离开关拉、合过程中会引起电弧,烧伤触头,使接触电阻增大。
4.如何判断隔离开关触头是否过热,
答:根据隔离开关接触部分变色漆或试温片颜色的变化来判断,也可根据刀片的颜色发暗程度来确定。现在一般根据红外线测温结果来确定。
5.隔离开关触头、接点过热如何处理,
答:发现隔离开关触头、接点过热时,首先汇报调度,设法减少或转移负荷,加强监视,然后根据不同接线进行处理:
(1)双母线接线。如果一母线侧刀闸过热,通过倒母线,将过热的隔离开关退出运行,停电检修。
(2)单母线接线。必须降低其负荷,加强监视,并采取措施降温,如条件许可,尽可能停止使用。
(3)带有旁路断路器的可用旁路断路器倒换。
(4)如果是线路侧隔离开关过热,其处理方法与单母线处理方法基本相同,应尽快安排停电检修。维持运行期间,应减小负荷并加强监视。
(5)一个半断路器接线的可开环运行。
(6)对母线侧隔离开关过热触头、接点,在拉开隔离开关后,经现场检查,满足带电作业安全距离的,可带电解掉母线侧引下线接头,然后进行处理。
6.隔离开关电动操作失灵应如何检查处理,
答:隔离开关电动操作失灵后,首先检查操作有无差错,然后检查操作电源回路、动力电源回路是否完好,熔断器是否熔断或松动。电气闭锁回路是否正常。
7.隔离开关触头熔焊变形、绝缘子破损、严重放电应如何处理, 隔离开关答:遇到这些情况应立即停电处理,在停电前应加强监视。
8.隔离开关拒绝分、合闸应如何处理,
答:(1)由于轴销脱落、楔栓退出、铸铁断裂等机械故障,或因为电气回路故障,可能发生刀杆与操作机构脱节,从而引起隔离开关拒绝合闸,此时应用绝缘棒进行操作,或在保证人身安全的情况下,用板手转动每相隔离开关的转轴。
(2)拒绝跳闸。当隔离开关拉不开时,如系操动机构被冰冻结,可以轻轻摇动,并观察支持瓷瓶和机构的各部分,以便根据何处发生变形和变位,找出障碍地点。如果障碍地点发生在隔离开关的接触部分,则不应强行拉开,否则支持瓷瓶可能受破坏而引起严重事故,此时只能改变设备的运行方式加以处理。
9.隔离开关合不到位如何处理,
答:隔离开关合不到位,多数是机构锈蚀、卡涩、检修调试未调好等原因引起的,发生这种情况,可拉开隔离开关再合闸。对220KV隔离开关,可用绝缘棒推入,必要时应申请停电处理
范文四:安全阀常见故障分析
科技论坛
安全阀常见故障分析
李君
(黑河市特种设备检验研究所驻逊克站,黑龙江逊克164400)
摘
要:分析了锅炉安全阀阀门漏泄、阀体结合面渗漏、冲量安全阀动作后主安全阀不动作、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长以
及安全阀的回座压力低、频跳和颤振等常见的故障原因,并针对故障原因提出了解决方法。
关键词:安全阀;冲量安全阀;主安全阀1概述
安全阀是一种非常重要的保护用阀门,广泛地用在锅炉、压力容器和管道系统上,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。安全阀工作的可靠与否直接关系到设备及人身的安全,所以必须给予重视。
2安全阀常见故障原因分析及解决方法2.1阀门漏泄
一种情况是,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,一般在锅炉准备停炉大小修时,首先做安全阀试验,如果发现漏泄停炉后都进行解体检修,如果是起炉后进行试验时发现安全阀漏泄,估计是这种情况造成的,在冷却20分钟后再进行一次,对密封面进行冲刷。
另一种情况是密封面损伤。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
二是检修质量差,阀芯阀座研磨的达不到质良。
量标准要求,消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。
2.2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。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。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。
2.3冲量安全阀动作后主安全阀不动作这种现象通常被称为主安全门的拒动。主安全门拒动对运行中的锅炉来说危害是非常大的,是重大的设备隐患,严重影响设备的安全运行,一旦运行中的压力容器及管路中的介质压力超过额定值时,主安全门不动作,使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。
主安全门拒动主要与以下三方面因素有关:
这可能是一是阀门运动部件有卡阻现象。
由于装配不当,脏物及杂质混入或零件腐蚀;活塞室表面光洁度差,表面损伤,有沟痕硬点等缺陷造成的。
二是主安全门活塞室漏气量大。造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。
消除这种缺陷的方法是:对活塞室内表面进行处理,更换合格的活塞及活塞环,在有节流
阀的冲量安全装置系统中关小节流阀开度,增
大进入主安全门活塞室的进汽量,在条件允许的情况下也可以通过增加冲量安全阀的行程来增加进入主安全门活塞室内的进汽量方法推动主安全阀动作。
三是主安全阀与冲量安全阀的匹配不当,冲量安全阀的蒸汽流量太小。这种现象多发生于主安全阀式冲量安全阀有一个更换时,由于考虑不周而造成的。
2.4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蒸汽的压力仍很高,推动活塞向下的力仍很大,所以造成主安全阀回座迟缓。
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台标准范围内。
2.5安全阀的回座压力低
安全阀回座压力低对锅炉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排放,造成不必要的能量损失。分析其原因主要是由以下几个因素造成的:
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。
第二因素是:阀芯与导向套的配合间隙不适当,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。
造成回座压力低的另一个原因就是各运动零件磨擦力大,有些部位有卡涩,解决方法就是认真检查各运动部件,严格按检修标准对各部件进行检修,将各部件的配合间隙调整至标准范围内,消除卡涩的可能性。
2.6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
“频跳”。安全阀机械特性要求安称为安全阀的
全阀在整动作过程中达到规定的开启高度时,
震颤和频跳现象。发生频跳现不允许出现卡阻、
象对安全阀的密封极为不利,极易造成密封面
的泄漏。分析原因主要与安全阀回座压力达高有关,回座压力较高时,容器内过剩的介质排放量较少,安全阀已经回座了,当运行人员调整不当,容器内压力又会很快升起来,所以又造成安全阀动作,像这种情况可通过开大节流阀的开度的方法予以消除。节流阀开大后,通往主安全阀活塞室内的汽源减少,推动活塞向下运动的力较小,主安全阀动作的机率较小,从而避免了主安全阀连续启动。
2.7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:
一方面是阀门的使用不当,选用阀门的排放能力太大(相对于必须排放量而言),消除的方法是应当使选用阀门的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。排放管道阻力过大,造成排放时过大的北压也是造成阀门颤振的一个因素,可以通过降低排放管道的阻力加以解决。
结束语
对锅炉安全阀的常见故障原因进行了分析并提出了具体的解决方法,虽然目前电站锅
辅阀配套组成的,并采用机炉安全阀都是由主、
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。
责任编辑:张雨
范文五:安全阀常见故障分析
安全阀常见故障分析
【摘要】:随着国民经济的迅速发展,化工企业装置的规模越来越大,设备的大型化和密集度的不断加深,安全生产成为企业发展建设中不可忽视的大问题。尽管随着生产装置控制水平的提高,集散控制系统的普遍应用,从工艺控制上采用诸如超压报警、联锁停机等多种措施以确保装置的生产安全,发挥了很重要的作用。但是安全阀仍然是化工生产装置里锅炉、设备、压力容器和压力管道安全的主要设施之一,是生产装置安全保护措施的最后一道屏障。
本文从一名安全阀校验员和检修钳工的角度,主要描述了安全阀校验期间出现的常见故障及排除方法。从安全阀的工作原理、校验与故障排除等多个方面总结了几点在实际生产实践中的工作经验, 供安全阀使用单位及相关技术人员参考。
【关键词】:安全阀;校验;维修;故障;管理;单位换算
引言
按劳动部1992年文件《关于在用锅炉压力容器安全阀校验的若干意见》的规定,只有经资格认可的特种设备检验单位才可以从事安全阀的校验工作。随着社会经济技术进步,各企业在安全阀使用与修理校验管理方面已经相当规范,因此国家质监总局2006年颁布的TSGZF001—2006《安全阀安全技术监察规程》标准规定:有条件的安全阀使用单位可以自行进行安全阀的校验工作。这一新标准的颁布,为各安全阀使用单位开展安全阀修理与校验工作带来极为便利的条件。
以神华宁煤集团煤炭化学工业分公司为例,全公司有各种型式的安全阀近3000只,但因安全阀修理与校验工作繁琐,有资质的单位多不愿承担,在新标准颁布以前,找一家有资质的单位承担全公司安全阀校验工作对神华宁煤集团煤炭化学工业分公司的特种设备管理
人员来说非常困难,在新标准颁布以后,这个问题就非常容解决了,现在神华宁煤集团煤炭化学工业分公司购置了专门的安全阀校验设备,培训了安全阀校验技术人员,自行组织本公司安全阀的校验工作,对保证安全阀的完好状态,保障全公司工业锅炉、压力容器和压力管道等承压特种设备安全运行发挥了重要作用。现将2014年神华宁煤集团煤炭化学工业分公司安全阀的校验工作作一个简要的统计分析,对检验安全阀的主要工艺过程作简要介绍,对校验安全阀的过程中出现的常见故障及排除方法作汇总,对安全阀修理过程与校验实践归纳总结,供安全阀使用单位及相关技术人员参考。
一 2014年安全阀校验任务数据统计分析
我车间承担神华宁煤集团煤炭化学工业分公司化工园区各生产装置安全阀的校验任务,校验作业过程中发现出现不合格安全阀原因有多种。现将2014年神华宁煤集团煤炭化学工业分公司安全阀校验出现的不合格项目进行统计分析,目的是总结工作经验。
2014年神华宁煤集团煤炭化学工业分公司校验安全阀共计2133台,其中一次校验合格数量为1616台,经修理二次校验后合格的数量为216台,不合格数量为49台,不合格率为0.09%。
不合格的主要原因有:
1、工作压力高于密封试验压力;
2、波纹管损坏;
3、无铭牌或名牌标记不清;
4、 阀杆断裂;
5、安全阀附件不全;
6、密封面损坏或泄漏严重;
二 安全阀的工作原理
以下分别以弹簧直接载荷式安全阀和先导式安全阀为例,进一步说明安全阀的作用原理。
图1-1是弹簧直接载荷式安全阀的示意图。当被保护设备中(即安全阀进口处)介质处于正常工作压力时,弹簧载荷大于介质静压力对阀瓣的作用力,使阀门处于关闭状态。上述两个作用力的差值产生使阀瓣和阀座(统称为关闭件)密封面间相互压紧的力(即密封力)。只要这个密封力足够大(相对于由密封面及介质状况决定的必需密封力而言),就能阻止介质泄出,使阀门达到必要的密封性。如果介质压力升高,超过正常工作压力时,密封力就随之减小。小到一定程度时,介质开始泄出(称为“前泄”)。随着介质压力进一步升高,当介质对阀瓣的作用力同弹簧力达到平衡时,阀瓣开始脱离阀座而升起,称为“开启”。压力继续升高时,阀瓣达到设计的开启高度,作全量排放。只要阀门的排量足够大,设备中的压力就会降低。压力降低到一定程度时,阀门由于弹簧力的作用而重新关闭。
图1-1 弹簧直接载荷式安全阀示意图
先导式安全阀由主阀和导阀组成。导阀随设备介质压力的变化而动作,主阀则由导阀的驱动或控制而动作。图1-2是先导式安全阀的动作原理图。
当被保护系统处于正常运行状况时,导阀阀瓣处于关闭状态。系统压力从主阀进口通过导管和导阀传入主阀阀瓣(活塞)上方气室。由于活塞面积大于阀瓣密封面面积,系统压力对阀瓣产生一个向下的合力,使主阀处于关闭、密封状态。
图 1-2 先导式安全阀动作原理
当系统压力升高达到整定压力时,导阀开启,
同时滑阀向上移动
封闭导阀的进气通道。主阀阀瓣上方气室的介质经由打开的导阀排出,使主阀阀瓣上方压力降低。主阀阀瓣在进口压力的推动下打开而使系统卸压。
当系统压力降低到一定值时,导阀回座并带动顶杆顶开滑阀。系统压力再次通过导阀传入主阀阀瓣上方气室,并推动主阀阀瓣关闭。
三、校验与维修
安全阀校验的前提是,校验台应无泄漏并且校验介质必须清洁。因为校验介质中的固体或杂质会损坏安全阀的密封面。
一般情况下,对于气体和气化工况的安全阀,其校验介质应为空气或氮气;对液体工况的安全阀,校验介质为水。对蒸汽工况的阀门,最好应用蒸汽测试,但如果不能用蒸汽校验,也可以用空气或氮气测试。
用于安全阀校验的压力表必须经过检定。根据数据单或任务书或铭牌值选择压力表,所选的压力表应具有相对于安全阀设定压力值的足够量程,通常情况下选择开启压力值在量程的三分之一至三分之二之间的压力表,因为压力表的量程太大会影响精度,量程太小又容易损坏。
开始校验前,应观察气源压力是否大于开启压力1.5倍以上, 气源压力高些无妨, 但不能太低, 当气源压力较大的时候, 校验过程中加压时
1/4″(0.64cm)
1/2″(12.7cm)
90% of Set Pressure
图8
应缓慢些, 这样可避免安全阀突然起跳.
在安全阀校验过程中, 其出口不能对准自己或别人, 以免在起跳时发生危险。
3.1.1气泡法密封性能试验
根据API527标准的规定,安全阀密封性能测试采用气泡法进行,气泡法试验系统的布置图(图8)。除漏气引出管外径为5/16″(7.9mm )外, 其出口端应平行于水面并低于水面1/2″(12.7mm )。
密封性能试验程序如下: (1)升高安全阀进口压力,当压力达到设定压力的90%以上后,升压速度应低于0.01MPa/S,观察并记录安全阀的开启压力。
(2)降低安全阀进口压力,使阀门重新回到密封状态,然后在安全阀出口处装上作密封性能试验的盲板。
(3)调节安全阀的进口压力并使之保持在密封试验压力,观察和统计,以分钟为时间单位统计的气体泄漏率(水作为测试介质时,应以每小时水的泄漏率表示),计量泄露的气泡数从第一个气泡出现开始计数,取两分钟内的平均值。
表4 金属密封面安全阀的密封测试泄漏率参考表:
当用水作为试验介质时,水的泄漏率应不超过10cm 3/h,对于胶圈密封式的安全阀,不应出现任何泄漏现象。
五、安全阀常见故障、原因及其排除方法
安全阀选择或使用不当,会造成阀门故障。这些故障如不及时消除,则会影响安全阀的功能和寿命,甚至不能起到安全保护作用。
1、阀座泄漏
阀座泄漏是指在设备正常工作压力下,阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏。在所有安全阀故障中,最常见、最有害的就是阀座泄漏,在我所经历的安全阀中,这种故障的发生率占安全阀故障的90%以上。阀座一旦泄漏,介质就会进入安全阀的二级压力区,介质就会腐蚀导向套和弹簧。如果不及时维修,泄漏将通过腐蚀扩展造成密封面损坏。原因及处理方法如下:
(1)脏物落到密封面上,可通过提升扳手或利用校验台对安全阀加压使安全阀开启几次,把脏物吹走。例如:在校验安全阀时,有些安全阀的出口是阀帽上的排气孔,对其调值后,安装阀帽时,丝扣胶的碎屑很容易掉到密封面周围,当再次试压时,碎屑就可能粘到密封面上,导致安全阀泄漏。这种情况下,就必须采取上述方法解决。
(2)密封面损伤。这种情况将在下文中单独阐述。
(3)弹簧松弛使开启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(如果属于选型不当的话)等措施。如果仅仅是由于调整不当引起,则只需把调节螺栓适当拧紧。
2、杂质损坏密封面
包在密封面之间的氧化皮、焊接飞溅物、结焦物或其他脏物都会
损坏密封面。安全阀在运行中经常发生这种损坏, 在维修时也可能发生。安装安全阀前一定要清洗系统的各个部分, 因此,校验安全阀必须使用清洁的介质。损坏的密封面一般通过研磨来校正。一般情况下,小洞眼或划伤只用研磨就能去除。损坏严重的在研磨前还需要机械加工。
在某些情况下,可以通过选择机构不同的安全阀来减轻安全阀阀座的泄漏。在可能的情况下,使用O 型圈软阀座可以最大限度地减少泄漏,从而消除由此引起的腐蚀和锈蚀问题。若不能使用软阀座安全阀或排放系统有腐蚀性介质,则可选用带波纹管式阀座的安全阀,以便隔离并保护导向套和阀门弹簧。
3、管道张力导致安全阀变形
过大的管道荷载或装配不当可能会使阀体产生变形或零件的同轴度遭到破坏,引起安全阀阀座泄漏。因此,在安装安全阀以及其入口管时,必须做到入口和排放管道妥善支撑并安装牢固,使强大的扭曲荷载不会传递到阀体上。
4、工作压力与设定压力太接近
安全阀开启压力与设备正常工作压力太接近,当安全阀受震动或介质压力波动时容易起跳,启跳次数过于频繁,会造成泄漏。应根据设备情况对开启压力进行适当的调整。烯烃公司气化车间1#气化炉F-23106安全阀,就因设定压力与工作压力太接近,并且在有背压的情况下使用了无背压的安全阀造成安全阀密封面经常损坏,经校验完毕后出具了整改意见通知书。
由于经研磨维修好的金属对金属密封的安全阀在大约低于设定压力10%或5PSI (取其大者)情况下,一般都能较好的密封,因此应维持设定压力和工作压力之间这一最低限度的压力差,以免造成密封面泄漏。
5、频跳和震颤
频跳:安全阀的阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣接触阀座。
震颤:安全阀的阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣不接触阀座。
频跳和震颤都会使安全阀在起跳后一旦有介质排放,其压降将使阀门立即关闭或趋于关闭。这种开、关循环发生的频率很高,可能造成严重的阀座损坏,有时甚至无法维修(当应该使用全启式安全阀的地方误用了微启式安全阀时就可能出现上述情况)。
产生频跳或震颤的可能原因如下:
(1)安全阀排放能力过大(相对于必须排量而言),及其尺寸过大。应使选用的安全阀的额定排量尽可能接近设备的必须排放量。
(2)进口管道口径太小或阻力太大。应使进口管内径不小于阀门进口通径或减少进口管道阻力。
(3)排放管道阻力过大。造成排放时过大的背压。应降低排放管道阻力。
(4)齿条调整不当,使回座压力过高。应重新调整齿条位置。
(5)弹簧刚度太大。应该用刚度较小的弹簧。
6、安全阀启闭不灵活
其主要原因及处理方法如下:
(1)齿条调节不当,导致安全阀开启过程拖长或回座迟缓。应重新加以调整。
(2)因内部运动零件有卡阻现象,这可能是由于装配不当,脏物混入或零件锈蚀等原因造成。应查明原因消除之。
(3)排放管阻力过大,排放时建立起较大背压,使阀门开启不足,应减小排气管道阻力。
7、开启压力值变化
安全阀调整好以后,其实际开启压力相对于整定值允许有一定的偏差(一般为±3%)。超出标准规定的允许范围则认为是不正常的。造成开启压力值变化的原因可能有:
(1)由于工作温度变化而引起 。例如,安全阀在常温下调整而用于高温下时,开启压力常常有所降低(这也是用于高温度介质的安全阀要进行热态校验的原因,烯烃公司动力一车间3#机4.2MPa 抽气管线的两个安全阀在冷态校验后,当锅炉进行调试时,又对其进行了热态校验)。这可以通过适当旋转调节螺栓来加以调节。但如果是属于选型不当导致弹簧腔室温度过高的话,则应调换适当型号的(例如,带散热片的散热式安全阀)安全阀。
(2)由于弹簧被腐蚀或老化所引起的,应更换弹簧。在介质具有强腐蚀性的场合,应选用表面包覆塑料或选用带波纹管隔离机构的安全阀。
(3)由于背压变动而引起的,当被压变化量较大时,应选用背压平衡式波纹管安全阀。
(4)由于内部运动零件有卡阻现象,应检查消除之。例如:若调节螺栓调整不恰当,可能造成提升装置和调节螺栓之间不应有的接触,进而导致开启压力偏高(从力学角度讲, 提升装置在安全阀开启时不能垂直开启,导致调节螺栓与提升装置之间的磨擦力增加)。通常,提升装置和调节螺栓之间至少要保持1/16″的空间,否则,可能会发生上述现象。
8、腐蚀
腐蚀很可能会使安全阀部件出现麻眼、麻洞、使阀门部件功能失效、使腐蚀后的产物堆积,使阀门材料普遍被蚀化。以我们的经验来看,在锅炉蒸汽管线及合成生产装置上的各系统中,水蒸汽和工艺介质加剧了安全阀阀体的腐蚀过程。
通常可以通过选择适当的阀门材料,或选择波纹管式密封使安全阀的弹簧、调节螺栓、阀杆和导向套表面与运行过程中的腐蚀物介质隔离等来控制腐蚀。
9、未固定好齿条
若齿条未固定或固定不牢固,当安全阀起跳时,齿条受振动上升,严重时可导致阀座无法密封,造成泄漏。
10、其他原因造成安全阀阀座泄漏
阀杆未对中、阀杆不能扶正、弹簧与弹簧垫片之间的间隙太大,或调整螺栓与弹簧垫圈之间、或阀杆与阀瓣支撑架之间、或阀杆与下
部弹簧垫圈之间的接合不好,都会造成阀座泄漏。所以应检查阀杆的平直度,弹簧与弹簧垫圈的安装要适当并使其成为一个正确的弹簧组件。
八、几点体会
现将几年来的安全阀的定检情况及工作实践提出建议,以便进一步搞好安全阀的校验工作:
1、安全阀定期校验的重要性
安全阀作为超压保护装置,必须具有良好的密封性、较高的灵敏度、足够的排放量以及极好的回座性能。安全阀在长期的使用过程中由于热应力和腐蚀介质等因素的作用,会使弹簧疲劳,阀瓣和阀座密封失灵,使安全阀误动作或泄漏。为确保安全阀在使用过程中有良好的性能,除了制造厂家保证质量外,做好安全阀定期校验工作是重要环节。
2、校验工作中发现以下主要问题:
1.严格区分安全阀的开启与泄漏。
在现行的大部分安全阀试验台上调试安全阀的开启压力,调试方法有二种,一种视觉,另一种是听觉,如观测压力表指针的变化,或听安全阀气体排出时发出的声音。对密封性较差的安全阀,用前一种方法有困难,往往用后一种方法。但由于阀的密封性差,在调试中安全阀未进入所需调整压力时,已发生气体泄漏排出,此时必须严格区分是开启还是属于泄漏,以免造成误检。
2.注意安全阀的公称压力、弹簧工作压力等级与开启压力是否匹配。
如:2013年9月份,烯烃公司丙烯车间送检的安全阀型号A48-1.6,其压力等级为1.3MPa ~1.6MPa ,而安装部位管线的最高工作压力仅
为0.54MPa ,在这种情况下就无法调试。
3.注意阀体与阀座联接处泄漏。
4.零部件残缺不全、密封面有裂纹和凹坑、严重腐蚀等缺陷有无维修价值。
九、结束语
【参考文献】:
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[4] 蒸汽锅炉安全技术监察规程[z].北京:中国劳动出版社,1996
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[6] 关于在用锅炉压力容器安全阀校验的若干意见[z].劳办锅字[1992]l8号,1992
[7] 石智豪,压力容器安全操作技术,[M].劳动部锅炉压力容器安全杂志社.1989
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