(江苏省特种设备安全监督检验研究院镇江分院扬中所江苏镇江212200)
摘要:随着我国国民经济的迅速发展,我国工业的发展规模也在不断壮大,而且工业在我国的经济发展中,占据着越来越重要的地位。在现在的工业发展中.承压设备得到越来越多的应用,而且这些承压设备也逐渐趋于大型化,所以安全生产就成了一个大问题,对这些大型设备的操作具有一定的危险性,并且一旦这些设备出现故障,将会带来巨大的损失,甚至造成人员伤亡。而安全阀又是锅炉、压力容器及管道等承压设备非常重要的安全附件之一,所以对于安全阀应当引起足够的重视,必须保证其正常使用和运行,才能确保设备的安全。
关键词:安全阀;常见故障;原因分析;故障处理
1安全阀的常见故障及其原因分析
1.1泄漏率超过允许值
安全阀泄漏是指在规定的密封试验压力下介质从阀座与阀瓣密封面之间泄漏出来的量超过标准规定的最大允许泄漏量。它是安全阀最常见的故障之一。泄漏的原因有:
(1)阀座或阀瓣密封面损伤。
密封面损伤的原因可能是由于腐蚀性介质对密封面的侵蚀,也可能是安全阀在安装过程中带人阀进口腔室或密封面的脏物,以及设备安装时留在安全阀进口管道或设备内的电焊渣、铁锈,及混夹在介质中的各种固体物质等随安全阀排放时的高速介质的流动,冲刷密封面而造成的伤痕。
(2)高温。
使用于高温介质或在高温环境中的安全阀,在密封面堆焊层周围可能会产生不均匀的热膨胀以及弹簧受热后刚度变软、预紧力减小、密封比压力下降等引起的泄漏。
(3)安装不当。
安全阀进出口连接管道因安装不正确所形成的不均匀载荷使阀门同轴度遭受破坏或变形等而引起的泄漏。
(4)密封面存在脏物。
安全阀拆装后由于装配不当,使密封面夹带脏物,从而造成阀门密封不严而泄漏。
(5)操作压力过高(与整定压力太近)。
当所选用安全阀的开启压力与设备实际工作压力过于接近时,由于设备工作压力的波动范围接近或超过安全阀的密封压力,也可能引起阀门的泄漏。
1.2安全阀动作不灵活
安全阀动作不灵活是指安全阀开启、回座时动作不灵活或开启后不回座等现象。其主要原因是:
(1)运动部件有碰伤、拉毛、铁锈等缺陷,装配时没有及时修复;运动部件形位不好,导向表面粗糙度小或硬度低,造成排放时部件之间的卡阻现象。
(2)管道或设备中的脏物,如电焊渣、铁锈等,随安全阀排放出的介质冲到运动部件的间隙中引起运动件之间的卡阻。
(3)安全阀在长时间运行中未曾动作,且又未做定期检查、维修,从而造成阀门运动件之间的锈阻和腐蚀。
2开启压力偏差超过许可范围
2.1开启压力偏差超过许可范围的原因有:
(1)整定压力偏差。
主要有:校验定压使用的介质与实际使用介质不同,常温定压与高温介质之间的温差:定压所使用的压力表与实际运行用压力表精度等级的差别以及定压操作人员的操作水平与压力表读数误差等,这些测量误差都可能造成安全阀实际开启压力超过开启压力允许的范围。
(2)温度的影响。
安全阀在使用过程中由于环境温度较大幅度的变化也将造成弹簧刚度的变化,从而使其实际开启压力偏度变小,使开启压力下降。
(3)背压力发生变化。当其排出管有背压力发生变化时,阀门的开启压力也随之变化,排放管背压力增加,开启压力也增加。
(4)调整螺杆与锁紧螺母松动,造成弹簧预紧力偏离原定值,引起开启压力的变化。
(5)弹簧刚度发生变化。
2.2排放压力或回座压力变化
引起排放压力和回座压力变化的主要原因是:
(1)调节圈位置变动。制造厂出厂的安全阀,其调节圈的相对位置通常经过试验而被固定在某一位置上并加以铅封。若调节圈固定螺钉松动,或阀门重新装配时,调节圈偏离原来的位置,将使阀门的排放压力与网座压力发生变化。
(2)排放管流动阻力过大。当所选用的排放管内径和长度不合理时,阀门排放时会因排放竹的阻力太大而造成回座压力升高的现象。
2.3阀门频跳
安全阀频跳是指阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣接触阀座。造成频跳的原因有:
(1)阀门通径选用不当,即所选用阀门的排放能力过大(相对设备必需的排量而言)。
(2)进口管道的阻力太大。
(3)排放管道的阻力太大。
(4)弹簧刚度太大。
(5)调节圈位置不当。
2.4阀门颤振
安全阀颤振是指阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣不接触阀座。造成颤振的原因有:
(1)弹簧刚度过大。
(2)调节圈位置不当。
3安全阀故障原因及排除方法
(1)泄漏率超过允许值
①密封面损伤
排除方法:根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法加以修复,修复后应保证密封而精度;金属密封面需更换密封环。
②高温引起
排除方法:属选用不当时,应重新选用适合与高温介质的安全阀。对因高温环境造成的泄漏,采取适当的隔热措施。
③安装不当
排除方法:重新安装并排除管道附加载荷。
④密封面存在脏物
排除方法:使用提升扳手或其他方法将阀门开启数次把异物吹去,若无法吹除则要拆开阀门加以消除并重新装配调试。
⑤操作压力过高(与整定压力太近)
排除方法:根据弹簧工作压力和设备工作压力范围进行重新定压,若已超出工作压力范围,则应更换工作压力级与其相符的弹簧,或更换符合工作压力要求的安个阀。
(2)动作不灵活
①运动部件卡阻
排除方法:应查明长阻原因并清除之。
②部件碰伤拉毛或锈蚀
排除方法:应根据损伤程度加以修复或更换。
③设备或管道不清洁
排除方法:清洗设备或管道后再装上安全阀。
④长期没有检修
排除方法:根据零件损坏情况,重新拆洗或更换阀门并建立定期检修制度。
(3)开启压力偏差超出许可范围
①整定压力操作误差或调整螺杆松动
排除方法:找出操作误差的原因并采取适当措施清除之。重新调整调节螺杆。
②排放管压力发生变化
排除方法:找出背压力变动的原因并加以清除。当背压变化量大时应选用背压平衡式波纹管安全阀。
③弹簧刚度变化
更换弹簧。
(4)排放压力或回座压力变化
①调节圈位置变动
排除方法:重新调试,调整后应将调竹圈的紧定螺钉锁紧并加以错封。
②排放管流动阻力过大
排除方法:加大排放管内径或缩短排放管长度。
③弹簧刚度不合适
排除方法:更换合格刚度的弹簧
(5)阀门频跳
①安全阀的排量过大
排除方法:根据设备必需的排量,重新计算并选用排量与其相接近的安全阀。
②进口管道阻力太大
排除方法:增大进口管内径,使之大于阀门进口通径,或缩短进口管道的长度。
③排放管道阻力太大
排除方法:增大排放管内径,或缩短排放管长度。
④弹簧刚度太大
排除方法:检查弹簧工作压力级是否与阀门的开启压力相符合。
⑤调节圈位置不当
排除方法:重新调试,达到要求后用调节圈紧定螺钉拧紧,并铅封。
(6)阀门颤振
①弹簧刚度过大
排除方法:更换合格刚度的弹簧。
②调节圈位置不当
排除方法:按制作厂提供的位置重新调整调节圈位置。
4结束语
安全阀是诸多承压设备上的安全附件之一、所以安全阀性能的好坏直接关系到能否安全生产。文中就安全阀常见的故障进行分析,并研究了其产生原因以及排除方法。
参考文献:
[1]曹雪飞.安全阀常见故障的研讨[J].新疆有色金属,2014(增刊1)11:152-153.
[2]姜颖华安全阀常见故障及其解决方法[J].上海铁道科技,2011(4):42-43.
[3]田思扬,任航,周孝荣,等安全阀常见故障综[J]品牌与标准