安全閥在工業(yè)鍋爐房中的應(yīng)用十分廣泛，是保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要安全附件，因此，必須確保安全閥的可靠性，一旦出現(xiàn)故障應(yīng)及時排除。本文介紹了工業(yè)鍋爐安全閥主要故障的特征及成因，并有針對性地提出了排除措施，以確保安全閥的安全保護(hù)作用和操作人員的人身安全。本文由上海五岳泵閥制造有限公司協(xié)助轉(zhuǎn)載分享，上海五岳為專業(yè)的安全閥廠家，主要生產(chǎn)各類彈簧式安全閥，先導(dǎo)式安全閥，并終身為使用單位提供相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)支持。

　　關(guān)鍵詞工業(yè)鍋爐；安全閥；故障特征；成因；預(yù)防；排除
　　近年來，隨著工業(yè)發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，如何確保安全生產(chǎn)已成為企業(yè)工作中不可忽視的話題。安全閥是工業(yè)鍋爐、壓力容器和壓力管道上的重要安全附件，在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面起到了重要作用。作為安全泄壓裝置，安全閥在動作過程中必須滿足準(zhǔn)確地開啟、穩(wěn)定地排放、及時地回座、可靠的密封。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于種種原因，安全閥常常會產(chǎn)生各種故障，這些故障的出現(xiàn)影響了其作用的發(fā)揮及操作人員與設(shè)備的安全。因此，必須針對其故障的成因，采取必要的預(yù)防及排除措施。
　　1.工業(yè)鍋爐安全閥主要故障特征及成因
　　1.1 閥體結(jié)合面滲漏
　　閥體結(jié)合面滲漏是指上下閥體間結(jié)合面處的滲漏現(xiàn)象，造成這種滲漏的主要原因有：
　?。?）結(jié)合面的螺栓預(yù)緊力不夠，造成結(jié)合面密封不好。
　?。?）閥體結(jié)合面的齒形密封墊不符合標(biāo)準(zhǔn)。例如，齒形密封墊徑向有輕微溝痕，平行度差，齒形角過大或過小等缺陷，都會造成密封失效，從而使閥體結(jié)合面滲漏。
　?。?）閥體結(jié)合面的平面度太差或被硬的雜質(zhì)墊住造成密封失效。
　　1.2 沖量安全閥動作后主安全閥不動作
　　脈沖式安全閥的主安全閥不動作對運(yùn)行中的鍋爐危害是非常大的。若運(yùn)行中的壓力容器及壓力管道其介質(zhì)壓力超過額定值而主安全閥不動作，就會使設(shè)備超壓運(yùn)行，極易造成設(shè)備損壞及重大事故。
　　主安全閥不動作主要與以下三方面因素有關(guān)：
　?。?）閥門運(yùn)動部件有卡阻現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：裝配不當(dāng)，臟物及雜質(zhì)混入，零件腐蝕，活塞室表面光潔度差，表面損傷，表面有溝痕、硬點(diǎn)等缺陷，所有這些因素都可能造成運(yùn)動部件與固定部件間摩擦力fm增大，在其他條件不變的情況下，f1　?。?）主安全閥活塞室漏氣量大。當(dāng)閥門活塞室漏氣量大時，作用在活塞上的作用力f1偏小，在其他條件不變的情況下，f1　?。?）主安全閥與沖量安全閥匹配不當(dāng)，沖量安全閥的蒸汽流量太小。沖量安全閥的公稱通徑太小，致使流入主安全閥活塞室的蒸汽量不足，推動活塞向下運(yùn)動的作用力f1不夠，即f1　　1.3 沖量安全閥回座后主安全閥延遲回座時間過長
　?。?）主安全閥活塞室的漏汽量大，雖然沖量安全閥回座了，但存在于管路中和活塞室中的蒸汽的壓力仍很高，推動活塞向下的力仍很大，所以造成主安全閥回座遲緩。這種故障多發(fā)生于A42YP5413.7VDg100型安全閥上，因?yàn)檫@種型號的安全閥活塞室氣封性良好。
　　消除這種故障的方法主要是開大節(jié)流閥的開度和加大節(jié)流孔徑。節(jié)流閥開度的增大與節(jié)流孔徑的增加都使留在脈沖管內(nèi)的蒸汽迅速排放掉，從而降低活塞室內(nèi)的壓力，使其作用在活塞上向下的推力迅速減小，這樣閥芯在集汽聯(lián)箱內(nèi)蒸汽介質(zhì)向上的推力和主安全閥自身彈簧向上的拉力作用下迅速回座。
　?。?）主安全閥的運(yùn)動部件與固定部件之間的摩擦力過大也會造成主安全閥回座遲緩。解決這種問題的方法就是將主安全閥運(yùn)動部件與固定部件的配合間隙控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
　　1.4 安全閥的回座壓力低
　　安全閥回座壓力過低將造成大量的介質(zhì)超時排放，造成不必要的能量損失。這種故障多發(fā)生在200MW機(jī)組所使用的A49H型彈簧脈沖安全閥上，主要是由以下幾個因素造成的：
　　（1）彈簧脈沖安全閥的蒸汽排泄量大，這種形式的沖量安全閥在開啟后，介質(zhì)不斷排出，推動主安全閥動作。
　?。?）閥芯與導(dǎo)向套的配合間隙不適當(dāng)，配合間隙偏小。在沖量安全閥啟座后，此部位瞬間節(jié)流形成較高的動能壓力區(qū)，將閥芯抬高，從而延遲回座時間。當(dāng)容器內(nèi)的壓力降到較低時，動能壓力區(qū)的壓力減小，沖量安全閥才回座。
　　（3）各運(yùn)動零件摩擦力大，有些部位出現(xiàn)卡澀。
　　1.5 安全閥頻跳
　　安全閥頻跳是指安全閥回座后，壓力稍一升高，安全閥又將開啟，反復(fù)多次出現(xiàn)。安全閥的機(jī)械特性要求其在整個動作過程中，在達(dá)到規(guī)定的開啟高度時，不允許出現(xiàn)卡阻、顫振和頻跳現(xiàn)象。發(fā)生頻跳對安全閥的密封極為不利，極易造成密封面泄漏。安全閥頻跳主要與安全閥回座壓力過高有關(guān)。
　　1.6 安全閥的顫振
　　安全閥在排放過程中出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，稱為安全閥的顫振。顫振的發(fā)生極易造成金屬疲勞，使安全閥的機(jī)械性能下降，造成嚴(yán)重的設(shè)備隱患。顫振的產(chǎn)生原因主要有：
　?。?）閥門的選用不當(dāng)，選用的閥門排放能力太大（相對于必須排放量而言）。
　　（2）進(jìn)口管道的口徑太小，小于閥門的進(jìn)口通徑，或進(jìn)口管阻力太大。排放管道阻力過大，造成排放時產(chǎn)生過大的背壓，這也是造成閥門顫振的一個因素。
　　2.工業(yè)鍋爐安全閥故障的預(yù)防及排除措施
　　綜上所述工業(yè)鍋爐安全閥的主要故障及成因，提出針對性的預(yù)防及排除措施如下：
　?。?）為防止安全閥閥瓣與閥座被油垢、水垢等臟物粘住或彈簧等零部件被腐蝕，防止安全閥排放管被油垢、水垢等臟物或其他異物堵塞，要經(jīng)常保持安全閥的清潔。消除油垢臟物的方法就是清除掉落到密封面上的臟物及雜質(zhì)。一般在鍋爐準(zhǔn)備停爐大小修時，首先要做安全閥跑砣試驗(yàn)。如果在點(diǎn)爐后進(jìn)行跑砣試驗(yàn)并發(fā)現(xiàn)安全閥漏泄，可在跑砣后先冷卻20min，然后再跑砣一次，對密封面進(jìn)行沖刷。
　?。?）為防止由于裝配不當(dāng)或有關(guān)零件尺寸不合適而造成的安全閥漏泄現(xiàn)象，要保證閥芯頂尖孔與密封面同軸度。方法是檢查閥芯周圍配合間隙的大小及均勻性，保證閥芯頂尖孔與密封面同軸度，檢查各部位間隙，不允許抬起閥芯；根據(jù)圖紙要求適當(dāng)減小密封面的寬度，實(shí)現(xiàn)有效密封。 　　（3）為防止由于密封面損傷而造成的安全閥漏泄現(xiàn)象，最好的方法就是將原有密封面車削下去，然后按圖紙要求重新堆焊加工，以提高密封面的表面硬度。注意在加工過程中一定要保證加工質(zhì)量，如密封面出現(xiàn)裂紋、沙眼等缺陷，一定要將其車削掉，然后重新加工。新加工的閥芯閥座一定要符合圖紙要求。目前使用YST103通用鋼焊條堆焊加工的閥芯密封面效果就比較好。
　?。?）為防止由于密封面檢修質(zhì)量差而造成的安全閥漏泄現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)密封面的損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法修復(fù)密封面。
　?。?）為防止閥體結(jié)合面滲漏，必須調(diào)整螺栓緊力，在緊螺栓時一定要按對角擰緊的方式進(jìn)行，最好是邊緊邊測量各處間隙，將螺栓緊到緊不動為止，并使結(jié)合面各處間隙一致。
　?。?）在檢修時把好備件質(zhì)量關(guān)，采用合乎標(biāo)準(zhǔn)的齒形密封墊，以避免上下閥體間結(jié)合面處發(fā)生滲漏。
　　（7）對由于閥體結(jié)合面的平面度太差而引起閥體結(jié)合面滲漏的，其排除措施是將閥門解體，重新研磨結(jié)合面，直至符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對由于雜質(zhì)墊住而造成密封失效的，應(yīng)在閥門組裝時認(rèn)真清理結(jié)合面，避免雜質(zhì)落入。
　?。?）為防止主安全閥不動作，檢修時要對活塞、脹圈及活塞室進(jìn)行除銹處理，對活塞室溝痕等缺陷進(jìn)行研磨，裝配前要將活塞室內(nèi)壁均勻地涂上鉛粉，并嚴(yán)格按次序?qū)﹂y門進(jìn)行組裝。
　　對主安全閥活塞室漏氣量大而產(chǎn)生的主安全閥不動作，其排除措施是對活塞室內(nèi)表面進(jìn)行處理，更換合格的活塞及活塞環(huán)，在有節(jié)流閥的沖量安全裝置系統(tǒng)中關(guān)小節(jié)流閥開度，增大進(jìn)入主安全閥活塞室的進(jìn)汽量，在條件允許的情況下也可以通過增加沖量安全閥的行程來增加進(jìn)入主安全閥活塞室內(nèi)的進(jìn)汽量方法來推動主安全閥動作。
　?。?）針對主安全閥延遲回座時間過長的故障，其解決方法：一是通過開大節(jié)流閥開度和加大節(jié)流孔徑加以解決。節(jié)流閥的開度開大和節(jié)流孔徑的增大都使留在脈沖管內(nèi)的蒸汽迅速排放掉，從而降低活塞室內(nèi)的壓力，使其作用在活塞上的向下的推力迅速減小，閥芯在集汽聯(lián)箱內(nèi)蒸汽介質(zhì)向上的推力和主安全閥自身彈簧向上的拉力作用下迅速回座。二是認(rèn)真檢查各運(yùn)動部件，嚴(yán)格按檢修標(biāo)準(zhǔn)對各部件進(jìn)行檢修，將主安全閥運(yùn)動部件與固定部件的配合間隙控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，減少主安全閥的運(yùn)動部件與固定部件之間的摩擦力，消除卡澀的可能性。
　?。?0）針對安全閥回座壓力低的故障，其解決方法：一是將節(jié)流閥關(guān)小，使流出沖量安全閥的介質(zhì)流量減小，以降低動能壓力區(qū)的壓力，從而使沖量安全閥回座。二是認(rèn)真檢查閥芯及導(dǎo)向套各部分尺寸，配合間隙過小時，減小閥瓣密封面直往式閥瓣阻汽帽直徑或增加閥瓣與導(dǎo)向套之間徑向間隙，以增加該部位的通流面積，使蒸汽流經(jīng)時不至于過分節(jié)流而使局部壓力升高，形成很高的動能壓力區(qū)。
　?。?1）選用額定排量盡可能接近鍋爐必需排放量的安全閥，使進(jìn)口管內(nèi)徑不小于閥門進(jìn)口通徑，或者減小進(jìn)口管道的阻力，這些方法都有利于消除安全閥的顫振。
　?。?2）采用開大節(jié)流閥開度的方法亦可消除安全閥頻跳。節(jié)流閥開大后，通往主安全閥活塞室內(nèi)的汽源減少，推動活塞向下運(yùn)動的力較小，主安全閥動作的機(jī)率就較小，從而可避免主安全閥連續(xù)啟動。
　　3.結(jié)束語
　　總之，安全閥憑借其反應(yīng)迅速的特點(diǎn)，成為了工業(yè)鍋爐、壓力容器和壓力管道上的重要安全附件。因此，安全閥一旦出現(xiàn)故障不但不能起到安全保護(hù)作用，還影響設(shè)備及人員的安全。雖然有些故障不易發(fā)生，但只有充分掌握安全閥的主要故障成因和消除措施，我們才能在故障發(fā)生時處理起來得心應(yīng)手，從而保證安全閥作用得以發(fā)揮，以確保企業(yè)的安全生產(chǎn)。（完）