安全閥是一種自動(dòng)閥門,它不借助任何外力而利用介質(zhì)本身的力來排出一額定數(shù)量的流體,以防止壓力超過額定的安全值。當(dāng)壓力恢復(fù)正常后,閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。我們上海自動(dòng)化儀表有限公司的安全閥是鍋爐、壓力容器和壓力管道等承壓類特種設(shè)備的重要安全附件,是為防止設(shè)備在異常狀況下壓力過高引起爆炸而設(shè)置的安全裝置,對(duì)設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面都起著重大作用。第 549 號(hào)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》、《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范規(guī)定,嚴(yán)格要求對(duì)在用的特種設(shè)備的安全閥實(shí)行定期校驗(yàn),定期檢測的周期一般每年至少一次,從而更好地保證安全閥定期校驗(yàn)的有效性和及時(shí)性。
2009 年 5 月 8 日,國家質(zhì)監(jiān)總局又頒布了《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第 1 號(hào)修改單,對(duì)安全閥的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、安裝、使用、校驗(yàn)和維修過程的先進(jìn)性、實(shí)用性及現(xiàn)有規(guī)程及管理辦法的一致性有規(guī)定,并符合和遵照了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的的要求,更加確保了安全閥在鍋爐、壓力容器和壓力管道等承壓類設(shè)備上的安全使用。
二、安全閥銘牌上應(yīng)載明的內(nèi)容
在安全閥銘牌上或者安全閥外表面至少有以下內(nèi)容的明顯標(biāo)志:安全閥制造許可證編號(hào)及標(biāo)志,制造單位名稱,安全閥結(jié)構(gòu)類型,制造日期及其產(chǎn)品編號(hào),公稱壓力(壓力級(jí)),公稱通徑,流道直徑或者流道面積,整定壓力,閥體材料,額定排量系數(shù)或者對(duì)某流體保證的額定排量。
銘牌應(yīng)當(dāng)用耐腐蝕材料制造,而且必須牢固固定在閥體或者閥蓋外表面。
三、安全閥常見的故障及消除方法
安全閥故障主要是由于設(shè)計(jì)、制造、選擇或使用不當(dāng)造成的。這些故障如不及時(shí)消除,就會(huì)影響安全閥的功效和壽命,甚至不能起到安全保護(hù)作用。從事使用中的安全閥的運(yùn)行維護(hù)、拆卸檢驗(yàn)、檢驗(yàn)工作的人員應(yīng)當(dāng)取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證》。常見的故障及消除方法如下:
(一)泄漏。在設(shè)備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面之間發(fā)生超過允許程度的滲漏,其原因是閥瓣與閥座密封向之間有臟物,可使用提升扳手將閥開啟幾次,把臟物沖去。密封面損傷,應(yīng)根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法加以修復(fù)。閥桿彎曲、傾斜或杠桿與支點(diǎn)偏斜,使閥芯與閥瓣錯(cuò)位,應(yīng)重新裝配或更換。彈簧彈性降低或失去彈性,應(yīng)采取更換彈簧、重新調(diào)整開啟壓力等措施。
(二)到規(guī)定壓力時(shí)不開啟。造成這種情況的原因是:
定壓不準(zhǔn)。應(yīng)重新調(diào)整彈簧的壓縮量或重錘的位置。
閥瓣與閥座粘住。應(yīng)定期對(duì)安全閥作手動(dòng)排放。
杠桿式安全閥的杠桿被卡住或重錘被移動(dòng)。應(yīng)重新調(diào)整重錘位置并使杠桿運(yùn)動(dòng)自動(dòng)。
(三)不到規(guī)定壓力開啟。主要原因是定壓不準(zhǔn),彈簧老化,彈力下降,應(yīng)適應(yīng)旋緊調(diào)整閥桿或更換彈簧。
(四)排放后壓力繼續(xù)上升。這主要是因?yàn)檫x用的安全閥排量小于設(shè)備的安全泄放量,應(yīng)重新選用合適的安全閥。閥桿中線不正或彈簧生銹,使閥瓣不能開到應(yīng)有的高度,應(yīng)重新裝配閥桿或更換彈簧。排氣管截面不夠,應(yīng)采取符合安全排放面積的排氣管。
(五)閥瓣頻跳或振動(dòng)。主要是由于彈簧剛度太大,應(yīng)改用剛度適當(dāng)?shù)膹椈?。調(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng),使用座壓力過高,應(yīng)重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈位置。排放管道阻力過大,造成過大的排放背壓。
(六)排放后閥瓣不回座。這主要是彈簧彎曲,閥桿、閥瓣安裝位置不正或被卡住造成的,應(yīng)重新裝配。
四、做好安全閥的維護(hù)和檢查工作
要使安全閥動(dòng)作靈敏、可靠和密封性能良好,必須在鍋爐、壓力容器、壓力管道的運(yùn)行過程中加強(qiáng)維護(hù)和檢查。
(一)要經(jīng)常保持安全閥的清潔,防止閥體彈簧等被油垢臟物填滿或被腐蝕,防止安全閥排放管被油污或其他異物堵塞。經(jīng)常檢查鉛封是否完好,防止杠桿式安全閥的重錘松動(dòng)或被移動(dòng),防止隨意擰動(dòng)。
(二)發(fā)現(xiàn)安全閥有泄漏跡象時(shí),應(yīng)時(shí)及更換或檢修。禁止用加大載荷(如過分?jǐn)Q緊彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)螺絲或在杠桿式安全閥的杠桿上加掛重物等)的方法來消除泄漏。為防止閥瓣和閥座被氣體中的油垢等臟物粘住,致使安全潤不能正常開啟,對(duì)用于空氣、蒸汽或帶有粘滯性臟物但排放不會(huì)造成危害的其他氣體的安全閥,應(yīng)定期做手提排放試驗(yàn)。
(三)為保持安全閥靈敏可靠,每年至少做一次定期校驗(yàn)。定期校驗(yàn)的內(nèi)容一般包括動(dòng)態(tài)檢查和解體檢查。動(dòng)態(tài)檢查的主要內(nèi)容是檢查安全閥的開啟壓力、回座壓力、密封程度以及在額定排放壓力下的開啟高度等,其要求與安全閥調(diào)試時(shí)相同。若動(dòng)態(tài)檢查不合格,或在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有泄漏等異常情況時(shí),則應(yīng)作解體檢查。解體后仔細(xì)檢查安全閥的所有零部件有無裂紋、傷痕、磨損、腐蝕、變形等情況,并根據(jù)缺陷的大小和損壞程度予以修復(fù)或更換,后組裝,進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查。
特種設(shè)備使用單位要高度重視安全閥的故障消除、維修和檢查(維護(hù))工作以及相關(guān)事故的教訓(xùn)警示和安全閥在承壓類特種設(shè)備上的重要性。特種設(shè)備生產(chǎn)、使用單位,尤其是中、小型民營式個(gè)體企業(yè)應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí),貫徹執(zhí)行《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》,嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程和規(guī)章制度,除對(duì)在用的承壓類特種設(shè)備本體進(jìn)行經(jīng)常性的日常維護(hù)保養(yǎng)和檢查外,也要對(duì)其安全附件按規(guī)定進(jìn)行定期校驗(yàn)和維護(hù),并納入特種設(shè)備安全管理工作,對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患,及時(shí)整改,消除隱患,并真正落實(shí)企業(yè)主體責(zé)任,確保特種設(shè)備的安全運(yùn)行。
安全閥是特種設(shè)備(鍋爐、壓力容器、壓力管道等)上的一種限壓、泄壓起到安全保護(hù)作用的重要附件。
常見的安全閥一般有以下幾種:
1、按整體結(jié)構(gòu)和加載結(jié)構(gòu)的形式可分為重錘杠桿式安全閥、彈簧式安全閥和控制式3種。
2、按閥瓣式開啟高度與閥流通直徑之比可分為微啟式和全啟式安全閥。
3、按安全閥氣體排放的方式可以分為全封閉式、半封閉式和敞開式3種
選用合適的安全閥應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:
1、結(jié)構(gòu)形式,主要取決于設(shè)備的工藝條件以及工作介質(zhì)、特性。一般鍋爐、壓力容器泄放量不大的情況多選用彈簧式安全閥,否則選擇全啟式安全閥比較好。
2、如果介質(zhì)有毒、易燃易爆,應(yīng)選封閉式安全閥
3、每個(gè)安全閥都有自己的工作壓力范圍,選用時(shí)應(yīng)按照實(shí)際需求進(jìn)行選擇。
4、選用的安全閥的排放量必須大于設(shè)備的泄放量,這樣才能保證部分介質(zhì)被排除,避免壓力繼續(xù)升高。
安裝注意事項(xiàng)
1、各種安全閥都應(yīng)垂直安裝。
2、安全閥出口處應(yīng)無阻力,避免產(chǎn)生受壓現(xiàn)象。
3、安全閥在安裝前應(yīng)專門測試,并檢查其密封性。
4、對(duì)使用中的安全閥應(yīng)作定期檢查
應(yīng)用中安全閥常見故障:
在對(duì)安全閥正常使用以及進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),由于設(shè)計(jì)、制造或者使用不當(dāng)會(huì)造成各種故障。這些故障不及時(shí)消除,會(huì)使影響安全閥功效及使用壽命,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及用戶生命安全。
1、安全閥泄漏問題。
閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過允許程度的滲漏,原因及解決方法:
a、出現(xiàn)滲漏是因?yàn)殚y瓣和閥座密封面之間有贓物,可以將閥多開幾次沖下就行。
b、密封面損傷,可以根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法加以修復(fù)。
c、閥桿彎曲、傾斜扽。應(yīng)重新裝配或更換
2、到規(guī)定壓力時(shí)不開啟和到規(guī)定壓力不關(guān)閉,這都是由于安全閥定位不準(zhǔn)造成的,應(yīng)重新調(diào)整彈簧的壓縮量或重錘的位置或者更換彈簧即可。
3、安全閥排氣后壓力繼續(xù)上升。這主要是因?yàn)榘踩y的排放量沒有到達(dá)設(shè)備的排放量,應(yīng)該選用合適的安全閥。
4、閥瓣頻跳或振動(dòng)。這主要是因?yàn)閺椈蓜偠忍?,該改用剛度適當(dāng)?shù)膹椈伞?/p>
5、安全閥排放后不回座,原因:彈簧彎曲,閥桿、閥瓣安 裝位置不正或被卡住造成的,應(yīng)重新裝配。
安全閥的操作事項(xiàng)
1、要經(jīng)常保持安全閥的清潔,防止閥體彈簧等被油垢臟物秸滿或被腐蝕,防止燃?xì)獍踩y排放管被油污或其他異物堵塞;經(jīng)常檢查鉛封是否完好,防止杠桿式安全閥的重錘松動(dòng)或被移動(dòng),防止彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)螺絲被隨意擰動(dòng)。
2、安全閥清洗完后,必須重新調(diào)試。
3、 應(yīng)選用輕油類清洗安全閥。
4、調(diào)試完后初運(yùn)行階段,應(yīng)仔細(xì)觀察安全閥的運(yùn)行情況。
5、發(fā)現(xiàn)安全閥有泄漏跡象時(shí),應(yīng)及時(shí)更換或檢修。禁 止用加大載荷(如過分?jǐn)Q緊彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)螺絲或在杠桿式安全閥的杠桿上加掛重物等)的方法來消除泄漏。
6、定期檢查運(yùn)行中的安全閥是否泄漏、卡阻及彈簧銹蝕等不正?,F(xiàn)象,并注意觀察調(diào)節(jié)螺套及調(diào)節(jié)圈緊定螺釘?shù)逆i緊螺母是否有松動(dòng),若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)采取適當(dāng)措施。
7、安裝在室外的安全閥要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,以防止雨霧、塵埃、銹污等臟物侵入安全閥及排放管道,當(dāng)環(huán)境低于攝氏零度時(shí),還應(yīng)采取必要的防凍措施以保證安全閥動(dòng)作的可靠性。
8、對(duì)燃?xì)獍踩y進(jìn)行操作時(shí)除遵守本規(guī)程外,還應(yīng)遵守《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG ZF001-2004)的相關(guān)規(guī)定。
安全閥一般直接安裝在特種設(shè)備上的,他的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)等都要符合特種設(shè)備相關(guān)規(guī)定的要求,因?yàn)樗膭?dòng)作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全,并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān)。
安全閥校驗(yàn)有現(xiàn)場校驗(yàn)(在線檢驗(yàn))和校驗(yàn)臺(tái)檢驗(yàn)兩種手段。條件允許下應(yīng)該盡量在現(xiàn)場校驗(yàn),因?yàn)楝F(xiàn)場檢驗(yàn)更切合實(shí)際運(yùn)行工況,因而更可靠。安全閥作為超壓設(shè)備的保護(hù)裝置應(yīng)具備以下幾點(diǎn)要求:準(zhǔn)確地開啟、適時(shí)地全開、穩(wěn)定地排放、良好地回座性能、可靠的密封。安全閥必須定期校驗(yàn),才能保證它處于靈敏可靠的工作狀態(tài),確保設(shè)備的安全運(yùn)行。
常見的問題以及解決措施如下:
(一)校驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)在安全閥表面出現(xiàn)深度較大的裂紋甚至穿透性裂紋。通常分析其原因是由于焊接時(shí)未焊透產(chǎn)生的,如果使用碳弧氣刨等的熱源,為防止裂紋受熱后繼續(xù)擴(kuò)張,校檢人員要在裂紋的兩端開出止裂孔或止裂槽,在做具體補(bǔ)救措施前,必須對(duì)整個(gè)安全閥進(jìn)行全面檢驗(yàn),同時(shí)對(duì)于整個(gè)設(shè)備的各方面信息和設(shè)備壓力都必須明確。
(二)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部埋藏缺陷。應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ),焊補(bǔ)時(shí)應(yīng)該先用超聲波定位,距離缺陷較淺的表面進(jìn)行,盡量避免缺陷清除到三分之二板厚的時(shí)候,再從背后清除進(jìn)行焊補(bǔ)。
(三)發(fā)現(xiàn)安全閥選型不當(dāng)。這類情況主要表現(xiàn)為彈簧的選配和安全閥形式的選擇不當(dāng)。彈簧式的安全閥配備有多個(gè)壓力等級(jí)的彈簧,彈簧受壓過高或過低都會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。如果安全閥形式選擇不當(dāng),則有可能帶來事故隱患。
(四)安全閥的校驗(yàn)工作有一個(gè)人為的問題——校驗(yàn)管理的不全面。從源頭上對(duì)無制造資質(zhì)的單位生產(chǎn)的安全閥不給予校驗(yàn),杜絕這類產(chǎn)品流入用戶手中使用。對(duì)于安全閥的校檢單位要求重視對(duì)安全閥的監(jiān)督,堅(jiān)決避免不合格的安全閥隨設(shè)備出廠流入廣大用戶。
三、安全閥維修工作中的常見問題及解決措施
對(duì)安全閥的維修是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?,工作上如果產(chǎn)生微小失誤或不慎,就有可能導(dǎo)致安全閥失靈,給設(shè)備帶來巨大安全隱患。因此要求安全閥維修人員必須具備專業(yè)的素質(zhì)和高度的責(zé)任心,并且要通過培訓(xùn)考核,取得特種設(shè)備作業(yè)人員證。
(一)安全閥泄漏
安全閥一旦發(fā)生泄漏,就必須進(jìn)行維修校驗(yàn),這類故障在維修中較為常見,有以下四個(gè)可能情況和相應(yīng)的解決措施:
1.安全閥在過高的壓力下運(yùn)行。當(dāng)閥門整定壓力過于接近設(shè)備的正常工作壓力時(shí),密封面比壓力過低。這時(shí)候閥門受到震動(dòng)或者介質(zhì)壓力波動(dòng)則更容易發(fā)生泄漏。解決措施:發(fā)生這種情況時(shí),維修人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)備情況對(duì)整定壓力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
2.密封面上有異物。解決措施:使用提升扳手反復(fù)開啟幾次閥門,沖走異物。
3.裝配不當(dāng)或者管道載荷的問題,發(fā)現(xiàn)零件的同軸度遭到破壞。解決措施:維修人員重新裝配或者排除管道附加的載荷。
4.彈簧松弛??赡芤?yàn)楦邷鼗蚋g等原因,造成彈簧松弛,降
低壓力,然后引起閥門泄漏。解決措施:遇見這種問題采取更換適應(yīng)彈簧的方法。
(二)密封面受損
1.可能由于顆粒雜質(zhì)落到密封面上。在安全閥調(diào)校時(shí),試壓介質(zhì)如清水、氮?dú)?、壓縮空氣等若含雜質(zhì)過多,將直接影響密封面的密封效果。解決措施:研磨掉落到密封面上的壓痕。
2.水垢、腐蝕性介質(zhì)和殘留物存積在密封面產(chǎn)生凹坑溝痕。造成閥瓣和閥座間密封不嚴(yán)密,回落時(shí)閥芯與閥座之間就會(huì)留下一層水垢。時(shí)間一長便會(huì)生成氧化鐵,未起跳的安全閥經(jīng)過長期使用,一般密封面都會(huì)殘留一些雜質(zhì),生成污銹和產(chǎn)生腐蝕。從而使安全閥的密封性能下降。解決措施:維修人員根據(jù)密封面損傷程度,采用研磨或者車削后研磨的方法進(jìn)行修復(fù)。
3.由于裝配不當(dāng)或有關(guān)零件尺寸材質(zhì)不合適。在裝配過程中閥芯閥座未完全對(duì)正或結(jié)合面有透光現(xiàn)象,或者是閥芯閥座密封面過寬不利于密封。消除方法: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心度,檢查各部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。對(duì)于密封材料必須選用適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)。
4.安全閥校驗(yàn)存在誤差。在定期校驗(yàn)時(shí),開啟壓力沒有嚴(yán)格地按規(guī)定值調(diào)整,僅以能否排氣泄壓作為好壞的標(biāo)準(zhǔn)。
(三)安全閥頻跳
造成這種問題的可能成因有五個(gè):
1.彈簧剛度過大造成閥門震蕩或頻跳。解決措施:改用剛度較小的彈簧,
2.進(jìn)口管道口徑太小或阻力太大。解決措施:使用進(jìn)口管內(nèi)徑不小于閥門進(jìn)口通徑或減小進(jìn)口管道阻力。
3.排放管道的阻力過大。解決措施:應(yīng)降低排放管道阻力。
4.回座壓力過高。解決措施:出現(xiàn)這種情況通常是因?yàn)檎{(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng),應(yīng)重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈位置。
5.安全閥排放壓力過大。解決措施:選用安全閥排放能力盡可能接近于設(shè)備的正常排放量。
(四)安全閥拒跳
安全閥超過開啟壓力不泄放通常稱為安全閥拒跳。通常分為以下六種情況:
1.彈簧受得過緊導(dǎo)致拒跳。解決措施:放松彈簧。
2.閥瓣與閥座被黏住或生銹。解決措施:用扳手輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)閥瓣,或拆下閥瓣研磨使其密合或調(diào)換。
3.安全閥安裝不正確。閥芯被卡住。解決措施:拆下安全閥,重新進(jìn)行正確地安裝。
4.閥桿與外殼間隙過小,受熱后卡住。解決措施:放大閥桿與外殼間的間隙。
5.有阻擋物或戒指顯著擋住氣體通道。解決措施:去除阻擋物。
6.調(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng)也可能引起安全閥超過開啟壓力不泄放。解決措施:重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈。
結(jié)束語
校檢工作需要定時(shí)采用先進(jìn)的校驗(yàn)儀器進(jìn)行,維修時(shí)要對(duì)故障原因進(jìn)行仔細(xì)排查才能采取正確的措施進(jìn)行解決。但是安全閥在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的故障是多方面的,這就要求各種設(shè)備生產(chǎn)和使用單位要認(rèn)真學(xué)習(xí),嚴(yán)格遵守安全操作流程和相應(yīng)的規(guī)章制度,對(duì)安全閥進(jìn)行及時(shí)校檢和維護(hù),對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患要及時(shí)整改和落實(shí),這樣才能實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的安全運(yùn)行。