关于安全阀的常见故障及维修方法分析

关于安全阀的常见故障及维修方法分析

李有锋

广东省特种设备检测研究院佛山检测院528000

摘要：安全阀是承压设备上一个重要的安全附件，其性能和质量的好坏直接影响了生产的安全性。伴随着我国社会经济的高速发展，各类安全事故也时有发生。本文阐述了安全阀在生产过程中的重要性及其常见的故障以及相应的排障维修方法。

关键词：安全阀；常见故障；维修方法

安全阀是安装在在压力容器和压力管道等承压设备上的自动开闭式阀门。当设备内的介质压力超过一定值时，为防止过大的介质压力造成设备损坏，安全阀会自动开启，向外排放介质，当压力值降回至其额定的回座压力时，安全阀门会自动关闭，在保证设备安全运行的同时也保障了工作人员的人身安全。作为必要的保护装置，安全阀被装在超压设备上，因此，安全阀应具备一些固定的基本性能：第一，准确开启。当设备内的工作介质超压时，安全阀的密封副必须能够准确、及时的开启为设备卸压；并且要求主阀瓣能够快速的反应达到既定开启高度，稳定的排出额定的介质；第二，良好回座。安全阀开启并排出额定介质后，设备的工作压力会下降至回座压力，此时，要求主阀瓣能够及时回座；第三，可靠密封。当主阀瓣回座后，要求其能与阀座的密封面完整接触，保障系统可靠的密封性。以上是安全阀的三个基本要求，也是保障承压设备和超压设备稳定工作的重要前提。在检修和排障的时候要注意把握其中的关键点。

一、安全阀弹簧的检查

安全阀内使用的弹簧和普通设备中的弹簧有着显而易见的区别，安全阀对于弹簧的刚度、稳定性和防腐蚀性要求更高、更严格，可以说，弹簧的性能决定了安全阀的性能。

1、刚度

弹簧应满足在达到整定压力的要求后相邻弹簧圈之间的节距间隙满足其完全开启进行完全排放时工作圈之间不接触的条件，并且要求弹簧的形变量不超过弹簧圈压缩时变形量的80%。

2、稳定性

若在校调整定压力和回座压力时，多次的整定值的误差范围在1%内，则说明弹簧稳定性能良好，反之，则应检查系统内部的阀杆、导向件以及开启部件是否存在异物或者毛刺等阻碍运动的异物。

3、腐蚀性

安全阀被大量的应用在化工装置上，其系统内的介质多数具有腐蚀性，以此，要求弹簧能够对系统内的介质耐腐蚀，并且其表面需经过处理。检查弹簧时，视情况使用5-10的放大镜检查表面是否有腐蚀和裂纹，必要时，可以用磁粉探伤检测来辅助验损。

二、泄漏及其检修

设备在工作时，若阀门泄露，不仅会降低正常工作压力，造成介质损失，还会严重影响正常生产。一般来说，造成泄露的原因有以下几点：

1、密封面有杂物

若密封面表面沾有脏物，安全阀的阀瓣和阀座间会产生间隙，造成阀门泄露。此时，可以手动清除密封面表面的异物或手动多次启闭阀门；也可以在不影响作业的情况下，定期进行介质排放以带走密封表面的异物。

2、密封面损坏

为保证密封性，一般选用较软的材质做密封面，若其表面有较硬异物并长期接受外力，会造成一定程度的损伤。检修时可以根据其损坏程度利用车削研磨结合研磨的手段修复密封表面，粗糙度要小于等于，除此之外，要注意保障介质的清洁。

1、零件尺寸或装配方式不合适

若零件尺寸有偏差或者装配方法不当会破坏配零件的同心度，这时只需要更换适配的零件或采取恰当的装配方式就可以解决。

2、阀门开启压力与常压接近

若阀门的开启压力接近工作的正常压力，当工作介质发生波动或阀门受到震动时，很可能会造成阀门泄漏事故。因此适当提高阀门的开启压力也是保障系统安全工作的重要一环。

三、阀体与阀座接触面泄露及其检修

阀体和阀座的接合面发生泄漏的主要原因有以下几点：首先，连接螺栓紧力程度不合适，视情况调整螺栓的松紧度，可采用对角方式进行加紧；其次，可能是接合面上的密封垫片破损或者不符合标准，更换符合要求的密封垫即可；最后，结合面可能有异物或平面度差造成密封失效，这种情况可能需要对其结合面进行研磨使其符合标准要求。

四、安全阀门频跳及其检修

安全阀异常的快速来回运动就是频跳，在运动中阀瓣会接触阀座，造成这种情况的原因如下：

1、弹簧刚度过大，可以根据实际的弹簧工作压力来挑选匹配的安全阀；

2、安全阀的排量偏高，根据实际工作时所需的排量，重新计算并选择最适合的安全阀；

3、排放管的阻力过大，可增大管道的通径或者减小管道的长度，以降低背压对阀门出口处的影响；

4、调节圈位置失当也会造成回座压力偏高，使之与整定压力的数值接近，此时只需重新调适并酌情降低回座压力。

五、阀门动作迟钝及其检修

1、安全阀门的型号不合适。阀门零部件可能会受到高温介质的影响而膨胀产生卡阻，因此一定要根据实际的工作环境来选取合适的安全阀门。

2、运动零部件卡阻。配合面混入异物、零件腐蚀、装配不当、运输震荡都可能造成部件卡阻。针对这类故障应首先查明卡阻原因，然后清除脏物、调换合适的零部件并重新校调。

3、排放阻力过大。排放时背压较大使得阀门无法到达既定高度从而影响阀门灵活度。

六、阀门开启压力值动荡及其检修

在一定范围内，整定压力的数值允许存在偏差，但在允许范围以外的开启动作都是不符合标准的。原因大致如下：

1、工作温度

阀门的开启压力值会随着工作环境的温度变化而发生变化。我们对安全阀进行检验时所用的介质基本是常温的，所以，当安全阀工作在高温介质环境中时可能会造成开启压力降低使得安全阀门早跳。因此，在阀门的冷态检验时，应该尽量使整定压力值增大到符合上偏差的数值，来弥补弹簧由于高温造成的刚度不足的缺陷。除此之外，在高温工作环境中应选用敞开式的阀门，若温度超过了350摄氏度时，必须要选用带有散热器的阀门。

2、弹簧腐蚀

弹簧腐蚀也会引起阀门压力值的标化。在正常的工作环境中，若弹簧的镀层受到破坏，会加速其化学腐蚀和电腐蚀，直接影响了其在使用过程中的性能，阀门极易出现泄露和早跳等故障。因此，若阀门的工作环境比较恶劣时，应该格外注意弹簧防腐层的保护。在腐蚀性强的工作系统中，应选用弹簧表面包裹氟塑料或带波纹管隔离机构的安全阀。

3、背压力

背压力是指排放压力和附加压力的总和。通常，由于直接排空的安全阀不存在背压，我们进行冷态校验时都不会将背压纳入考虑范围内，因此若工作系统存在背压，实际工作的整定压力跟冷态校验的结果存在较大差。排除这种故障的方法是了解安全阀的实际使用环境，将背压纳入检测范围，通过计算得出整定压力值。若背压变化量较大，还应选用背压平衡式波纹管安全阀。

结语：安全阀是压力管道、压力容器以及其他承压、超压设备上的重要安全附件，我们应对安全阀进行定期检查，使之能够安全可靠的辅助系统工作。其可靠性、安全性以及性能的好坏不仅直接关系到人身和设备的安全，也与节能环保密不可分。因此，在平时的校验修理时需要从选型、安装、调试、运行检修及维修等方面严格把控，认真执行相关标准、规程的要求，安全阀才能在系统处于超压状态时准确的起跳泄压，保护其系统工作设备的安全，进而确保压力容器安全经济的运行。

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