浅谈锅炉安全阀阀门的常见故障杜晓刚

浅谈锅炉安全阀阀门的常见故障杜晓刚

杜晓刚

(陕西省清水川能源股份有限公司陕西榆林719400)

摘要：安全阀是锅炉系统当中经常使用的阀门之一，在一些压力管道以及压力容器当中得到了广泛的应用，这一器件的存在为锅炉运行环境的安全提供一个必要的保障，使得工作环境压力过大的时候阀门能够在自动打开的前提下将剩余的空气排放到大气当中，为保证压力容器的安全运行提供一个必要的保障。因此本文从阀门泄漏以及相关故障的现状入手，为故障的排除提出了一些针对性的解决意见，希望为相关部门提供一个有价值的参考。

关键词：锅炉；安全阀门；常见故障

引言：随着我国国民经济水平的不断提高，我国的工业发展面临着巨大的前景，锅炉等设备日益朝着大型化以及集成化的方向发展。但是在发展的过程中，锅炉的安全稳定运行受到了前所未有的挑战。安全阀阀门作为锅炉当中的一个重点设备，为整个系统的压力安全提供一个保障。对于锅炉安全阀阀门的常见故障进行全面的研究和阐述应该是一项具有普遍现实意义的工作。

一、安全阀阀门常见故障以及解决办法

（一）安全阀泄漏

在锅炉的日常工作当中，安全阀阀门出现故障的原因主要来自以下几个方面，首先，随着工作时间的延长，一些杂质可能会落到锅炉的密封面上，使得密封面的表面被垫住，进而造成阀芯与阀座之间的出现间隙，最终造成安全阀的泄漏。为了避免这种现象的出现，相关工作人员应该及时对锅炉安全阀附近进行清理，使得杂物以及脏物不会出现沉积。另外，锅炉厂房应该为日常工作制定既定的标准和规范，为锅炉检测制定专门的规范，定期进行日常检测，比如可以进行解体检修，一旦出现安全阀门泄漏事件，要及时采取相关的措施，使得系统的正常运行不会受到干扰。

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：一是密封面材质不良。例如，有的炉主安全门由于多年的检修，主安全门阀芯与阀座密封面普通已经研得很低，使密封面的硬度也大大降低了，从而造成密封性能下降，消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去，然后按图纸要求重新堆焊加工，提高密封面的表面硬度。二是检修质量差，阀芯阀座研磨的达不到质量标准要求，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。

（二）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。消除方法是调整螺栓紧力，在紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行，最好是边紧边测量各处间隙，将螺栓紧到紧不动为止，并使结合面各处间隙一致。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。例如，齿形密封垫径向有轻微沟痕，平行度差，齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效。从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件质量关，采用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生[1]。

（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门的拒动。主安全门拒动对运行中的锅炉来说威海市非常大的，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。在分析主安全门拒动的原因之前，首先分析下主安全门的动作原理。当承压容器内的压力升至冲量安全阀的整压力时，冲量安全阀动作，介质从容器内通过管路冲向主安全阀活塞室内，在活塞室内将有一个微小的扩容降压，加入此时活塞室内的压强为P1，活塞截流面积为Shs，此时作用在活塞上的f1为：

F1=P1×Shs（1）

假如此时承压容器内的介质的压强为P2，阀芯的面积为Sfx，则此时介质对阀芯一个向上的作用力f2为：f2=p2×Shs（2）

通常安全阀的活塞直径较阀芯直径大，所以式（1）与式（2）中Shs>SfxP1≈P2

假如将弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力设为f2及将运动部件与固定部件间摩擦力（主要是活塞与活塞室间的摩擦力）设为fm，则主安全门的动作的先决条件：只有作用在活塞上的作用力f1略大于作用在阀芯上使其向上的作用力f及弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力f3及运动部件与固定部件间摩擦力（主要是活塞与活塞室间的摩擦力）fm之和时，即：f1>f2+f3+fm时主安全门才能启动。

通过实践，主安全门拒动主要与以下三方面因素有关：一是阀门运动部件有卡阻现象、二是安全门活塞式漏气量大、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。

（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：一方面是，主安全阀活塞室的漏气量大小，虽然冲量安全阀回座了，但存在管路中雨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，这种故障多发生于A42Y-P5413.7VDg100型安全阀上，因为这种形式的安全阀活塞室汽封性良好。消除这种故障的方法主要通过开度开大与节流阀的开度和加大节流孔径甲乙解决，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柱安全阀自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。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摩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。

（五）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，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点因素造成的：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。造成回座压力低的另一个原因就是各运动零件摩擦力大，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低时，不允许出现卡阻，震颤和频跳的现象。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，向这种情况可通过开大节流阀的开度的方法予以消除[2]。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。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，另一方面是由于进口管道的口径太小。

二、结语

总之，随着我国工业化进程的不断加快，社会对于锅炉安全阀的稳定性具有更高的要求。因此对于这一设备当中的常见故障进行全面的分析，然后为之采取既定的排除措施，使得设备运行的安全性能够有一个全面的保障，最终为实现国计民生的良好发展提供一个必要的前提，实现我国经济地位的普遍提高。

参考文献：

[1]张琛.直流无刷电动机原理及应用[M].北京：机械工业出版社.2014.

[2]田淳，胡育文.永磁同步电动机直接转矩控制系统原理及控制方案的研究[M].电工技术学报.2015，17（1）：7-11.