浅析锅炉安全阀校验中的常见故障分析及处理措施

浅析锅炉安全阀校验中的常见故障分析及处理措施

吕权晋 夏溪

云南省特种设备安全检测研究院 650228

摘要：分析了安全阀在锅炉校验中出现阀门密封面漏泄、阀体结合面渗漏、到规定压力时不开启、排气后压力继续上升、不到规定压力开启、频跳和颤振等常见的故障原因，并针对故障原因提出解决方法。

关键词： 锅炉 安全阀 故障 处理措施

近年来，随着我国经济和各类企业的快速发展，各类安全事故也时有发生。安全问题不容忽视，所以避免可控制安全事故时全社会都应该重视的课题。安全阀属于承压设备中的主要安全附件其性能的好坏，影响着安全生产，同时关系着人们的生命安全。本文根据安全阀的常见故障，提出故障原因及维修方法，并对安全阀的维护注意事项做了简单的介绍。

1 概述

安全阀是一种安全保护用阀，其作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值 ，从而达到安全保护的目的。

锅炉安全阀属于自动阀 ，主要用于锅炉、压力容器和管道上 。它的启闭件在外力作用下处于常闭状态 ，当设备或管道 内的介质压力升高至超过规定值时 自动开启 ，通过向系统外排放介质来控制管道或设备内介质压力不超过规定数值 。当锅炉中介质压力超过允许压力时 ，安全阀自动开启 ，排汽降压，同时发出呜叫声报警，以防止事故的发生；当介质压力回降到允许工作压力或略低于允许工作压力时又能 自动 “回座”关闭，停止排放流体并保持密封。在锅炉正常运行中，安全阀必须能够保持密闭不漏。

2 锅炉安全阀常见的故障分析

2.1 阀门密封面漏泄

阀门密封面漏泄是指在正常工作压力下 ，锅炉安全阀的阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏 。安全阀的泄漏不但会引起介质损失 ，还会使硬的密封材料遭到破坏。

造成阀门漏泄的原因主要有以下三种情况 ：

(1) 油垢 、水垢或结晶物等脏物杂质落到密封面上 ，在密封面上粘住或腐蚀密封面 ，造成阀芯与阀座间有间隙，致使阀门密封面渗漏。

(2) 弹簧长期处于压紧状态，引起弹簧疲劳，弹簧性能大大降低，从而引起整定压力值的大幅度减小，造成安全阀泄漏；同时，高温或者腐蚀也有可能造成弹簧整定压力值的大幅度减小，这时候就应该采取相应的对策，比如更换弹簧，如果是由于安全阀型号选择有误的话，可以采取更换安全阀的措施。

（3）密封面制造质量差 材质 、加工精度及阀体各零件装配质量没有满足技术要求 。热处理工艺不当 ，阀瓣与阀座材质不满足 实际运行所需的高温、高压及防腐等要求 。

(4) 密封面检修质量差 在阀门检修过程中，阀芯阀座的研磨达不到质量标准要求 许多安全阀由于多年来的检修 ，阀芯与阀座密封面已经研磨得很薄 ，密封面的硬度也大大降低 ，从而造成密封性能下降。

2.2 阀体结合面渗漏

阀体结合面渗漏是指上下阀体间结合面处的渗漏现象 ，造成这种渗漏的主要原因有 ：

(1) 结合面的螺栓预紧力不够 ，造成结合面密封不好 。

(2) 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 ，齿形角过大或过小等缺陷 ，都会造成密封失效 ，从而使阀体结合面渗漏。

(3) 阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。

2.3 达到安全阀整定压力时，安全阀不开启

这是在锅炉安全阀校验中最常接触到的问题。造成这种情况的原因是：

（1）定压不准；

（2）阀瓣与阀座粘住；

（3）杠杆式安全阀的杠杆被卡主或重锤被移动。

2.4 不到整定压力，安全阀就开启。

不到整定压力，安全阀就开启，造成这种情况的原因是：

1. 定压不准；

（2）弹簧老化弹力下降。

2.5 安全阀频跳

安全阀频跳是指安全阀回座后压力稍一升高 ，安全阀又将开启 ，反复多次出现 。安全阀的机械特性要求其在整个动作过程中．在达到规定的开启高度时 ，不允许出现卡阻、颤振和频跳现象 。发生频跳对安全阀的密封极为不利 ，极易造成密封面泄漏 。安全阀频跳主要与安全阀回座压力过高有关。

2.6 安全阀的颤振

安全阀在排放过程中出现抖动现象 ，称为安全阀的颤振。颤振 的发生极易造成金属疲劳 ，使安全阀的机械性能下降 ，造成严重的设备隐患。颤振的产生原因主要有 ：

(1) 阀门的选用不当，选用的阀门排放能力太大 (相对于必须排放量而言)。

(2) 进口管道的VI径太小 ，小于阀门的进口通径 ，或进口管阻力太大。排放管道阻力过大，造成排放时产生过大的背压 ，这也是造成阀门颤振的一个因素。

2.7 排气后压力继续上升

安全阀排气后压力继续上升产生的原因主要有：

1. 选用的安全阀排量小于设备的安全泄放量。

2. 阀杆中线不正或弹簧生锈，使阀瓣不能开到应有的高度。

（3） 排气管截面不够。

2.8 其他方面

由于安全阀有垂锤式 、杠杆式、弹簧式和先导式 (脉冲式)等种类，在校验中不同的种类存在很多不同的问题，本文主要介绍了校验中遇见的常见问题。如安全阀的回座压力低，这种情况多发生在200MW机组所使用的A49H型弹簧脉冲安全阀上，不是安全阀校验中常见问题，将不做具体分析。

3 锅炉安全阀常见故障的预防及处理措施

综上所述锅炉安全阀的常见故障及产生的原因，提出针对性的预防及处理措施如下：

3.1阀门密封面漏泄

（1）为防止安全阀阀瓣与阀座被油垢 、水垢等脏物粘住或弹簧等零部件被腐蚀 ，防止安全阀排放管被油垢 、水垢等脏物或其他异物堵塞 ，要经常保持安全阀的清洁，杂质夹到密封面上，利用辅助提升扳手使得安全阀完成几次起跳动作，以此将杂质吹走。比如：在进行安全阀的校验过程中，部分安全阀的出口实际上就是阀帽上的排气孔，调值完成以后，开始安装阀帽，这个过程中很容易出现丝扣胶碎屑掉到密封面周围的情况，再次试压的时候，碎屑就会粘到密封面上，造成安全阀泄漏。

（2）弹簧长期处于压紧状态，引起弹簧疲劳，弹簧性能大大降低，从而引起整定压力值的大幅度减小，造成安全阀泄漏；同时，高温或者腐蚀也有可能造成弹簧整定压力值的大幅度减小，这时候就应该采取相应的对策，比如更换弹簧，如果是由于安全阀型号选择有误的话，可以采取更换安全阀的措施。

（3） 为防止由于密封面损伤而造成的安全阀漏泄现象 ，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，以提高密封面的表面硬度。注意在加工过程中一定要保证加工质量 ，如密封面出现裂纹 、沙眼等缺陷 ，一定要将其车削掉 ，然后重新加工。新加工的阀芯阀座一定要符合图纸要求 。目前使用YST103 通用钢焊条堆焊加工的阀芯密封面效果就比较好

(4 ) 为防止由于密封面检修质量差而造成的安全阀漏泄现象。应根据密封面的损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。

3.2 阀体结合面渗漏

针对阀体结合面渗漏，处理措施有：

（1）调整螺栓紧力 ，在进行螺栓固定时 ，宜采取对角把紧方式，边紧边测量个边的间隙，保证最后的螺栓紧力到位 ，设备固定合格；

（2）在设备整体检修时，注意齿形密封垫的磨损程度和有效使用程度，及时更换符合要求规定的高质量齿形密封垫；

（3）对于结合面不平整的情况 ，可将整个阀门解体，重新研磨，直到结合面符合相关规定要求。

（4）清理结合面 ，若是杂物原因 ，可以经过清理解决 ，不必进行设备的拆装，避免造成浪费。

3.3达到安全阀整定压力时，安全阀不开启

造成这种情况的原因是定压不准。应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置；阀瓣与阀座粘住。应定期对安全阀作手动放气或放水试验；杠杆式安全阀的杠杆被卡住或重锤被移动。应重新调整重锤位置并使杠杆运动自如。

3.4 不到整定压力，安全阀就开启。

主要是定压不准，弹簧老化弹力下降。针对这种情况应适当旋紧调整螺杆或更换弹簧。

3.5安全阀频跳

主要是由于弹簧刚度太大。应改用刚度适当的弹簧；调节圈调整不当，使回座压力过高。应重新调整调节圈位置；排放管道阻力过大，造成过大的排放背压。应减小排放管道阻力。

3.6安全阀的颤振

选用额定排量尽可能接近锅炉必需排放量的安全阀，使进口管内径不小于阀门进口通径 ，或者减小进口管道的阻力 ，这些方法都有利于消除安全阀的颤振 。

3.7 排气后压力继续上升

这主要是因为选用的安全阀排量小平设备的安全泄放量，应重新选用合适的安全阀；阀杆中线不正或弹簧生锈，使阀瓣不能开到应有的高度，应重新装配阀杆或更换弹簧；排气管截有不够，应采取符合安全排放面积的排气管。

4 结束语

安全阀是锅炉设备中的重要附件之一 ，对锅炉的安全正常运行具有非常重要的作用 。安全阀的检验是非常严谨的任务，在检验过程中，一旦发现故障，要及时查找原因，如果有疑似故障也要对其进行确定，最终对故障进行定位，分析故障发生的原因，然后才去有针对性的策略进行故障的排除，否则，就有可能引发重大安全事故，影响生产的顺利进行，影响人们的生命安全。

本文仅供锅炉部内部讨论使用。