先导式安全阀失效原因分析及其应对措施

先导式安全阀失效原因分析及其应对措施

刘登辉

哈密广汇环保科技有限公司                     

摘要：从安全阀事故实例，解体安全阀，对先导式安全阀的结构和工作原理进行了分析,并对出现故障进行了相应的维修并提出相应维护的建议及措施。

关键词：先导式安全阀;泄漏;密封;活塞;

一、先导式安全阀结构特点及工作原理

1.结构特点

先导式安全阀主要由导阀、主阀等组成，导阀为弹簧式安全阀，由弹簧、阀杆、阀体、阀盖组成，通过调整导阀弹簧压缩量来调整安全阀的整定压力，通过导阀的启闭控制主阀的动作，从而实现安全阀的启跳。

2.工作原理

当系统压力低于阀的设定压力时，介质压力经导阀上密封传入主阀压力室、作用在主阀瓣上，产生向下力，关闭主阀；当系统压力增加接近设定压力时，导阀活塞提升而上密封关闭，此时导阀下密封仍在关闭。系统压力超过安全阀的整定压力时，导阀起跳，气体从排气口排出，主阀开启安全阀起跳。

二、失效经过及故障分析

2.1 失效经过

2022 年 3 月某装置操作人员回复SV13308安全阀（该安全阀整定压力值为 0.33Mpa），设备内部介质自安全阀往火炬放空管泄放，系统压力急剧下降，塔压无法维持在正常范围之内，操作人员紧急切断安全阀根部手阀。

2.1.1 安全阀解体检查

图1                                 图2

图3                                     图4

安全阀送至安全阀维修单位进行拆检：主阀阀瓣密封圈胀化、变形且损坏严重，（如图 1）；导阀阀体内部滑梭 O 型圈老化严重，导致主阀滑梭和套筒粘合难以取出（如图 2）；导阀阀杆O型圈老化变形严重（如图3、4）。

2.12 故障分析

（1）导阀问题

导阀内有多个密封点，其中任何一个密封点失效，都将导致先导式安全阀主阀泄漏。经查得知该装置管道上使用的介质为甲醇气，由于该阀密封圈长期处于含有甲醇的物质中，致使导阀阀内滑梭和阀瓣位置的密封圈长期暴露于液体介质中，造成密封圈出现胀化、老化等现象，从而失去弹性，引起导阀失效无法动作。如此，整个设备管线将极易发生安全阀泄漏现象，从而引发事故，后果无法预料。

（2）主阀问题

由于导阀和主阀O型圈老化、变形（如图 1，3），致使密封面长期处于未达到完全密封状态，结果主阀阀瓣上方气室的密封系统被破坏，介质泄漏排出，密封比压下降，主阀处于轻微泄漏状态，日积月累，主阀密封面必定受到吹蚀损 伤，且聚集了大量各类杂质，主阀启跳后损坏的密封圈又卡住主阀缸体，这两方面的因素造成主阀泄漏。

（3）设备系统问题

由于装置刚开车，系统管道内部不干净，设备管道大量各类化学杂质存在焊渣、铁锈等，当系统超压启跳时，杂质进入阀体密封间隙中，对导阀密封圈和主阀软密封圈造成破坏，硬物直接对主阀主密封面造成损伤，导致安全阀泄漏。

三、应对措施

先导式安全阀 SV13308 导阀阀梭 O 型圈和主阀阀瓣密封圈出现溶胀变形等，这是导致其起跳不回座的主要原因。鉴于以上结论，提出以下应对措施：

（1）装置或系统开停工或正常生产时要平稳操作，不超温超压；

（2）根据操作规程定时对安全阀进行维保；

（3）按照《安全阀安全技术监察规程》的规定定期校验安全阀，包括对先导式安全阀的检查和密封件的定期更换等。

（4）密封圈的备件材质选型严格把控，根据设备系统所使用的介质配比对应的材质密封圈。如此阀所在系统介质为腐蚀性物质，则应选择抗老化性、耐腐蚀性且耐高温性较强的材料。

四、结束语

本文简要地阐述了先导式安全阀的工作原理和结构特点，从结构上解体安全阀检查并分析出安全阀泄漏主要原因，并对故障问题进行相应的解决，提出了应对措施，供大家在检维修工作中参考。

参考文献

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