1、前言
??????? 安全閥是一種非常重要的保護用閥門,廣泛地用在各種壓力容器和管道系統(tǒng)上,當受壓系統(tǒng)中的壓力超過規(guī)定值時,它能自動打開,把過剩的介質(zhì)排放到大氣中去,以保證壓力容器和管道系統(tǒng)安全運行,防止事故的發(fā)生,而當系統(tǒng)內(nèi)壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時又能自動關(guān)閉。安全閥工作的可靠與否直接關(guān)系到設(shè)備及人身的安全,所以必須給予重視。
??????? 2、安全閥常見故障原因分析及解決方法
?????????????? 2.1、閥門漏泄
??????? 在設(shè)備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過允許程度的滲漏,安全閥的泄漏不但會引起介質(zhì)損失。另外,介質(zhì)的不斷泄漏還會使硬的密封材料遭到破壞,但是,常用的安全閥的密封面都是金屬材料對金屬材料,雖然力求做得光潔平整,但是要在介質(zhì)帶壓情況下做到絕對不漏也是非常困難的。因此,對于工作介質(zhì)是蒸汽的安全閥,在規(guī)定壓力值下,如果在出口端肉眼看不見,也聽不出有漏泄,就認為密封性能是合格的。一般造成閥門漏泄的原因主要有以下三種情況:
??????? 一種情況是,臟物雜質(zhì)落到密封面上,將密封面墊住,造成閥芯與閥座間有間隙,從而閥門滲漏。消除這種故障的方法就是清除掉落到密封面上的臟物及雜質(zhì),一般在鍋爐準備停爐大小修時,首先做安全門跑砣試驗,如果發(fā)現(xiàn)漏泄停爐后都進行解體檢修,如果是點爐后進行跑砣試驗時發(fā)現(xiàn)安全門漏泄,估計是這種情況造成的,可在跑砣后冷卻20分鐘后再跑舵一次,對密封面進行沖刷。
??????? 另一種情況是密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因有以下幾點:一是密封面材質(zhì)不良。例如,在3~9號爐主安全門由于多年的檢修,主安全門閥芯與閥座密封面普遍已經(jīng)研得很低,使密封面的硬度也大大降低了,從而造成密封性能下降,消除這種現(xiàn)象最好的方法就是將原有密封面車削下去,然后按圖紙要求重新堆焊加工,提高密封面的表面硬度。注意在加工過程中一定保證加工質(zhì)量,如密封面出現(xiàn)裂紋、沙眼等缺陷一定要將其車削下去后重新加工。新加工的閥芯閥座一定要符合圖紙要求。目前使用YST103通用鋼焊條堆焊加工的閥芯密封面效果就比較好。二是檢修質(zhì)量差,閥芯閥座研磨的達不到質(zhì)量標準要求,消除這種故障的方法是根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法修復密封面。
??????? 造成安全閥漏泄的另一個原因是由于裝配不當或有關(guān)零件尺寸不合適。在裝配過程中閥芯閥座未完全對正或結(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。消除方法是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正度,檢查各部間隙不允許抬起閥芯;根據(jù)圖紙要求適當減小密封面的寬度實現(xiàn)有效密封。
??????? 2.2、閥體結(jié)合面滲漏
??????? 指上下閥體間結(jié)合面處的滲漏現(xiàn)象,造成這種漏泄的主要原因有以下幾個方面:一是結(jié)合面的螺栓緊力不夠或緊偏,造成結(jié)合面密封不好。消除方法是調(diào)整螺栓緊力,在緊螺栓時一定要按對角把緊的方式進行,最好是邊緊邊測量各處間隙,將螺栓緊到緊不動為止,并使結(jié)合面各處間隙一致。二是閥體結(jié)合面的齒形密封墊不符合標準。例如,齒形密封墊徑向有輕微溝痕,平行度差,齒形過尖或過坡等缺陷都會造成密封失效。從而使閥體結(jié)合面滲漏。在檢修時把好備件質(zhì)量關(guān),采用合乎標準的齒形密封墊就可以避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。三是閥體結(jié)合面的平面度太差或被硬的雜質(zhì)墊住造成密封失效。對由于閥體結(jié)合面的平面度太差而引起閥體結(jié)合面滲漏的,消除的方法是將閥門解體重新研磨結(jié)合面直至符合質(zhì)量標準。由于雜質(zhì)墊住而造成密封失效的,在閥門組裝時認真清理結(jié)合面避免雜質(zhì)落入。
??????? 2.3、沖量安全閥動作后主安全閥不動作
??????? 這種現(xiàn)象通常被稱為主安全門的拒動。主安全門拒動對運行中的鍋爐來說危害是非常大的,是重大的設(shè)備隱患,嚴重影響設(shè)備的安全運行,一旦運行中的壓力容器及管路中的介質(zhì)壓力超過額定值時,主安全門不動作,使設(shè)備超壓運行極易造成設(shè)備損壞及重大事故。
??????? 在分析主安全門拒動的原因之前,首先分析一下主安全門的動作原理。如圖1,當承壓容器內(nèi)的壓力升至沖量安全閥的整壓力時,沖量安全閥動作,介質(zhì)從容器內(nèi)通過管路沖向主安全閥活塞室內(nèi),在活塞室內(nèi)將有一個微小的擴容降壓,假如此時活塞室內(nèi)的壓強為P1,活塞節(jié)流面積為Shs,此時作用在活塞上的f1為:
??????? f1=P1×Shs……………………(1)
??????? 假如此時承壓容器內(nèi)的介質(zhì)的壓強為P2,閥芯的面積為Sfx,則此時介質(zhì)對閥芯一個向上的作用力f2為:
??????? f2=P2×Shx……(2)
??????? 通常安全閥的活塞直徑較閥芯直徑大,所以式(1)與式(2)中Shs>SfxP1≈P2
??????? 假如將彈簧通過閥桿對閥芯向上的拉力設(shè)為f3及將運動部件與固定部件間摩擦力(主要是活塞與活塞室間的摩擦力)設(shè)為fm,則主安全門的動作的先決條件:只有作用在活塞上的作用力f1略大于作用在閥芯上使其向上的作用力f2及彈簧通過閥桿對閥芯向上的拉力f3及運動部件與固定部件間摩擦力(主要是活塞與活塞室間的摩擦力)fm之和時,即:f1>f2+f3+fm時主安全門才能啟動。
??????? 通過實踐,主安全門拒動主要與以下三方面因素有關(guān):
??????? 一是閥門運動部件有卡阻現(xiàn)象。這可能是由于裝配不當,臟物及雜質(zhì)混入或零件腐蝕;活塞室表面光潔度差,表面損傷,有溝痕硬點等缺陷造成的。這樣就使運動部件與固定部件間摩擦力fm增大,在其他條件不變的情況下f1<f2+f3+fm所以主安全門拒動。
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