安全閥常見故障原因分析及解決措施

1、安全技術(shù)安全閥常見故障原因分析及解決措施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(guò)允許程度的滲漏，平安閥的泄漏不但會(huì)引起介質(zhì)損失。另外，介質(zhì)的不斷泄漏還會(huì)使硬的密封材料遭到破壞，但是，常用的平安閥的密封面都是金屬材料對(duì)金屬材料，雖然力求做得光滑平整，但是要在介質(zhì)帶壓狀況下做到肯定不漏也是特別困難的。因此，對(duì)于工作介質(zhì)是蒸汽的平安閥，在規(guī)定壓力值下，假如在出口端肉眼看不見，也聽不出有漏泄，就認(rèn)為密封性能是合格的。一般造成閥門漏泄的緣由主要有以下三種狀況： 一種狀況是，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。消退這種故障的方法就是清除掉落到密封

2、面上的臟物及雜質(zhì)，一般在鍋爐預(yù)備停爐大小修時(shí)，首先做平安門跑砣試驗(yàn)，假如發(fā)覺漏泄停爐后都進(jìn)行解體檢修，假如是點(diǎn)爐后進(jìn)行跑砣試驗(yàn)時(shí)發(fā)覺平安門漏泄，估量是這種狀況造成的，可在跑砣后冷卻20分鐘后再跑舵一次，對(duì)密封面進(jìn)行沖刷。 另一種狀況是密封面損傷。造成密封面損傷的主要緣由有以下幾點(diǎn)：一是密封面材質(zhì)不良。例如，在39號(hào)爐主平安門由于多年的檢修，主平安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，消退這種現(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。留意在加工過(guò)程中肯定保證加工質(zhì)量，如密封面消失裂紋、沙眼等缺陷肯定要

3、將其車削下去后重新加工。新加工的閥芯閥座肯定要符合圖紙要求。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(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，消退這種故障的方法是依據(jù)損傷程度采納研磨或車削后研磨的方法修復(fù)密封面。 造成平安閥漏泄的另一個(gè)緣由是由于裝配不當(dāng)或有關(guān)零件尺寸不合適。在裝配過(guò)程中閥芯閥座未完全對(duì)正或結(jié)合面有透光現(xiàn)象，或者是閥芯閥座密封面過(guò)寬不利于密封。消退方法是檢查閥芯四周協(xié)作間隙的大小及勻稱性，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;依據(jù)圖紙要求適當(dāng)減小密封面的寬度實(shí)現(xiàn)有效密封。 2、閥體結(jié)合面滲漏 平安閥指上下閥體間結(jié)合面處的滲漏現(xiàn)

4、象，造成這種漏泄的主要緣由有以下幾個(gè)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。 消退方法是調(diào)整螺栓緊力，在緊螺栓時(shí)肯定要按對(duì)角把緊的方式進(jìn)行，最好是邊緊邊測(cè)量各處間隙，將螺栓緊到緊不動(dòng)為止，并使結(jié)合面各處間隙全都。二是閥體結(jié)合面的齒形密封墊不符合標(biāo)準(zhǔn)。例如，齒形密封墊徑向有稍微溝痕，平行度差，齒形過(guò)尖或過(guò)坡等缺陷都會(huì)造成密封失效。從而使閥體結(jié)合面滲漏。在檢修時(shí)把好備件質(zhì)量關(guān)，采納合乎標(biāo)準(zhǔn)的齒形密封墊就可以避開這種現(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(duì)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，消退的方法是將閥門解體重新研磨結(jié)合面直至符合質(zhì)量

5、標(biāo)準(zhǔn)。由于雜質(zhì)墊住而造成密封失效的，在閥門組裝時(shí)仔細(xì)清理結(jié)合面避開雜質(zhì)落入。 3、沖量平安閥動(dòng)作后主平安閥不動(dòng)作 這種現(xiàn)象通常被稱為主平安門的拒動(dòng)。主平安門拒動(dòng)對(duì)運(yùn)行中的鍋爐來(lái)說(shuō)危害是特別大的，是重大的設(shè)備隱患，嚴(yán)峻影響設(shè)備的平安運(yùn)行，一旦運(yùn)行中的壓力容器及管路中的介質(zhì)壓力超過(guò)額定值時(shí)，主平安門不動(dòng)作，使設(shè)備超壓運(yùn)行極易造成設(shè)備損壞及重大事故。 在分析主平安門拒動(dòng)的緣由之前，首先分析一下主平安門的動(dòng)作原理。如圖1，當(dāng)承壓容器內(nèi)的壓力升至沖量平安閥的整壓力時(shí)，沖量平安閥動(dòng)作，介質(zhì)從容器內(nèi)通過(guò)管路沖向主平安閥活塞室內(nèi)，在活塞室內(nèi)將有一個(gè)微小的擴(kuò)容降壓，假如此時(shí)活塞室內(nèi)的壓強(qiáng)為P1，活塞節(jié)流面積為S

6、hs，此時(shí)作用在活塞上的f1為： f1=P1Shs(1) 假如此時(shí)承壓容器內(nèi)的介質(zhì)的壓強(qiáng)為P2，閥芯的面積為Sfx，則此時(shí)介質(zhì)對(duì)閥芯一個(gè)向上的作用力f2為： f2=P2Shx.(2) 通常平安閥的活塞直徑較閥芯直徑大，所以式(1)與式(2)中ShsSfxP1P2 假如將彈簧通過(guò)閥桿對(duì)閥芯向上的拉力設(shè)為f3及將運(yùn)動(dòng)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，則主平安門的動(dòng)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(guò)閥桿對(duì)閥芯向上的拉力f3及運(yùn)動(dòng)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(shí)，即：f1f2+f3+f

7、m時(shí)主平安門才能啟動(dòng)。 通過(guò)實(shí)踐，主平安門拒動(dòng)主要與以下三方面因素有關(guān)： 一是閥門運(yùn)動(dòng)部件有卡阻現(xiàn)象。這可能是由于裝配不當(dāng)，臟物及雜質(zhì)混入或零件腐蝕;活塞室表面光滑度差，表面損傷，有溝痕硬點(diǎn)等缺陷造成的。這樣就使運(yùn)動(dòng)部件與固定部件間摩擦力fm增大，在其他條件不變的狀況下f1 例如，在2021年3號(hào)爐大修前過(guò)熱主平安門跑砣試驗(yàn)時(shí)，發(fā)生了主平安門拒動(dòng)。檢修時(shí)解體檢查發(fā)覺，活塞室內(nèi)有大量的銹垢及雜質(zhì)，活塞在活塞室內(nèi)無(wú)法運(yùn)動(dòng)，從而造成了主平安門拒動(dòng)。檢修時(shí)對(duì)活塞，脹圈及活塞室進(jìn)行了除銹處理，對(duì)活塞室溝痕等缺陷進(jìn)行了研磨，裝配前將活塞室內(nèi)壁勻稱地涂上鉛粉，并嚴(yán)格按次序?qū)﹂y門進(jìn)行組裝。在鍋爐水壓試驗(yàn)時(shí)，對(duì)

8、脈沖管進(jìn)行沖洗，然后將主平安門與沖量平安閥連接，大修后點(diǎn)爐時(shí)再次進(jìn)行平安閥跑砣試驗(yàn)一切正常。 二是主平安門活塞室漏氣量大。當(dāng)閥門活塞室漏氣量大時(shí)，式(1)中的f1一項(xiàng)作用在活塞上的作用力偏小，在其他條件不變的狀況下f1 例如，39號(hào)爐主平安閥對(duì)活塞環(huán)的質(zhì)量要求是活塞環(huán)的棱角應(yīng)圓滑，自由狀態(tài)開口間隙不大于14，組裝后開口間隙=11.25，活塞與活塞室間隙B=0.120.18，活塞環(huán)與活塞室間隙為S=0.080.12，活塞環(huán)與活塞室接觸良好，透光應(yīng)不大于周長(zhǎng)的1/6。對(duì)活塞室內(nèi)要求是，活塞室內(nèi)的溝槽深度不得超過(guò)0.080.1mm，其橢圓度不超過(guò)0.1mm，圓錐度不超過(guò)0.1mm，應(yīng)光滑無(wú)擦傷，但解

9、體檢修時(shí)檢查發(fā)覺每臺(tái)爐主平安門的活塞環(huán)、活塞及活塞室都不符合檢修規(guī)程要求，目前一般活塞環(huán)與活塞室的間隙都在S0.20，且活塞室表面的缺陷更為嚴(yán)峻，嚴(yán)峻地影響了活塞室的汽密性，造成活塞室漏汽量偏大。 消退這種缺陷的方法是：對(duì)活塞室內(nèi)表面進(jìn)行處理，更換合格的活塞及活塞環(huán)，在有節(jié)流閥的沖量平安裝置系統(tǒng)中關(guān)小節(jié)流閥開度，增大進(jìn)入主平安門活塞室的進(jìn)汽量，在條件允許的狀況下也可以通過(guò)增加沖量平安閥的行程來(lái)增加進(jìn)入主平安門活塞室內(nèi)的進(jìn)汽量方法推動(dòng)主平安閥動(dòng)作。 三是主平安閥與沖量平安閥的匹配不當(dāng)，沖量平安閥的蒸汽流量太小。沖量平安閥的公稱通徑太小，致使流入主平安閥活塞室的蒸汽量不足，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的作用力

10、f1不夠，即f1 4、沖量平安閥回座后主平安閥延遲回座時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 發(fā)生這種故障的主要緣由有以下兩個(gè)方面： 一方面是，主平安閥活塞室的漏汽量大小，雖然沖量平安閥回座了，但存在管路中與活塞室中的蒸汽的壓力仍很高，推動(dòng)活塞向下的力仍很大，所以造成主平安閥回座遲緩，這種故障多發(fā)生于A42Y-P5413.7VDg100型平安閥上，由于這種型式的平安閥活塞室汽封性良好。消退這種故障的方法主要通過(guò)開大節(jié)流閥的開度和加大節(jié)流孔徑加以解決，節(jié)流閥的開度開大與節(jié)流孔徑的增加都使留在脈沖管內(nèi)的蒸汽快速排放掉，從而降低了活塞內(nèi)的壓力，使其作用在活塞上向下運(yùn)動(dòng)的推力快速減小，閥芯在集汽聯(lián)箱內(nèi)蒸汽介質(zhì)向上的推力和主平安閥自

11、身彈簧向上的拉力作用下快速回座。 另一方面緣由就是主平安閥的運(yùn)動(dòng)部件與固定部件之間的磨擦力過(guò)大也會(huì)造成主平安閥回座遲緩，解決這種問(wèn)題的方法就是將主平安閥運(yùn)動(dòng)部件與固定部件的協(xié)作間隙掌握臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。 5、平安閥的回座壓力低 平安閥回座壓力低對(duì)鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大危害，回座壓力過(guò)低將造成大量的介質(zhì)超時(shí)排放，造成不必要的能量損失。這種故障多發(fā)生在200MW機(jī)組所使用的A49H型彈簧脈沖平安閥上，分析其緣由主要是由以下幾個(gè)因素造成的： 一是彈簧脈沖平安閥上蒸汽的排泄量大，這種形式的沖量平安閥在開啟后，介質(zhì)不斷排出，推動(dòng)主平安閥動(dòng)作。 一方面是沖量平安閥前壓力因主平安閥的介質(zhì)排出量不夠而連續(xù)上升，所以

12、脈沖管內(nèi)的蒸汽沿汽包或集氣聯(lián)箱連續(xù)流向沖量平安閥維持沖量平安閥動(dòng)作。 另一方面由于此種型式的沖量平安閥介質(zhì)流通是經(jīng)由閥芯與導(dǎo)向套之間的間隙流向主平安閥活塞室的，介質(zhì)沖出沖量平安閥的密封面，在其四周形成動(dòng)能壓力區(qū)，將閥芯抬高，于是達(dá)到?jīng)_量平安閥連續(xù)排放，蒸汽排放量越大，閥芯部位動(dòng)能壓力區(qū)的壓強(qiáng)越大，作用在閥芯上的向上的推力就越大，沖量平安閥就越不簡(jiǎn)單回座，此時(shí)消退這種故障的方法就是將節(jié)流閥關(guān)小，使流出沖量平安閥的介質(zhì)流量削減，降低動(dòng)能壓力區(qū)內(nèi)的壓力，從而使沖量平安閥回座。 造成回座壓力低的其次因素是：閥芯與導(dǎo)向套的協(xié)作間隙不適當(dāng)，協(xié)作間隙偏小，在沖量平安閥啟座后，在此部位瞬間節(jié)流形成較高的動(dòng)能壓

13、力區(qū)，將閥芯抬高，延遲回座時(shí)間，當(dāng)容器內(nèi)降到較低時(shí)，動(dòng)能壓力區(qū)的壓力減小，沖量閥回座。 消退這種故障的方法是仔細(xì)檢查閥芯及導(dǎo)向套各部分尺寸，協(xié)作間隙過(guò)小時(shí)，減小閥瓣密封面直往式閥瓣阻汽帽直徑或增加閥瓣與導(dǎo)向套之間徑向間隙，來(lái)增加該部位的通流面積，使蒸汽流經(jīng)時(shí)不至于過(guò)分節(jié)流，而使局部壓力上升形成很高的動(dòng)能壓力區(qū)。 造成回座壓力低的另一個(gè)緣由就是各運(yùn)動(dòng)零件磨擦力大，有些部位有卡澀，解決方法就是仔細(xì)檢查各運(yùn)動(dòng)部件，嚴(yán)格按檢修標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各部件進(jìn)行檢修，將各部件的協(xié)作間隙調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，消退卡澀的可能性。 6、平安閥的頻跳 頻跳指的是平安閥回座后，待壓力稍一上升，平安閥又將開啟，反復(fù)幾次消失，這種現(xiàn)象稱為

14、平安閥的頻跳。平安閥機(jī)械特性要求平安閥在整動(dòng)作過(guò)程中達(dá)到規(guī)定的開啟高度時(shí)，不允許消失卡阻、震顫和頻跳現(xiàn)象。發(fā)生頻跳現(xiàn)象對(duì)平安閥的密封極為不利，極易造成密封面的泄漏。分析緣由主要與平安閥回座壓力達(dá)高有關(guān)，回座壓力較高時(shí)，容器內(nèi)過(guò)剩的介質(zhì)排放量較少，平安閥已經(jīng)回座了，當(dāng)運(yùn)行人員調(diào)整不當(dāng)，容器內(nèi)壓力又會(huì)很快升起來(lái)，所以又造成平安閥動(dòng)作，像這種狀況可通過(guò)開大節(jié)流閥的開度的方法予以消退。節(jié)流閥開大后，通往主平安閥活塞室內(nèi)的汽源削減，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的力較小，主平安閥動(dòng)作的機(jī)率較小，從而避開了主平安閥連續(xù)啟動(dòng)。 7、平安閥的顫振 平安閥在排放過(guò)程中消失的抖動(dòng)現(xiàn)象，稱其為平安閥的顫振，顫振現(xiàn)象的發(fā)生極易造成金屬的疲憊，使平安閥的機(jī)械性能下降，造成嚴(yán)峻的設(shè)備隱患，發(fā)生顫振