安全閥基本知識

1、2022-2-241 安全閥安全閥校驗及維修培訓(xùn)總結(jié)2022-2-242概述 此次參加了由國家勞動部國家勞動部委托中國鍋爐和壓力中國鍋爐和壓力容器檢驗協(xié)會容器檢驗協(xié)會舉辦的“安全閥校驗與維修人員考核安全閥校驗與維修人員考核培訓(xùn)班培訓(xùn)班”的培訓(xùn)，為期12天。此次培訓(xùn)的內(nèi)容為高壓（包括中、低壓）安全閥的校驗和維修。包括：安全閥的基礎(chǔ)知識、安全閥校驗與維修、自動化記錄儀介紹、實際操作實習(xí)、高壓安全閥與中低壓安全閥的區(qū)別內(nèi)容及校驗演示；并介紹了國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局安全監(jiān)察對安全閥校驗與維修工作的要求、安全閥檢驗站的質(zhì)量保證體系、國內(nèi)使用的在線式安全閥校驗儀、國內(nèi)閥門標(biāo)準(zhǔn)及美國API標(biāo)準(zhǔn)簡介等，以及

2、參觀了吳江東吳閥門制造廠；最后，完成實際操作考核和理論考核。 2022-2-243第一部分（安全閥的基本知識） 2022-2-244名詞注釋 1）閥門：安裝在壓力容器、受壓設(shè)備及連接管道上，用以控制介質(zhì)流向的、具有可動機(jī)構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品的總稱。 2）閥門的公稱通經(jīng)： 是指閥門與管道及所有其他附件連接處管道的名義直徑，單位是毫米（用DN表示)。2022-2-245 3）安全閥：是一種自動閥門，能不借助任何外力而只利用介質(zhì)本身的力來排出一額定數(shù)量的流體，以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過預(yù)定的安全值。當(dāng)壓力恢復(fù)正常后，在自行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出的一種閥。4）工作壓力P：閥門在使用介質(zhì)溫度下的壓力。5）工作溫度T：

3、閥門在使用介質(zhì)下的溫度。2022-2-246 6）整定壓力Ps: 安全閥在運(yùn)行條件下開始開啟的預(yù)定壓力。在該壓力下，開啟閥瓣的力與使閥瓣保持在閥座的力平衡。7）回座壓力Pr: 指安全閥達(dá)到排放狀態(tài)后，介質(zhì)壓力下跌至一定值，閥瓣重新與閥座接觸，亦即開啟高度變?yōu)榱銜r，閥門進(jìn)口處的靜壓力。8）啟閉壓差Pbl:安全閥整定壓力與回座壓力之差，通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)來表示，只有當(dāng)整定壓力很低時，才用Mpa表示。2022-2-247 9）排放壓力Pb: 整定壓力加上超過壓力（超過壓力指超過安全閥整定壓力所增加的壓力，通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)來表示）10）開啟高度h: 閥瓣離開關(guān)閉位置的實際升程。11）流道面積

4、A：指閥進(jìn)口端到關(guān)閉件密封面間流道的最小截面積，用來計算無任何阻力影響時的理論排量。對應(yīng)于流道面積A的流道直徑為do（喉徑）。12）排量系數(shù)Kd：閥門實際排量與理論排量的比值。2022-2-248 13）密封試驗壓力Pt: 進(jìn)行密封試驗時規(guī)定的壓力，在此壓力下測量通過關(guān)閉件密封面的泄漏率。一般取整定壓力的90%作為密封試驗壓力。14）出廠試驗；出廠前對產(chǎn)品所進(jìn)行的殼體強(qiáng)度、密封性、開啟壓力的試驗。2022-2-249安全閥基本結(jié)構(gòu) 1）閥體 2）閥座3）閥瓣 4）調(diào)節(jié)圈5）彈簧 6）閥桿7）閥蓋 8）閥帽2022-2-2410安全閥的分類 1）按使用介質(zhì)分： a:蒸汽用安全閥 b:空氣及其它氣

5、體用安全閥 c:液體用安全閥2）按公稱壓力分 a:低壓安全閥：公稱壓力PN1.6Mpa b:中壓安全閥：公稱壓力PN1.66.4Mpa c:高壓安全閥：公稱壓力PN6.480.0Mpa d:超高壓安全閥：公稱壓力PN100Mpa2022-2-2411 3)按適用溫度分： a:超低溫安全閥：t-100C b:低溫安全閥：-100C-40 C c:常溫安全閥：-40 C120 C d:中溫安全閥：120 C450 C e:高溫安全閥：t 450 C4)按連接方式分： a:法蘭連接安全閥 b:螺紋連接安全閥 c:焊接連接安全閥2022-2-2412 5）按開啟高度分： a:微啟式安全閥：開啟高度在d

6、o /40 do /20 b:全啟式安全閥：開啟高度不小于do /4 c:中啟式安全閥：開啟高度介于微啟式和全啟式 之間 6）按結(jié)構(gòu)形式分： a:杠桿重錘式安全閥 b:彈簧式安全閥 c:脈沖式安全閥（又稱先導(dǎo)式安全閥） d:微啟式安全閥 e:全啟式安全閥 f:全封閉式安全閥 g:半封閉式安全閥 h:敞開式安全閥 2022-2-2413安全閥的型號編制方法 安全閥的型號編制方法完全是按照J(rèn)B308-75閥門型號編制方法執(zhí)行的。它由7個單元組成： a:閥門類型代號（用A表示安全閥） b:傳動方式代號 c:連接形式代號 d:結(jié)構(gòu)形式代號 e:閥座密封面或襯里材料代號 f:公稱壓力 g:閥體材料代號2

7、022-2-2414閥門的類型代號表1類型 代號類型代號閘 閥 Z旋 塞 閥 X截 止 閥 J止回閥和底座 H節(jié) 流 閥 L 安 全 閥 A球 閥 Q減 壓 閥 Y蝶 閥 D疏 水 閥 S隔 膜 閥 G 2022-2-2415連接形式代號表2 連接形式 代 號 連接形式代 號 內(nèi) 螺 紋 1 對 夾 7 外 螺 紋 2 卡 箍 8 法 蘭 4 卡 套 9 焊 接 6 雙 聯(lián) 32022-2-2416安全閥結(jié)構(gòu)形式代號表3安全閥結(jié)構(gòu)形式代 號彈 簧 封 閉帶散熱片全 啟 式 0微 啟 式1全 啟 式2帶扳手全 啟 式4不 封 閉 雙彈簧微啟式3微 啟 式7全 啟 式8微 啟 式5帶控制機(jī)構(gòu)全 啟

8、 式6脈 沖 式 92022-2-2417閥座密封面或襯里材料代號表4閥座密封面或襯里材料 代 號 閥座密封面或襯里材料 代 號銅合金T滲氮鋼D橡膠X硬質(zhì)合金Y尼龍塑料N襯膠J氟塑料F襯鉛Q錫基軸承合金（巴式合金）B搪瓷滲硼鋼CP合金鋼H2022-2-2418閥體材料代號表5閥體材料 代號 閥體材料代號灰鑄鐵Z1Cr5Mo ZG1Cr5MoI可鍛鑄鐵 K1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni9TiP球墨鑄鐵 Q1Cr18Ni12Mo2Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti R銅及銅合金T12CrMoVZG12CrMoVV碳鋼C2022-2-2419 例；A42Y16CDN50的含義： 表示公

9、稱通徑為50mm、彈簧密閉全啟式、法蘭連接、密封面材料硬質(zhì)合金、公稱壓力1.6Mpa、閥體材料為碳素鋼的安全閥。2022-2-2420全啟式和微啟式的區(qū)別全 啟 式微 啟 式型 號A42H16CA41H16C外 形進(jìn)口小出口大進(jìn)出口一樣大動作特性 動作分段變化平穩(wěn)變化適用場合 氣體、蒸汽液體 、水開啟高度 do/4 do/20do/40內(nèi)部結(jié)構(gòu) 有反沖盤無反沖盤2022-2-2421安全閥的基本要求 安全閥必須具備運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性兩大要求，在動作過程中必須做到： 靈敏的開啟 足量的排放 及時的回座 可靠的密封2022-2-2422對安全閥的基本技術(shù)要求 1）整定壓力大于3.0Mpa的蒸汽用安

10、全閥或介質(zhì)溫度大于235C的空氣或其它氣體用安全閥，應(yīng)能防止排出的介質(zhì)直接沖蝕彈簧。2）蒸汽用安全閥必須帶有扳手，當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到整定壓力75%以上時，能利用扳手將閥瓣提升，該扳手對閥的動作不應(yīng)造成阻礙。3）對有毒或易燃性介質(zhì)用安全閥必須采用封閉式安全閥，且要防止閥蓋和保護(hù)罩墊片處的泄漏。4）為防止調(diào)整彈簧壓縮量的機(jī)構(gòu)松動，以及隨意改變已調(diào)好的壓力，必須設(shè)有防松裝置并加鉛封。2022-2-24235）閥座應(yīng)固定在閥體上，不得松動，全啟式安全閥應(yīng)設(shè)有限制開啟高度的機(jī)構(gòu)。6）安全閥即使有部分損壞，任應(yīng)能達(dá)到額定排量，當(dāng)彈簧破損時，閥瓣等零件不會飛出閥體外。7）對有附加背壓力的安全閥，應(yīng)根據(jù)其壓力的大

11、小和變動情況，設(shè)置背壓平衡機(jī)構(gòu)。8）對先導(dǎo)式安全閥應(yīng)分別對導(dǎo)閥和主閥作密封性和開啟動作試驗，都應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能要求。2022-2-2424安全閥的動作原理 向下作用于閥瓣的彈簧預(yù)緊力Fd，一部分用來抵抗介質(zhì)作用力Po.S，另一部分產(chǎn)生閥門密封件之間的相互壓緊力f,隨著介質(zhì)壓力的提高，密封件間的相互壓緊力隨之減少，當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到開啟壓力Ps時，相互壓緊力為零，安全閥開啟，此時滿足： Fd=Ps.S2022-2-2425安全閥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由于安全閥的重要性，世界各國都對安全閥的設(shè)計制造制定了許多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。我國早期的安全閥標(biāo)準(zhǔn)大都參照前蘇聯(lián)的安全閥標(biāo)準(zhǔn)。目前采用的安全閥標(biāo)準(zhǔn)有： GB/T122

12、41-89（安全閥一般要求） GB/T12242-89（安全閥性能試驗方法） GB/T12243-89（彈簧直接載荷式安全閥） ZB-J98-013-89（電站安全閥技術(shù)條件） API520/API526/API527（美標(biāo)） 2022-2-2426第二部分安全閥校驗與維修及自動化記錄儀 2022-2-2427安全閥試驗和校驗的兩個不同概念要全面的檢驗安全閥的各項技術(shù)性能指標(biāo)必須是進(jìn)行全性能試驗，試驗最基本的要求是具有實際運(yùn)行狀態(tài)，甚至超過實際運(yùn)行狀態(tài)。這種試驗裝置除了高溫高壓容器等設(shè)備外，還要具備各種參數(shù)的快速測定儀器，并保證具備大流量的高溫高壓蒸汽源，耗資巨大。 校驗是安全閥試驗的一部分，

13、是制造廠出廠試驗的主要項目。出廠前一般都用常溫的安全閥校驗臺進(jìn)行空氣介質(zhì)的開啟壓力整定和密封性試驗。安全閥常溫校驗臺只能做開啟壓力整定和密封性試驗。2022-2-2428安全閥在什么情況下需要校驗1）長期存放或第一次使用之前2）定期校驗3）嚴(yán)重?fù)p壞和銹蝕的閥4）閥門銘牌丟失的閥5）2022-2-2429回座壓力的調(diào)整意義和方法國標(biāo)定義的回座壓力指安全閥達(dá)到排放狀態(tài)后，介質(zhì)壓力下跌至一定值，閥瓣重新與閥座接觸，亦即開啟高度變?yōu)榱闶?，閥門進(jìn)口處的靜壓力，回座壓力太低太高都不好，太低將造成介質(zhì)和能量的損失，太高則達(dá)不到排放量，造成閥門頻跳，原則是在能達(dá)到排放量的情況下盡量的調(diào)高回座壓力，降低介質(zhì)和能

14、量的損失。2022-2-2430調(diào)整方法回座壓力是通過調(diào)節(jié)圈來調(diào)整的，調(diào)節(jié)的原理是間隙原理，間隙越小，噴出時阻力越大，托住閥芯下降的力越大，越不易回座，反之，間隙越大，閥芯越容易回落，回座壓力越高。 對于只有下調(diào)節(jié)圈的安全閥，調(diào)節(jié)圈向上調(diào)，回座壓力下降，調(diào)節(jié)圈向下調(diào)，回座壓力升高；對于有上下調(diào)節(jié)圈的安全閥，上下調(diào)節(jié)圈的距離減小，回座壓力降低，上下調(diào)節(jié)圈的距離增大，回座壓力升高。2022-2-2431校驗方法及其優(yōu)缺點安全閥校驗有現(xiàn)場校驗（在線校驗）和校驗臺校驗兩種手段，條件允許下應(yīng)該盡量在現(xiàn)場校驗，因為現(xiàn)場校驗更切合實際運(yùn)行工況，因而更可靠?，F(xiàn)場校驗的優(yōu)點：便于對焊接式安全閥的校驗，可測定回座

15、壓力，測量準(zhǔn)確。缺點是校驗時間長，系統(tǒng)要反復(fù)升壓，不經(jīng)濟(jì)，較危險，不可以做密封性試驗。2022-2-2432 安全閥常溫校驗臺的優(yōu)缺點: a.解決常溫介質(zhì)和工作溫度250C以下的安全閥整定和檢漏。 b.確定安全閥開啟壓力的較小誤差范圍，節(jié)約了新裝安全閥的調(diào)整時間，降低了勞動強(qiáng)度，減小能源消耗和減小工作危險性。 c.存在運(yùn)行溫度與常溫下的誤差（彈簧在高溫下變軟），不能校驗回座壓力。2022-2-2433常溫校驗所使用的介質(zhì)常溫校驗一般使用空氣、氮?dú)夂退▔毫υ?0Mpa以上使用）。氧氣、氫氣、乙炔氣等易燃、助燃或有毒有害介質(zhì)不能作為介質(zhì)源校驗。煤油、汽油、柴油等也不能作為介質(zhì)源。二氧化碳?xì)怏w雖無

16、毒不燃，但容易結(jié)冰，堵塞管路。2022-2-2434安全閥校驗臺的基本結(jié)構(gòu) 2022-2-2435安全閥校驗原理 將帶壓力的介質(zhì)通入被校驗安全閥的進(jìn)口處，待介質(zhì)壓力上升到安全閥開啟狀態(tài)，測得此時的壓力，即位開啟壓力并進(jìn)行調(diào)整至規(guī)定的開啟值即完成開啟壓力的校驗。然后在壓力下降至規(guī)定值（開啟壓力的90%），用觀察壓力表或其它法定方法檢查其有無介質(zhì)泄漏，即密封性校驗。2022-2-2436第三部分安全閥的修理2022-2-2437 安全閥的修理主要是對安全閥密封面的修理，所以對安全閥密封面材料有較高的要求，基本要求是：有較高強(qiáng)度，可以承受較高的密封比壓：有一定的抗沖擊韌性，可以承受閥芯快速起跳回座的

17、沖擊：有較高硬度，可以承受介質(zhì)沖蝕：不能生銹，否則很快泄漏：要耐高溫，可以適用蒸汽等介質(zhì)，不致高溫變軟：要耐腐蝕，可以承受酸堿等侵蝕。 安全閥硬密封的主要形式有：平面密封、錐形密封、球形密封等，最常用的是平面密封。2022-2-2438 安全閥密封面的修理安全閥密封面有金屬和非金屬兩種，非金屬密封一般用于常溫介質(zhì)，金屬密封多用于高溫高壓介質(zhì)。非金屬材質(zhì)的密封面在損壞后，一般都將鑲?cè)Γ芊猸h(huán)）拆下調(diào)換，不能拆下或無備件只能用車削加工。金屬密封面在損壞不太嚴(yán)重的情況下，都采用研磨的方式。研磨分為粗磨和精磨。閥座和閥芯必須用平整的磨具進(jìn)行分開研磨，不能對磨，因為對磨后出現(xiàn)溝漕，一經(jīng)開啟回座后即泄漏。

18、2022-2-2439研磨工具、材料磨具：研磨平板：a、鑄鐵（用于粗磨） b、硬質(zhì)合金（用于細(xì)磨） 磨頭（用于研磨閥座）磨料：氧化鉻、白剛玉 280#、360#、600# W4、W2.5、W1.5磨劑：油酸、機(jī)油、菜油、豬油2022-2-2440密封面的研磨研磨是應(yīng)用磨具和研磨劑，在研磨劑承受磨具一定的壓力后，對工作表面進(jìn)行微量磨削，從而使工件表面磨去一層極薄的金屬，使工件表面獲得高平整度和較高的表面光潔度等級，這種工藝加工過程叫研磨。研磨的原理；研磨時，加在磨具上的研磨劑在受到工件和磨具一定的壓力后，部分磨料被嵌入磨具內(nèi)。當(dāng)磨具與工件作復(fù)雜的相對運(yùn)動時，磨料就在工件和磨具之間作滑動、滾動，產(chǎn)生切削和劑壓，而使工件表面磨去一層凸峰，同時研磨劑起化學(xué)作用，很快形成一層氧化膜。2022-2-2441安全閥金屬銘牌應(yīng)包含的內(nèi)容1）型號、規(guī)格（通徑） 2）壓力等級3）流道直徑 4）公稱壓力5）使用溫度、介質(zhì) 6）額定排量系數(shù)7）制造廠、制造批準(zhǔn)書編號8）出廠年月 9）產(chǎn)品編號10）檢驗合格標(biāo)志11）開啟壓力2022-2-2442高壓校驗的特點和注意事項1）高壓安全閥開啟時聲音很大，特別是大口徑2）高壓安全閥開啟是振動較大3）開啟時反沖力很大