彈簧式安全閥常見故障原因分析及解決方法

高德寧

（山東南山集團東海氧化鋁有限公司，山東 龍口 265706）

安全閥是保護設備不超壓工作的最后一道屏障，在壓力容器的管理和生產(chǎn)中具有非常高的級別，安全閥一旦出現(xiàn)故障不僅無法發(fā)揮保護作用反而會影響生產(chǎn)的正常運行，而且還會埋下重大的安全隱患，因此在安全閥使用中不僅要根據(jù)管理規(guī)定的要求定期進行校驗，還必須及時、準確、全面的分析安全閥在使用中發(fā)生故障的原因，并根據(jù)安全閥的故障原因制定符合相關法令和實際要求和的處理措施，確保安全閥的正常工作發(fā)揮安全閥的保護作用。

1 安全閥的定期校驗

安全閥的定期校驗主要檢查安全的整定壓力是否滿足生產(chǎn)和壓力容器承壓要求同時檢查安全閥在閉合時的密封性。定期校驗是國家標準中的強制要求，校驗工作必須由具備相關資質(zhì)的企業(yè)和人員進行，安全閥校驗前要確保校驗臺無泄漏，校驗介質(zhì)有水、空氣、氮氣、蒸汽等，校驗介質(zhì)必須干凈無雜質(zhì)，否則會造成密封面的損壞和校驗失真。

（1）安全閥整定壓力校驗。安全閥的整定壓力又稱為開啟壓力，是安全閥閥瓣與閥座分開、安全閥進口的介質(zhì)連續(xù)流出時的壓力，整定壓力是安全閥最基本的參數(shù)，正常工作狀態(tài)下的安全閥閥瓣受到壓縮彈簧的作用與閥座緊緊的貼合在一起，防止正常壓力情況下介質(zhì)流出，當容器壓力升高超出允許的范圍時閥瓣開始脫離閥座升起安全閥打開，介質(zhì)泄放出壓力容器，當容器內(nèi)壓力下降時安全閥由于壓縮彈簧的作用再次關閉。根據(jù)國家標準要求安全閥的泄放量必須大于壓力容器的進料量。整定壓力的校驗就是要檢查安全閥的開啟和關閉壓力是否符合要求，安全閥的整定壓力可以在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，彈簧式安全閥的整定壓力是通過調(diào)整壓縮彈簧的壓緊程度進行的，利用安全閥上的調(diào)整螺栓壓緊壓縮彈簧則整定壓力升高，反向旋轉(zhuǎn)放松調(diào)整螺栓則安全閥的整定壓力下降。

（2）安全閥密閉性校驗。由于工作狀態(tài)下安全閥始終處于受壓狀態(tài)，且流體介質(zhì)具有一定的滲透性，因此安全閥在關閉時的密閉性也是關鍵性要求，安全閥的密閉性要求正常工作狀態(tài)下允許存在一定量的泄漏，用以于液體介質(zhì)的安全閥校驗時在規(guī)定的壓力下2min內(nèi)無明顯水珠滲出即為合格，用于蒸汽的安全閥出口無明顯可見蒸汽，無泄漏聲音，其密閉性即可，用于氣體的安全閥可用水作密閉試驗，如果壓力容器內(nèi)是有毒有害物質(zhì)則必須相應提高密閉要求，且出口不得直接排空。

2 安全閥校驗常見故障及處理

（1）安全閥嚴重泄漏。校驗安全閥時隨著壓力的升高而產(chǎn)生泄漏，安全閥泄漏使校驗壓力無法達到預先設定的整定壓力值，這種泄漏多因為閥座與閥瓣之間或者閥座與閥體連接螺紋之間密封不嚴而造成，排除故障的方式為拆解安全閥，研磨密封面或拆解閥座與閥體在連接螺處紋涂抹密封膠或纏繞密封填料，并重新裝配調(diào)校。

（2）安全閥未能正常起跳或起跳壓力過低。安全閥未按預定壓力起跳，一般是由于安全閥的工況條件比較惡劣，長期未進行校驗，導致閥瓣與閥組發(fā)生粘連，或安全閥內(nèi)的壓縮彈簧及附屬部件有銹蝕發(fā)生卡澀導致。壓縮彈簧是安全閥能否正常起跳的關鍵部件，如果壓縮彈簧長期受壓其性能會逐步下降，安全閥的整定壓力也會降低，這又會引起安全閥起跳壓力過低難以滿足生產(chǎn)要求，要恢復安全閥的性能要求，需要將安全閥進行拆解檢查并取出壓縮彈簧，任其自行釋放壓力恢復使用性能，所有的部件進行除銹清洗，對損壞變形的部件進行更換，重新裝配安全閥后通過調(diào)整螺釘使安全閥恢復整定壓力。

3 安全閥在使用過程中常見的故障及解決方法

（1）安全閥頻繁起跳。安全閥在容器超壓時開啟，壓力恢復正常后關閉，如果安全閥的開啟壓力與容器的工作壓力太接近，安全閥容易受到外在震動或壓力波動而起跳，安全閥頻繁起跳會造成密封面的損壞產(chǎn)生泄漏，因為金屬對金屬密封的安全閥在大約低于整定壓力10%的情況下有較好的密封，因此安全閥的整定壓力和容器的工作壓力之間預留一定的壓差，防止安全閥頻繁起跳。

（2）閥瓣起跳后不回座。正常情況下安全閥內(nèi)的各個部件長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，因此經(jīng)過一定的使用周期后各部件之間容易發(fā)生卡澀故障，各個部件之間的卡澀不僅容易造成的安全閥無法正常起跳，還會發(fā)生起跳后不回座的故障，維修后新裝配的安全閥也容易因為部件裝配不當而產(chǎn)生安全閥起跳后不回座的故障，運行中要排除該故障可以通過反復扳動安全閥提升扳手進行活動處理，平時保養(yǎng)要定期涂抹防銹油避免生銹。

（3）閥座泄漏。閥座是安全閥密封的重要部位，不僅受到容器內(nèi)介質(zhì)的作用壓力而且在安全閥開啟泄放時又受到介質(zhì)的磨蝕沖刷，所以閥座的泄漏是非常容易發(fā)生的故障，閥座泄漏會導致整個密封面的沖蝕磨損，閥座泄漏不僅有非常大的危害，產(chǎn)生的原因也非常多，安全閥發(fā)生過起跳后泄漏主要因為有固體顆粒備夾雜在了閥座上，這種情況可以扳動安全閥上附帶的提升扳手，使安全閥再次起跳吹走雜質(zhì)，如果安全閥在短時間內(nèi)沒有發(fā)生過起跳，容器也未超壓，但安全閥產(chǎn)生泄漏，這多是因為安全閥的彈簧性能下降引起，需要更換彈簧甚至更換安全閥等措施進行處理，如果僅是由于調(diào)整不當可以通過調(diào)節(jié)螺栓進行處理。

（4）安全閥安裝密封面損壞。安全閥一般采用法蘭連接的方式安裝在壓力容器上，法蘭的密封面一定要清理干凈，尤其是在安全閥的拆裝過程中不損壞法蘭密封面，輕微刮傷了密封面可以通過研磨進行修正。嚴重的損壞在密封面進行研磨前還需要機械加工。拆裝安全閥要避免安全閥的震動和撞擊，以最大限度地保證安各個部件之間的牢固可靠，從而避免由此引起的損壞和泄漏問題。對工況條件較惡劣的安全閥要盡可能選用軟閥座、帶波紋管式閥座的安全閥，以防止安全閥內(nèi)的其他部件受到腐蝕。

（5）安全閥泄漏。彈簧式安全閥是由閥體、閥桿、壓縮彈簧、彈簧墊片、調(diào)整螺栓、閥座、閥瓣等不同部件組裝的，這些部件相互配合組成一臺正常的安全閥，組裝時如果閥桿未能對中、壓縮彈簧與彈簧墊片間隙過大、調(diào)整螺栓與彈簧墊圈之間、閥桿與閥瓣支撐架之間接合不好，都會最終造成安全閥的泄漏，所以安全閥在維修組裝時必須檢查閥桿的平直度、確保壓縮彈簧與彈簧墊圈的間隙要適當，閥瓣與閥座之間的密封面要研磨平整，各部件的裝配適當使其成為一個靈敏可靠的彈簧組件。

4 結(jié)語

安全閥的安裝、使用、校驗、維修有非常嚴格的國家標準，安全閥的正常使用對生產(chǎn)有非常重要的影響，只有充分的了解安全閥的結(jié)構，掌握其故障的排除方法，才能夠正確的保養(yǎng)好安全閥，確保安全閥的長期穩(wěn)定，并在發(fā)生故障時，迅速、準確的進行處理，避免生產(chǎn)事故和安全事故的發(fā)生。