安全閥在線檢測的基本理論與現(xiàn)場應(yīng)用的可行性分析

何誠

摘要：承壓類設(shè)備在石油、化工、電力等領(lǐng)域已經(jīng)的得到了非常廣泛地使用，在承壓設(shè)備中安全閥是一個非常重要的安全部件，安全閥的作用主要是防止設(shè)備發(fā)生超壓破壞，確保設(shè)備可以安全運行和生產(chǎn)。安全閥在線檢測可以確保安全閥能夠正常運行，所以對安全閥進(jìn)行合理檢測的意義重大。

關(guān)鍵詞：安全閥;在線檢測;可行性分析

安全閥的種類非常多，其中彈簧式直接荷載式安全閥最為常見，安全閥在生產(chǎn)系統(tǒng)、裝置、壓力源等設(shè)備上的應(yīng)用比較廣泛。安全閥在運行的過程中會受到很多因素的影響，導(dǎo)致壓力和密封性能都會發(fā)生改變，導(dǎo)致安全閥會失去原來的作用，不能按照規(guī)定的壓力去進(jìn)行開啟，造成壓力泄漏，從而影響生產(chǎn)。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要對安全閥進(jìn)行在線檢測，以保證安全閥能夠正常工作。安全閥在線檢測可以延長裝置的生產(chǎn)周期，滿足企業(yè)長期生產(chǎn)的需求，減少了人工勞動力，檢測出的結(jié)果比較接近實際情況，幫助企業(yè)解決了溫度和介質(zhì)對整定壓力的影響。

1安全閥在線檢測的基本理論

1.1閥瓣受力分析

在正常關(guān)閉狀態(tài)下的安全閥，作用在閥瓣上的彈簧預(yù)緊力，除了用于抵抗介質(zhì)內(nèi)壓力外，還用于抵抗閥瓣與閥座之間的密封力。對給定的安全閥彈簧預(yù)緊力保持不變，系統(tǒng)中的壓力達(dá)到安全閥開啟時，位于閥瓣與閥座之間的密封率等于0，當(dāng)系統(tǒng)的壓力下降到常壓狀態(tài)下，閥瓣上的彈簧預(yù)緊力會提供密封力。

在線檢測系統(tǒng)主要是在關(guān)閉狀態(tài)下對安全閥施加一個向上的拉力，當(dāng)安全閥達(dá)到開啟狀態(tài)時，從而測定開啟壓力。在預(yù)緊力和介質(zhì)壓力保持不變的狀態(tài)下，外加力越大閥瓣與閥座之間的密封力越小，當(dāng)外加力達(dá)到一定程度時，閥瓣會出現(xiàn)開啟狀態(tài)。所以施加外力可以抵消密封件的密封力，這就是安全閥在在線檢測的基本原理。

1.2密封面積

密封面積并非指閥瓣內(nèi)徑所包圍的介質(zhì)作用面積，因為密封件接觸表面上不可能百分之百的絕對接觸。在安全閥運行的過程中，會存在很多的微觀溝道，導(dǎo)致介質(zhì)會從內(nèi)部向外進(jìn)行微觀的流動。

1.3外加力與判開準(zhǔn)則

作用在滑板上的外加拉力，主要是由閥桿進(jìn)行施壓，這樣可以保證進(jìn)行在線檢測時，完全不會接觸到介質(zhì)，不受介質(zhì)壓力溫度的影響。一般采用施加外力的方法為油壓千斤頂或者是機(jī)械螺紋千斤頂。在施加外力的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)控安全閥的狀態(tài)，及時測取安全閥開啟瞬間的外加力，即為所謂的判開準(zhǔn)則。

安全閥在線判開的方法主要有三種：分別為音頻法，位移法和特征點法。

（1）音頻法。用聽覺去感知安全閥的開啟狀態(tài)，當(dāng)聽到介質(zhì)連續(xù)出現(xiàn)排放的聲音，即為判開準(zhǔn)則。這種方法會受到人為主觀因素的影響

（2）位移法。主要是采用閥瓣的微動來判斷安全閥是否開啟，目前所采用的檢測儀多適于測量閥桿的微動來反映閥瓣的微動，在實際應(yīng)用的過程中，并沒有考慮到閥瓣與閥座之間是否出現(xiàn)卡死或者粘死的情況，造成在檢測時發(fā)現(xiàn)閥桿已經(jīng)出現(xiàn)微動，而閥瓣并沒有進(jìn)行移動，就錯誤地將其判斷為開啟。

（3）特征點法。是利用檢測儀在進(jìn)行檢測時，安全閥開啟和關(guān)閉時拉力出現(xiàn)大的幅度變化。即通過在測試過程中的曲線拐點來判斷安全閥的開啟，這種方法得到的整定壓力值主要介于排放壓力和開啟壓力之間。在這個過程中閥瓣開起的頻率比較大。目前，大多數(shù)的在線檢測儀采用特征點法判開準(zhǔn)則。

2安全閥在線檢測現(xiàn)場應(yīng)用的可行性

2.1在役安全閥的不停車帶壓整定

對于開工周期一年或者每年一次進(jìn)行檢測的安全閥出現(xiàn)不按照預(yù)期整定起跳的情況，需要實行在線不停車帶壓檢測或者整定，或者在加裝截止閥的條件下，將安全閥拆下進(jìn)行檢驗，但是很多單位并沒有加裝截止閥，此時若想要進(jìn)行安全閥的檢測，就必須進(jìn)行停車處理才能對安全閥進(jìn)行重新定壓。

2.2起跳后不回座或回座后有泄露安全閥的應(yīng)急處理

這是現(xiàn)場最常見的應(yīng)急問題，這種情況下操作人員都會選擇將安全閥擰緊直到安全閥不會出現(xiàn)泄漏，從理論上講，安全閥回座是重新達(dá)到密封比開啟前難度更大，主要的原因是因為：在安全閥關(guān)閉過程中介質(zhì)作用面積比開啟前大;在關(guān)閉過程中截斷介質(zhì)流動需要更大的負(fù)荷力，想要進(jìn)行密封所需要的力更多。對于這個問題可以進(jìn)行加輕量荷載來進(jìn)行密封，防止出現(xiàn)泄露問題，但是會造成一些新的事故隱患出現(xiàn)。利用安全閥進(jìn)行在線檢測可以對已經(jīng)擰緊的安全閥進(jìn)行重新整定恢復(fù)正常。

2.3與爆破板串接的安全閥的檢測

爆破板和安全閥進(jìn)行串接使用，可以避免爆破板失效時造成介質(zhì)流失的現(xiàn)象，在正常工作時爆破板可以起到保護(hù)安全閥不會受到腐蝕的作用，并且還可以防止介質(zhì)在安全閥上出現(xiàn)沉淀結(jié)晶的現(xiàn)象。合理整定安全閥，是爆破法在瞬間爆破時能釋放出多余介質(zhì)。并且這種安全閥在常壓下沒有出現(xiàn)腐蝕性介質(zhì)的聚合，現(xiàn)場檢測整定比較容易，不需要進(jìn)行拆卸的工序，節(jié)省了拆裝所需要的時間和吊裝設(shè)備。

2.4高溫安全閥的現(xiàn)場整定

對高溫閥或蒸汽閥進(jìn)行冷設(shè)定，在檢驗臺上將安全閥進(jìn)行整定要比實際的定壓值要高出一定的百分比。對于要高出定壓值的百分比其主要的目的是補(bǔ)償在高溫條件下閥體會因為受熱膨脹而出現(xiàn)彈簧變松的狀況。不同廠家、系列、規(guī)格的安全閥都存在一定的差異性，所以不可能進(jìn)行完整修正。然而利用在線檢測技術(shù)，可以對受熱的安全閥進(jìn)行熱平衡測定，可以充分反映出閥體受熱膨脹、彈簧剛度變化，以及閥瓣瞬間變化等。

3結(jié)束語

安全閥在線檢測給使用單位帶來了非常大的便利，但是在實際應(yīng)用的過程中會受到很多因素的影響，尤其是人為因素的影響較大，所以在線檢測人員需要掌握一定的專業(yè)知識和檢測經(jīng)驗的積累。由于安裝安全閥的位置一般都會處于高空，對檢測結(jié)果會受到影響。所以企業(yè)單位應(yīng)該對這些問題進(jìn)行解決，才能保證安全閥的正常運行。在安全閥制造的過程中，可以將閥桿設(shè)計成便于施加外力的結(jié)構(gòu)，這樣在進(jìn)行安全閥在線檢測的程序中，可以使用減少很多問題。

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