彈簧式安全閥“卡死”與預(yù)防措施

2013-11-04 宮占文 通化市特檢中心梅河口檢驗所

  闡述了彈簧式安全閥使用當(dāng)中, 粉塵、生銹、水垢、冰凍、容易造成的“卡死”。安裝、裝配運輸和使用不當(dāng)、也容易造成安全閥“ 卡死”。要正確使用安全閥。

  在特種設(shè)備設(shè)計和使用中都有安全閥,為設(shè)備的安全運行提供安全保護,安全閥動作的可靠性直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全,而安全閥能否正常工作,以及其性能的好壞,不僅同它的設(shè)計、制造、選用有關(guān),并且同安全閥的安裝、使用維護、以及安全閥校驗周期的確定是否合理,有著直接的關(guān)系。

  真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.13house.cn/)發(fā)布此文就彈簧式安全閥在使用中經(jīng)常發(fā)生的“卡死”現(xiàn)象,以及預(yù)防措施和校驗周期的選用予以論述。

1、常見安全閥“卡死”的種類

  1)粉塵“ 卡死”;2)鐵銹“ 卡死”:3)水垢“卡死”;4)冰凍“卡死”;5)制造、修理、校驗以及零件選用、裝配不當(dāng)“卡死”;6)泄漏造成的“卡死”;7)油污產(chǎn)生的“卡死”;8)使用維護不當(dāng)出現(xiàn)的“卡死”。

2、各類“卡死”的形成過程及原因分析

  1)粉塵“卡死”。通常粉塵分為兩大類,即:有機粉塵和無機粉塵。有機粉塵除了在與水或水蒸氣以及使用介質(zhì)混合后容易形成“卡死”外。同時它在沒有水及水蒸氣或其他介質(zhì)混合的情況下也容易形成。有機粉塵常見的有煤粉、塑料粉塵、植物性細(xì)小纖維和植物淀粉等。當(dāng)它們落到安全閥的導(dǎo)向套與閥門密封元件(閥瓣)之間的間隙后,在高溫狀態(tài)下發(fā)生融化、干燥、干餾、焦化(膨化)、結(jié)碳,從而導(dǎo)致向套與閥瓣或閥瓣與閥座粘結(jié)形成整體不能在原整定壓力下動作而“卡死”。無機粉塵一般為爐塵、塵土、灰沙等。如果這些粉塵與閥腔內(nèi)的水或水蒸氣相互混合,則閥門受熱后,使閥腔內(nèi)的水與無機粉塵混合形成粘度較強的混合物在導(dǎo)向機構(gòu)與閥瓣間的間隙之中積聚,冷卻后使導(dǎo)向套與閥瓣以及閥瓣與閥粘結(jié)成整體,造成“ 卡死”。

  2)鐵銹造成的安全閥“卡死”。鐵銹一般是閥體、閥罩、彈簧、管道等零件與空氣、水蒸氣、水、煙氣中的O2、SO2等其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物,它會在閥腔、彈簧室和導(dǎo)向機構(gòu)間隙中積聚,形成銹垢“卡死”。

  3)水垢造成的安全閥“卡死”。安全閥安裝不合理造成安全閥閥腔內(nèi)積水會形成水垢。造成積水的主要原因有以下三個方面:

  (1)在排汽管路的入口段最低處未裝設(shè)疏水管,使雨水、雪水從排氣管的出口處侵入,并在閥腔內(nèi)積聚。

  (2)排汽管與其他排污管、排氣管、排水管一起共用一根排放總管。當(dāng)任意一只閥門開啟工作向外排放或泄漏時,所排出的汽、水等其他工質(zhì)就會冷凝和回流、倒灌或串入其他沒有開啟工作的安全閥的閥腔內(nèi)形成積水。

  (3)安全閥閥體下方設(shè)置的吹掃、疏水孔和排汽管入口處底部的疏水管有異物堵塞時,使水在閥腔內(nèi)積聚。由于上述積水在閥腔內(nèi)受熱,水中雜質(zhì)的溶解度下降,即水中的鈣(Ca)鎂(Mg)離子等鹽類物質(zhì)連同其他雜質(zhì),就會在閥門內(nèi)部的密封元件表面、導(dǎo)向機構(gòu)與閥瓣之間的間隙中以及其它傳動機構(gòu)的零件上結(jié)晶、粘附、沉積,造成“卡死”現(xiàn)象。

  4)冰凍“卡死”。分為冬季冰凍“卡死”和非冬季冰凍“卡死”。冬季冰凍“卡死”是指一些安全閥常年受到雨雪等其他水源侵入造成閥內(nèi)積水,當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃度以下時,冰凍造成的“ 卡死”。非冬季冰凍“ 卡死”。是指不在冬天也會發(fā)生的冰凍“ 卡死”。發(fā)生在以液化氣體以及其他一些低沸點物質(zhì)為工質(zhì)的承壓設(shè)備的安全閥上,由于液化氣體在常壓下會迅速氣化。當(dāng)發(fā)生泄漏時、其泄漏介質(zhì)的流速、流量達到一定值時就會吸收閥門的熱量,同時使空氣中水蒸氣在閥腔內(nèi)的零件表面和零件與零件之間的間隙中迅速結(jié)露、結(jié)霜和結(jié)冰,造成安全閥“卡死”。

  5)安全閥密封泄漏造成的“卡死”。以蒸汽和液體介質(zhì)為工質(zhì)的承壓設(shè)備上的安全閥在泄漏時會造成閥腔內(nèi)潮濕,與周圍空氣中的粉塵以及閥腔內(nèi)零件表面上的鐵銹垢一起,冷卻后凝固而造成“卡死”。

  6)制造、修理、校驗和零件選用以及裝配不當(dāng)造成的“卡死”。

  (1)閥體與閥座、閥瓣與閥座、閥瓣與導(dǎo)向套、閥桿與調(diào)節(jié)螺桿它們的同軸度較差;

  (2)閥瓣與導(dǎo)向套、閥瓣的下導(dǎo)向套與閥座內(nèi)徑配合公差過小;

  (3)導(dǎo)向套與閥瓣間的軸向尺寸過;

  (4)閥桿的外徑尺寸與調(diào)節(jié)螺桿的內(nèi)孔尺寸公差配合過緊;

  (5)彈簧壓力級范圍與整定值相差過大;

  (6)閥桿嚴(yán)重彎曲和閥瓣升高限位調(diào)節(jié)螺絲調(diào)整不當(dāng)。

  7)油污造成的安全閥“ 卡死”。安全閥的工作溫度≥150℃時,安全閥的零件上的潤滑油脂就會產(chǎn)生蒸發(fā)、干餾使?jié)櫥椭恼扯仍龃螅归y芯粘死。安全閥的工作溫度≥ 300℃ 時,潤滑油脂還會形成隱燃,焦化、結(jié)碳現(xiàn)象,最終導(dǎo)致安全閥的失靈和“卡死”。

  8)安全閥使用、維護,選用不當(dāng)造成的“ 卡死”。如:使用前不進行開啟壓力的整定,又不進行用前檢查,致使不少銹蝕嚴(yán)重,開啟壓力高于被保護承壓設(shè)備允許的最高工作壓力的安全閥裝置于被保護設(shè)備系統(tǒng)中。又如鍋爐用戶由于使用維護中沒有進行定期的手動、自動排放試驗和正確的維護方法也會造成安全閥“卡死”。

3、預(yù)防措施與注意事項

  1)按照有關(guān)《規(guī)程》合理正確的安裝安全閥。安全閥排放汽管的入口段底部應(yīng)裝有接至安全地點的疏水管,在排放管和疏水管之間不得裝設(shè)任何閥門并保持暢通。每臺安全閥必須安裝獨立的排放管(有特殊要求時除外);排放管不得與其他安全閥共用,以防止后開啟的工作安全閥不能正常開啟,從而使安全閥的排量不能保證,造成承壓設(shè)備的超壓;安全閥的排放管嚴(yán)禁與排污管道并聯(lián)在同一根管道,以防止排污水回流,串入安全閥閥腔從安全閥的散熱窗口噴出燙傷操作人員,并使安全閥的背壓增加以及造成安全閥內(nèi)部水垢的產(chǎn)生而形成“卡死”。

  2)應(yīng)定期將安全閥拆下進行全面清洗,檢查并重新研磨,定壓校驗后方可重新使用。

  3)安全閥每年至少送校驗單位校驗一次,用戶應(yīng)根據(jù)本單位安全閥的工作情況和設(shè)備使用管理情況制定校驗計劃。校驗周期,不能千篇一律,應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備和使用介質(zhì)而定。鍋爐安全閥每月應(yīng)進行一次自動排放試驗,每周應(yīng)進行一次手動排放試驗,以防止閥芯的粘結(jié)。此外,還應(yīng)對安全閥進行現(xiàn)場在線校驗,檢查安全閥的靈敏可靠性,如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)主動及時與校驗單位聯(lián)系以防事故的發(fā)生。

  4)安裝在室外的安全閥要采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施、防止雨、霧、塵埃銹污等贓物侵入安全閥及排放管道,當(dāng)環(huán)境溫度低于零度時,還應(yīng)采取必要的防凍措施以保證安全閥的動作可靠性。

  5)設(shè)備正常工作壓力最好控制在≤0.9倍的安全閥整定壓力(開啟壓力)為宜。這是因為安全閥產(chǎn)品密封性能試驗指標(biāo)規(guī)定在0.9倍的整定壓力。如果設(shè)備工作壓力經(jīng)常在﹥0.9倍整定壓力下運行,則安全閥容易進入前泄工況(開啟前泄漏),隨著運行時間的推移最終導(dǎo)致安全閥的密封性能下降而出現(xiàn)泄漏。

  6)加強鍋爐的維護保養(yǎng),保持爐墻,爐頂有良好的密封性能,降低安全閥周圍環(huán)境的粉塵濃度。