电力百科第 58 期：锅炉安全阀

1 安全阀常见故障原因分析及解决方法

1.1 阀门漏泄

在设备正常工作压力下,阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏, 此时安全阀的泄漏会引起介质损失, 而介质的不断泄漏会使硬的密封材料遭到破坏。

常用的安全阀的密封面都是金属材料对金属材料,虽然力求做得光洁平整, 但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。

因此, 对于工作介质是蒸汽的安全阀,在规定压力值下, 如果通过视觉和听觉都没有发现出口端有漏泄, 就认为密封性能是合格的。

一般造成阀门漏泄的原因主要有以下2 种情况。

(l ) 脏物杂质落到密封面上,将密封面垫住, 造成阀芯与阀座间有问隙, 从而引起阀门渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面卜的脏物及杂质。

一般在锅炉准备停炉进行维修时,首先做安全门跑陀试验, 发现漏泄停炉时,进行解体检修。如果在点炉后进行跑砣试验时发现安全门漏泄, 估计是这种情况造成的.可在跑砣碗后且冷却20 分钟后再跑舵1 次, 对密封面进行冲刷。

(2) 密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点:

①密封面材质不良。消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去, 然后按图纸要求重新堆焊加工,提高密封面的表面硬度。

注意在加工过程中一定保证加工质量, 如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工的阀芯、阀座一定要符合图纸要求。

②检修质量差, 阀芯阀座研磨达不到质量标准要求。消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。

③装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯、阀座未完全对正或结合面有透光现象, 或者是阀芯与阀座密封面过宽不利于密封。

消除方法是检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性, 保证阀芯顶尖孔与密封面同正度。检查各部间隙不允许抬起阀芯。根据图纸要求适当减小密封面的宽度以实现有效密封。

1.2 阀体结合面渗漏造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面。

( l) 结合面的螺栓紧力不够或紧偏, 造成结合面密封不好。消除方法是调整螺栓紧力,在拧紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行,最好是边拧紧边测量各处间隙. 将螺栓拧紧到无法再拧动为止, 并使结合面各处间隙一致。

(2 ) 阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。例如, 齿形密封垫径向有轻微沟痕, 平行度差, 齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效, 从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件质量关, 采用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生。

(3 ) 阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住, 造成密封失效。对由于阀体结合面的平面度太差而引起阀体结合面渗漏的, 消除的方法是将阀门解体并重新研磨结合面直至符合质量标准。

由于杂质垫住而造成密封失效的, 在阀门组装时认真清理结合面, 以避免杂质落人。

1.3 冲t 安全阀动作后主安全阀不动作

这种现象通常被称为主安全门的拒动。主安全门拒动对运行中的锅炉来说危害是非常大的, 是重大的设备隐患, 严重影响设备的安全运行。

运行中的压力容器及管路中的介质压力一旦超过额定值时, 主安全门不动作, 使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。

通过实践, 主安全门拒动主要与以下3 方面因素有关。

( l) 阀门运动部件有卡阻现象。

形成原因有: 装配不当,造成脏物及杂质混人或零件腐蚀; 活塞室表面光洁度差, 表面损伤, 有沟痕硬点等缺陷。

(2 ) 是主安全门活塞室漏气量大。

造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。

消除这种缺陷的方法是:对活塞室内表面进行处理, 更换合格的活塞及活塞环, 在有节流阀的冲盘安全装置系统中关小节流阀开度, 增大进入主安全门活塞室的进汽量, 在条件允许的情况下也可以通过增加冲量安全阀的行程来增加进人主安全门活塞室内的进汽量方法推动主安全阀动作。

(3 ) 主安全阀与冲量安全阀的匹配不当, 冲量安全阀的蒸汽流太小。冲量安全阀的公称通径太小, 致使流人主安全阀活塞室的燕汽量不足, 推动活塞向下运动的作用力不够。

1.4 安全阀的回座压力低

安全阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害。回座压力过低将造成大量的介质超时排放, 造成不必要的能量损失。这种故障多发生在20 MW 机组所使用的A49 H 型弹簧脉冲安全阀上, 其原因主要为:

( l) 弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大, 这种形式的冲最安全阀在开启后, 介质不断排出, 推动主安全阀动作。

消除这种故障的方法就是将节流阀关小, 使流出冲量安全阀的介质流量减少, 降低动能压力区内的压力, 从而使冲量安全阀回座。

(2) 阀芯与导向套的配合间隙不适当, 配合间隙偏小, 冲量安全阀启座后, 在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区,将阀芯抬高, 延迟回座时间, 当容器内压力降到较低时, 动能压力区的压力减小, 冲量阀回座。

消除这种故障的方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸, 配合间隙过小时, 减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙, 来增加该部位的通流面积, 使蒸汽流经时不至于过分节流, 从而使局部压力升高形成很高的动能压力区。

1.5 安全阀的颇振

安全阀在排放过程中出现的抖动现象, 被称为安全阀的颇振。颇振现象的发生极易造成金属的疲劳, 使安全阀的机械性能下降, 造成严重的设备隐患, 发生颤振的原因主要有以下几个方面。

( l) 阀门的使用不当, 选用阀门的排放能力太大。消除的方法是选用额定排量尽可能接近设备的必需排放量的阀门。

(2 ) 进口管道的口径小于阀门的进口通径, 或进口管阻力太大。消除的方法是: 在阀门安装时, 使进口管内径不小于阀门进口通径或者减少进口管道的阻力。

排放管道阻力过大, 造成排放时过大的北压也是造成阀门颇振的一个因素, 可以通过降低排放管道的阻力加以解决。

1.6 安全阀的频跳

频跳指的是安全阀回座后, 待压力稍一升高, 安全阀又将开启, 反复几次出现, 这种现象被称为安全阀的“ 频跳” 。

安全阀机械特性要求安全阀在整动作过程中达到规定的开启高度时,不允许出现卡阻、震颇和频跳现象。发生频跳现象对安全阀的密封极为不利, 极易造成密封面的泄漏。形成原因主要与安全阀回座压力过高有关。

回座压力较高时, 容器内过剩的介质排放量较少, 安全阀已经回座了, 当运行人员调整不当, 容器内压力又会很快升起来, 所以又造成安全阀动作。这种情况可通过增大节流阀的开度的方法予以消除。

节流阀开度增大后, 通往主安全阀活塞室内的汽源减少, 推动活塞向下运动的力较小,主安全阀动作的几率较小, 从而避免了主安全阀连续启动。

参考文献：苏坤. 锅炉安全阀阀门常见故障分析[J]. 企业科技与发展, 2009, 34(4):64-65.

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