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鍋爐安全閥的常見故障分析及解決方法

浏览次数:531日期:2019-11-30

摘要 :分析了鍋爐安全閥閥門漏泄、閥體結合麵滲漏、衝量安全閥動作後主安全閥不動作、衝量安全閥回座後主安全閥延遲回座時間過長和安全閥的回座壓力低、頻跳和顫振等常見的故障啟事,並針對故障啟事提出了解決方法。摘要:分析了鍋爐安全閥閥門漏泄、閥體結合麵滲漏 、衝量安全閥動作後主安全閥不動作、衝量安全閥回座後主安全閥延遲回座時間過長和安全閥的回座壓力低、頻跳和顫振等常見的故障啟事,並針對故障啟事提出了解決方法。

關鍵詞:安全閥 衝量 安全閥 主安全閥

1 、前言

安全閥是一種非常首要的保護用閥門,廣泛地用在各種壓力容器和管道係統上,當受壓係統中的壓力超過規定值時 ,它能主動打開 ,把過剩的介質排放到大氣中往,以保證壓力容器和管道係統安全運行,防止事故的發生,而當係統內壓力回降到工作壓力或略低於工作壓力時又能主動封閉。安全閥工作的可靠與否直接關係到設備及人身的安全,所以必須給予重視 。

2、安全閥常見故障啟事分析及解決方法

2.1 、閥門漏泄

在設備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封麵處發生超過許可程度的滲漏,安全閥的泄漏不但會引發介質損失。另外,介質的不斷泄漏還會使硬的密封材料遭到破壞,但是,常用的安全閥的密封麵都是金屬材料對金屬材料,固然力求做得光潔平整,但是要在介質帶壓情況下做到盡對不漏也是非常困難的。是以,對於工作介質是蒸汽的安全閥,在規定壓力值下,假如在出口端肉眼看不見,也聽不出有漏泄,就以為密封性能是合格的 。一般造成閥門漏泄的啟事首要有以下三種情況:

一種情況是,髒物雜質落到密封麵上,將密封麵墊住,造成閥芯與閥座間有間隙,從而閥門滲漏。消除這類故障的方法就是清除掉落到密封麵上的髒物及雜質,一般在鍋爐籌辦停爐大小修時,首先做安全門跑砣試驗 ,假如發現漏泄停爐後都進行解體檢驗,假如是點爐後進行跑砣試驗時發現安全門漏泄,估計是這類情況釀成的,可在跑砣後冷卻20分鍾後再跑舵一次,對密封麵進行衝洗。

另一種情況是密封麵損傷。造成密封麵損傷的首要啟事有以下幾點:一是密封麵材質不良。例如,在3~9號爐主安全門由於多年的檢驗 ,主安全門閥芯與閥座密封麵普遍已研得很低,使密封麵的硬度也大大降低了,從而造成密封性能下降,消除這類現象最好的方法就是將原有密封麵車削下往 ,然後按圖紙要求從頭堆焊加工,進步密封麵的表麵硬度。重視在加工過程中一定保證加工質量,如密封麵出現裂紋、沙眼等缺陷一定要將其車削下往後從頭加工。新加工的閥芯閥座一定要符合圖紙要求。目前使用YST103通用鋼焊條堆焊加工的閥芯密封麵效果就比較好。二是檢驗質量差,閥芯閥座研磨的達不到質量標準要求,消除這類故障的方法是根據損傷程度采用研磨或車削後研磨的方法修複密封麵。

造成安全閥漏泄的另一個啟事是由於裝配不當或有關零件尺寸分歧適。在裝配過程中閥芯閥座未完全對正或結合麵有透光現象,或者是閥芯閥座密封麵過寬不利於密封。消除方法是檢查閥芯四周配合間隙的大小及均勻性,保證閥芯頂尖孔與密封麵同正度,檢查各部間隙不許可抬起閥芯;根據圖紙要求適當減小密封麵的寬度實現有效密封。

2.2、閥體結合麵滲漏

指上下閥體間結合麵處的滲漏現象 ,造成這類漏泄的首要啟事有以下幾個方麵:一是結合麵的螺栓緊力不夠或緊偏,造成結合麵密封不好。消除方法是調整螺栓緊力,在緊螺栓時一定要按對角把緊的方式進行,最好是邊緊邊丈量各處間隙,將螺栓緊到緊不動為止,並使結合麵各處間隙一致 。二是閥體結合麵的齒形密封墊不符合標準。例如,齒形密封墊徑向有稍微溝痕 ,平行度差,齒形過尖或過坡等缺陷都會造成密封失效。從而使閥體結合麵滲漏。在檢驗時把好備件質量關,采用合乎標準的齒形密封墊就可以避免這類現象的發生。三是閥體結合麵的平麵度太差或被硬的雜質墊住造成密封失效 。對由於閥體結合麵的平麵度太差而引發閥體結合麵滲漏的,消除的方法是將閥門解體從頭研磨結合麵直至符合質量標準 。由於雜質墊住而造成密封失效的,在閥門組裝時認真清理結合麵避免雜質落進。

2.3、衝量安全閥動作後主安全閥不動作

這類現象通常被稱為主安全門的拒動。主安全門拒動對運行中的鍋爐來說危害是非常大的,是重大的設備隱患 ,嚴重影響設備的安全運行,一旦運行中的壓力容器及管路中的介質壓力超過額定值時,主安全門不動作,使設備超壓運行極易造成設備損壞及重大事故。

在分析主安全門拒動的啟事之前,首先分析一下主安全門的動作道理。如圖1,當承壓容器內的壓力升至衝量安全閥的整壓力時 ,衝量安全閥動作 ,介質從容器內通過管路衝向主安全閥活塞室內,在活塞室內將有一個微小的擴容降壓,假如此時活塞室內的壓強為P1,活塞節流麵積為Shs,此時感化在活塞上的f1為:

f1=P1×Shs……………………(1)

假如此時承壓容器內的介質的壓強為P2 ,閥芯的麵積為Sfx ,則此時介質對閥芯一個向上的感化力f2為:

f2=P2×Shx..............(2)

通常安全閥的活塞直徑較閥芯直徑大,所以式(1)與式(2)中Shs>SfxP1≈P2

假如將彈簧通過閥杆對閥芯向上的拉力設為f3及將活動部件與固定部件間摩擦力(首要是活塞與活塞室間的摩擦力)設為fm,則主安全門的動作的先決條件:隻有感化在活塞上的感化力f1略大於感化在閥芯上使其向上的感化力f2及彈簧通過閥杆對閥芯向上的拉力f3及活動部件與固定部件間摩擦力(首要是活塞與活塞室間的摩擦力)fm之和時,即:f1>f2+f3+fm時主安全門才能啟動。

通過實踐,主安全門拒動首要與以下三方麵身分有關:

一是閥門活動部件有卡阻現象。這可能是由於裝配不當,髒物及雜質混進或零件腐蝕;活塞室表麵光潔度差,表麵損傷,有溝痕硬點等缺陷釀成的。如許就使活動部件與固定部件間摩擦力fm增大,在其他條件不變的情況下f1<f2+f3+fm所以主安全門拒動 。

例如 ,在2001年3號爐大修前過熱主安全門跑砣試驗時,發生了主安全門拒動。檢驗時解體檢查發現,活塞室內有大量的鏽垢及雜質 ,活塞在活塞室內無法活動,從而造成了主安全門拒動。檢驗時對活塞,脹圈及活塞室進行了除鏽處理,對活塞室溝痕等缺陷進行了研磨 ,裝配前將活塞室內壁均勻地塗上鉛粉,並嚴格按次序對閥門進行組裝。在鍋爐水壓試驗時,對脈衝管進行衝洗 ,然後將主安全門與衝量安全閥連接,大修後點爐時再次進行安全閥跑砣試驗一切正常。

二是主安全門活塞室漏氣量大 。當閥門活塞室漏氣量大時,式(1)中的f1一項感化在活塞上的感化力偏小,在其他條件不變的情況下f1<f2+f3+fm所以主安全門拒動 。造成活塞室漏氣量大的首要啟事與閥門本身的氣密性和活塞環不符合尺寸要求或活塞環磨損過大達不到密封要求有關係。

例如,3~9號爐主安全閥對活塞環的質量要求是活塞環的棱角應油滑,自由狀況開口間隙不大於14,組裝後開口間隙△=1~1.25 ,活塞與活塞室間隙B=0.12~0.18,活塞環與活塞室間隙為S=0.08~0.12,活塞環與活塞室接觸良好,透光應不大於周長的1/6。對活塞室內要求是,活塞室內的溝槽深度不得超過0.08~0.1mm,其橢圓度不超過0.1mm,圓錐度不超過0.1mm,應光潔無擦傷,但解體檢驗時檢查發現每台爐主安全門的活塞環、活塞及活塞室都不符合檢驗規程要求,目前一般活塞環與活塞室的間隙都在S≥0.20,且活塞室表麵的缺陷更為嚴重,嚴重地影響了活塞室的汽密性 ,造成活塞室漏汽量偏大。

消除這類缺陷的方法是:對活塞室內表麵進行處理,更換合格的活塞及活塞環,在有節流閥的衝量安全裝配係統中關小節流閥開度,增大進進主安全門活塞室的進汽量,在條件許可的情況下也可以通過增加衝量安全閥的行程來增加進進主安全門活塞室內的進汽量方法推動主安全閥動作。

三是主安全閥與衝量安全閥的匹配不當,衝量安全閥的蒸汽流量太小。衝量安全閥的公稱通徑太小,導致流進主安全閥活塞室的蒸汽量不足,推動活塞向下活動的感化力f1不夠,即f1<f2+f3+fm導致主安全閥閥芯不動。這類現象多發生於主安全閥式衝量安全閥有一個更換時,由於考慮不周而釀成的。

例如2002年5號爐大修時,將兩台重錘式衝量安全閥換成兩台哈爾濱閥門1頁