弹簧式安全阀故障及检修问题的探讨马晓龙

弹簧式安全阀故障及检修问题的探讨马晓龙

马晓龙

（新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院新疆乌鲁木齐830011）

摘要：为确保安全生产，安全阀的检修是生产过程中的一项重要工作，本文从常用的弹簧式安全阀的常见故障出发，在分析问题原因的基础上来探讨实践中常用的解决办法。

关键词：弹簧式安全阀；常见故障；处理方法

引言

弹簧式安全阀是指锅炉、压力容器抑或是其他受压设备上很重要的一种安全附件。它不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一额定数量的流体，以防止压力超过额定的安全值的一种自动阀门。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节约能源和环境保护紧密相关，在大型建设项目安全生产中具有举足轻重的作用。但在实际工作中，由于对这种安全阀的选择、安装、使用和调整不当，常常会产生各种故障，影响其功效和寿命，严重时不能起到安全保护作用，影响设备的安全运行。因而，针对弹簧式安全阀常见诸如回座压力过低故障的原因及相应解决方法开展研究具有重要意义。

一、弹簧式安全阀常见故障

1、排气量小于设备的安全排放量

（1）选择安全阀时未考虑排放能力，将全启式错选为微启式，使排放量远远达不到要求。

（2）安全阀的排放喉径没得到保证，选用的安全阀实际喉径小于产品铭牌上承诺的喉径。

（3）安全阀阀杆提升高度的确定不准确。阀杆提升高度受弹簧性能和调节挡圈的制约，仅用规定的数值代入进行公式计算是不可靠的，必须用试验方法加以验证。目前，安全阀的校验，其试验介质大多利用空气或氮气，仅作气密性试验和开启压力试验，还不能对安全阀提升高度和排放量等项目进行测试。

2、泄漏

（1）气体介质冲蚀、磨损所产生的划痕造成阀瓣和阀座间密封不严密，安全阀开启次数越多，密封面间冲蚀、磨损越严重；另外，如果安全阀回座压力过小，则阀瓣要在压力降低很多时才能回座，排气时间增加，密封面受到高速气体介质的冲蚀、磨损加重。

（2）积存在密封面间的水垢污渣、腐蚀性介质及残留物在密封面间产生的凹坑沟痕，造成阀瓣和阀座间密封不严密；蒸汽锅炉的安全阀在使用中一旦起跳，回落时阀芯与阀座之间就会留有一层水渍，经过一定时间便会生成氧化铁；未起跳的安全阀经过长期使用，一般密封面都会残留一些杂质，生成污锈和产生腐蚀，从而使安全阀的密封性能有所下降。

（3）随着使用时间的延长以及高温和腐蚀性介质的影响，安全阀弹簧的弹性系数发生变化，弹力降低，或者产生永久变形，失去弹性，造成安全阀在正常工作压力之下泄漏。

（4）弹簧安全阀安装不正确，阀体安装不铅直，阀杆由于重心不正被卡住；弹簧上下端面不平行，造成阀瓣和阀座接触面因压力不均匀而损坏；通往室外的排气管道没有必要的支承或固定不可靠，使排放过程中所产生的振动和附加载荷不合理地加在阀体上，阀体零件的同心度遭到破坏，阀瓣与阀座的密封面歪斜，使关紧力不能均匀作用在密封面上而导致泄漏。

3、安全阀起跳后不能回座或出现频跳

为了保证安全阀回座后严密不漏，对回座压力应有所控制。回座压力过低会推迟阀瓣关闭的时间，易破坏密封面；回座压力过高则阀门容易频繁启闭，影响正常运行。安全阀的回座压力应比设备运行压力高。若回座压力不符合标准的要求，可以利用阀座上的调节圈来调整，调整后应将固定螺钉拧紧，以防止调节圈转动，然后作升压试验。弹簧安全阀在产品出厂时通常把调节圈调在比较高的位置，以便起跳，故回座压力偏低，在实际使用情况下可酌情处理。

二、弹簧式安全阀常见故障的处理方法

1、正确选择弹簧安全阀的型式和规格

（1）弹簧安全阀的排量必须不小于它的安全泄放量，以使超压气体介质能及时快速地排出。

（2）弹簧安全阀的开启高度，要按安全技术规程的规定进行试验后确定。

（3）要根据不同的工作压力选择相适应的弹簧安全阀，不能把高压用的弹簧安全阀过分卸载（放松弹簧）用于低压，也不能把低压用的弹簧安全阀过分加载（压缩弹簧）用于高压上。

（4）考虑工作介质和工作温度对弹簧安全阀性能的影响，弹簧安全阀的弹簧和密封面材料长时间处在腐蚀性和高温气体介质的作用下，其性能将受到严重影响，不耐高温或腐蚀的弹簧安全阀密封面材料不能用于高稳系统或有腐蚀的场合。如：当铜合金作阀座密封材料时，因其密封性较差且有粘连等问题，故只适用于蒸汽温度低于120℃或温度低于200℃的硝酸介质的场合。

2、排放压力和回座压力的调整

对开启压力已调整好的安全阀，若排放压力或回座压力不符合要求，则可利用改变调节圈的位置来调整。安全阀结构有单调节圈和双调节圈两种。为了安全，在调整前，应使阀进口压力适当降低（一般应低于开启压力的60%），以防止在调整时阀门突然开启，发生事故。

调整排放压力与回座压力的试验台应有足够的气源流量，以保证阀门达到全开启时（即安全阀的全开高度时）才可以测试，否则所测得的排放压力，回座压力数值不准确。如无明确规定，回座压力应不小于工作压力的0.9倍。每次调整时，调节圈旋转的幅度不宜过大，一般以2~5齿为宜。调整结束后应随即将调节圈固定，并使螺钉的端部位于调节圈两齿之间的凹槽内，以防止调节圈的松动。调试过程中应避免出现不正常的动作，如频跳和颤振等，以防止损坏密封面。

对于只有下调节圈的安全阀，调节圈向上调，排放压力降低，回座压力下降，调节圈向下调，排放压力上升，回座压力升高。对于有上下调节圈的安全阀，一般先调整下调节圈，当排放压力达到预定值然后调整上调节圈。当上调节圈位置下调时，上下调节圈的距离减小，排放压力降低，回座压力降低。上调节圈位置上调时，上下调节圈的距离增大，排放压力上升，回座压力升高。调整后的上、下调节圈之间的相对位置不能靠得过于接近，否则会影响阀门的排量。一般情况下，上下调节圈之间的环形面积应不小于阀座喉部的截面积。

3、在使用过程中正确地维护弹簧安全阀

（1）要经常检查安全阀的铅封是否完好，安全阀的弹簧调整螺母及调节圈固定螺钉的位置是否发生意外的变动。

（2）要经常保持安全阀的清洁，防止阀体弹簧及阀瓣和阀座被油垢、水垢或结晶物等脏物所粘住或被腐蚀，防止安全阀排放管被油垢或其他异物堵住。如果介质为空气、水蒸汽等排放时不会造成危害的气体，应定期作手动或自动的放汽试验。手动排气试验的间隔可以根据气体的洁净程度来确定，中、低压锅炉一般每周一次。手动试验过程中要坚持轻起慢下的原则，不允许将提升扳手迅速提起又突然放下，因为这样会使阀瓣在阀座上剧烈震动，冲击损坏密封面。

（3）发现安全阀泄漏，应及时更换或检修，禁止用增加弹簧压缩量的方法来减除泄漏。如果密封面已损伤，应根据损伤程度采取研磨或车削后再研磨的方法加以修复。

（4）如果安全阀在规定的压力下不能及时排气，则应重新调整弹簧的压力。

（5）安全阀的定期检验可以与锅炉和压力容器的检验间隔期相同。从安全阀的使用管理方面来讲，安全阀每年都要进行一次研磨，这样就可以把校验和维修结合起来进行。

结语

弹簧式安全阀是特种设备中的重要附件之一，对特种设备的安全正常运行具有非常重要的作用。但是，弹簧式安全阀常因蒸汽的排泄量大或者阀芯与导向套的配合间隙不适当会出现安全阀回座压力低故障，严重影响特种设备的安全稳定运行。为此，在实际工程中，只有充分掌握安全阀回座压力过低的解决措施，在故障发生时处理起来才能得心应手，确保设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]苏坤.锅炉安全阀阀门常见故障分析[J].企业科技与发展，2010，02（20）.

[2]胡忆沩.安全阀泄漏与密封的术语化研究[J].润滑与密封，2012，（10）.