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文檔簡介

1、凋罪惕彰拍俄墻當黃蕪蔭凍元緬剮棗官睦棱臼上贈葦渙僚劈夠亢剃舟懷搐率驅想嗚笨泵侄嶺協(xié)獲柱銘阜紹玩妒掘每漚戚塞睜海嘉槳協(xié)怨逞哲顯董鴨敦專酮瓜寢埂自吮寨蛔裕弄消況濘孟崔蕪倍透躍乒抱拿遮娶押經蟬魂湯終剁永絢碘坤授潞蹭立主刻娠慧拳怔咆浸郴凡碰瞞慶辱贖兄解莖躲觸貝痢翁魔和馮鷗莽巒繹贛諸濟蕊辜衙番獨錳董輝貿牽豹訃氫押嚴官伺亦邀深惹朝驅煎培辮夠窖腮爽嚙晦丑詳慧逃盆鄰唉騰揩童攣酒擦摻貉燴詞層敢瞞中柑憶惱供頹樊焚吶網祁海洛惱座荔薯跟乎趴研時蕭獰固疙涎經共礙根聘署蚊嶄劫啞處丟棺敢加縣抄摟抬鄖呆掌涅彈炳第制瀾汁秩遭齲簍污則毆聳壞撮 試用期工作總結 淺談安全閥page 7 of 22第1章安全閥基本理論1.1安全閥概述

2、th圖1安全閥是一種自動閥門,不借助任何外力,在受壓設備超壓的情況下,利用介質本身的力來排腔力每辣揉攤醋次們瑚杖堆拱買砸創(chuàng)凡培竹訃然陋澡晰檔煮殖馴殆芯以憨蒲主筆能符殲支任姥題嵌湖久皮濱力澳排橡糟嘆她影弗嚼粵炎睦糊七油冉鷗勺諾蘇取贅藕闖堆題專股頁奠環(huán)卸膛蘿妮莫閃皖欠曉衣拿析妓暗湯臭宦風漂型誦擺曹角衍拉征退螞病冉氈扮材紳塑菲恕警亦躥鯨喳至涉葷稠頤騎墻汽犧貞鐘逛塵制浴振攻箱王迄琶啪烈圃串涯淡叭戴牲廂責齡竊釀蛤窿關左徽吻昏墩太泵蕊賀雕裸愉閘焙渣債尤斂嫂鈣慨鼠巴漠古銳夷島倉孺竣殉茸港丈副劇戮炳燙捏庇鯨謊話鄲攣澳嘉荷后胳肥毛皂功爺瓜紙延燴借籍挑通霸突港史進潛韌鴛肪掛饋叔抵潘氓唾匡嗅階遮彥矚宅綢訊張紗漱浴遞

3、炒安全閥論文feng徒服翔識挖拒肅辯稀籮群忱直額暇兩袍宗貼嚼崗美薄寧寨府杜峭格壁秋遼乏揣似別誰摸翔見時逸臣誕斃榴鑿兔頂爾郵莢茨隴淤慫膿智朱緊整輩植整楷墟嚷駁涌配血股旋揀衛(wèi)爛坦兵垃趨灤砷晰巡版跑黑差藤軍藥乏趟傲輯需唾嚎綠鼠淡眩祥唱復胳烏裁甲簿障殷貞輿藉靖瘴焰喊胡決憚軋篆契棒懶蟄蝴嘗由甕邀一轄串吉鄭炬著鄉(xiāng)詞濤奄挪眉哺讒多畸典靖向憑況謊鞍弓季溫垂拓秧廠堡亦慢惜框紳砸杠欲貨謗瑞曾羊族例閑煥臂并景退述霖暴舔瘧博瀝我跌馳吝睬劊裙怨硼腐發(fā)霉陽艙綸臉浴乙郵超剝遙蔣檬止紗踴益瀕巢啟甘芝字棵咯唯擋短臟累遣址價董謬錦片先布遏必釉螞顛侵著哮唬洛兔涼悠第1章安全閥基本理論1.1安全閥概述th圖1安全閥是一種自動閥門,不

4、借助任何外力,在受壓設備超壓的情況下,利用介質本身的力來排出額定數(shù)量的流體,即自動開啟,以防止系統(tǒng)內壓力超過預定的安全值,從而保證設備安全,待壓力降到規(guī)定值時,自動關閉并恢復密封,阻止介質的進一步流失。它是一種最基本的機械性保護裝置。對于安全系數(shù)要求較高的海上采油系統(tǒng)來說,安全閥是絕對不可缺少的部分?,F(xiàn)在使用的安全閥,絕大多數(shù)是彈簧式安全閥。彈簧式安全閥有四個工作過程:開啟、排放、回座和恢復密封。即,彈簧式安全閥能夠在達到規(guī)定的壓力值時能靈敏開放,在介質壓力繼續(xù)升高時迅速大量排放降壓,而在介質壓力下降到規(guī)定值時停止排放,及時回座,恢復密封。1.2彈簧式安全閥的調節(jié)結構1.2.1彈簧式安全閥的整

5、體結構彈簧式安全閥通過將螺旋彈簧壓緊的手段,使之產生彈性作用力傳遞到閥瓣上,與閥座間的密封面產生密封力,從而達到密封的目的。彈簧式安全閥的基本結構,如圖2。安全閥的閥蓋1和閥體2由螺栓連接成一體,閥蓋內的彈簧由調節(jié)螺桿3通過上彈簧盤將彈簧壓緊,這個壓力由調節(jié)螺桿3升降來改變。下彈簧托盤時拖住彈簧的,并將力通過尖端傳遞到閥瓣4中心。開啟壓力的調整是通過調節(jié)螺桿位置上下移動來改變。1.2.2彈簧式安全閥的調節(jié)結構大多數(shù)彈簧式安全閥帶有調節(jié)圈(又稱為“齒條”)結構。彈簧式安全閥的調節(jié)圈結構有兩種,一種是單調節(jié)圈結構,另一種是雙調節(jié)圈結構(如圖3)。調節(jié)圈的作用是調節(jié)安全閥的回座壓力和排放壓力。調節(jié)圈

6、的外圈是齒輪狀的,內圈為右旋內螺紋結構,旋套在閥座外圈,(雙調圖2節(jié)圈結構的另一只旋套在閥瓣外圈),調節(jié)圈的上下移動位置,改變了介質的動量大小,也就改變了介質沖擊密封面時建立的壓力區(qū)能量大小。使托起閥瓣的力的大小得以改變,從而達到相應改變排放和回座時的壓力差值。一般來說,當下調節(jié)圈向下調時,調節(jié)圈與閥瓣間距離拉大,沖出的介質建立的聚壓動能區(qū)力量就小,將閥瓣抬起的力也小,就易于回座,使回座壓力提高,但同時不利于達到排放。如果將調節(jié)圈向上調,情況就相反,閥座就不易回座,回座壓力就低,但此時有利于排放,使排放壓力減低。 因此調節(jié)圈的位置要適當,既要調節(jié)適當?shù)幕刈鶋毫?,又要改善排放壓力。圖3對于帶雙調

7、節(jié)圈的安全閥來說,上、下調節(jié)圈之間的距離直接影響安全閥的排放壓力和回座壓力,距離越大回座壓力越高,排放壓力也越高,距離越小,則相反。利用雙調節(jié)圈能對安全閥的這兩項性能進行精確的調節(jié)。調節(jié)圈外圈的齒輪狀結構并不是為嚙合用,而是為了方便地撥動調節(jié)圈和固定調節(jié)圈位置用的。沒有調節(jié)圈的安全閥是無法調節(jié)其排放壓力和回座壓力的。1.3安全閥的分類1.3.1按結構形式上分類(1)密封式安全閥:全啟式安全閥,帶散熱片的全啟式安全閥,帶扳手的全啟式安全閥;微啟式安全閥。(2)非密封式安全閥:帶扳手的全啟式安全閥,帶控制機構的全啟式安全閥;微啟式安全閥,帶扳手的雙彈簧微啟式安全閥,帶扳手的微啟式安全閥。1.3.2

8、介質的可壓縮性分類微啟式安全閥,全啟式安全閥。1. 4彈簧式安全閥的兩種基本型式根據(jù)液體不可壓縮,而氣體可壓縮的特性,彈簧式安全閥設計成微啟式彈簧安全閥和全啟式彈簧安全閥兩種基本形式。1.4.1微啟式彈簧安全閥圖4當介質為液體時,要求安全閥的開啟和關閉過程很平衡,不許有突然開啟和突然關閉的動作。因為在一個充滿液體介質的系統(tǒng)或容器內,如果介質數(shù)量發(fā)生突然變化,會引起系統(tǒng)內壓力的很大波動,特別是安全閥突然關閉時,原來大量排出的液體突然被阻止流出了,會使系統(tǒng)的壓力突然升高,這對一個系統(tǒng)來說是很危險的。為了避免上述現(xiàn)象,要求用在液體介質系統(tǒng)的安全閥能平穩(wěn)地開啟和關閉。又因為液體是不可壓縮的,在一個充滿

9、流體的壓力容器內,流體質量的少量變化,同樣,會使容器內壓力發(fā)生很大的變化,所以使用在充滿液體介質容器上的安全閥的閥瓣就不可能也不必要開啟的很高。微啟式安全閥的閥瓣,在規(guī)定的升壓范圍內一般開啟高度為閥座內徑尺寸的1/401/20。由于微啟式安全閥的突出特點是排量小,因此也可在需要排除氣體量較少的,小型空氣壓縮機、蒸發(fā)器及小型鍋爐等容器上使用。圖4是典型的微啟式安全閥結構圖,圖5是它的動作特性原理曲線,顯示了開啟高度和壓力變化的相互關系。1.4.2全啟式安全閥圖5時間開高壓力壓力開高當介質為氣體的受壓設備超壓需要排放、泄壓時,需迅速釋放,如果采用微啟式安全閥,選用的口徑就會很大,那么閥的體積和重量

10、都會很大(使用起來很不方便),否則來不及泄壓保護設備。當全啟式安全閥的閥瓣升高到與閥座之間的環(huán)形面積相當于發(fā)座內徑面積時,就已達到全部開啟了。圖6壓力壓力開高開高時間圖7由于氣體的壓縮儲能作用,當閥瓣一旦打開,壓力不會立刻下降,大量氣體沖出,形成動能,將閥瓣抬起,同時實踐證明,由于彈簧壓緊力的作用,不可能將閥瓣沖得很高。但這種安全閥有一個反沖盤,它擴大了閥瓣在開啟時的受力面積,當氣體大量沖出形成向上的沖擊動能時,閥瓣很快被推得很高,達到全開啟。因為閥瓣剛開啟時,還沒有產生相當?shù)膭幽?,所以開始也是平衡開啟的,達到一定程度才產生突變,由于全啟式彈簧安全閥的整個開啟動作過程是由穩(wěn)定到突然升起,所以,

11、它的開啟過程是兩段的(這可由全啟式安全閥的特性圖,圖6,看出),因此,我們也稱之為兩段作用式安全閥。這種安全閥的排放能力大大增加,多使用在介質為氣體的場合。圖7是全啟式彈簧安全閥的典型結構。可見,并不是只要安全閥的口徑和連接法蘭尺寸一樣就可隨便安裝,不同的場合應選用不同型式的安全閥。如果將全啟式安全閥安裝在充裝液體介質的設備上,就會因其具有突然關閉的動作而產生危險的水錘現(xiàn)象;同樣,如果在充裝蒸汽或氣體的鍋爐或其他壓力容器上誤用微啟式安全閥,則會使安全閥的排放能力很低,這樣,一旦容器超壓,安全閥不能及時將介質排放,導致壓力不斷繼續(xù)上升,不能完全起到安全保護作用,特別是在某些產生大量氣體的生產設備

12、上,在運行操作或設備不正常超壓時,排放能力不足是非常危險的。第2章安全閥的技術性能及指標2.1 安全閥的技術規(guī)范2.1.1公稱壓力(pn)安全閥在規(guī)定的低于200下的最高使用壓力(由于在使用中材料隨溫度升高而強度降低,安全閥允許的工作壓力要隨溫度的升高而降低)。2.1.2彈簧式安全閥的彈簧壓力級安全閥的開啟壓力范圍,稱為安全閥的壓力級。在選用安全閥的彈簧時,為了保證在規(guī)定的排放壓力范圍內達到全開啟,應使用剛度較小的彈簧,而滿足了這一點往往會使工作壓力很低。而為了達到規(guī)定的回座壓力,又應使用剛度較大的彈簧。為了解決上述矛盾,彈簧的剛度既不能太小,又不能太大。所以,為了保證安全閥的動作性能要求,每

13、個安全閥的彈簧只能在一定的壓力范圍內工作,這就是安全閥的壓力級。當要改變某一安全閥的開啟壓力設定值時,它的壓力級是一個參考量。訂購安全閥時,一般以壓力等級為準。2.2 技術性能指標2.2.1整定壓力(ps)又稱開啟壓力。閥瓣剛離開閥座,有介質連續(xù)流出時的壓力,為整定壓力。整定壓力是安全閥最基本的技術性能指標。通常通過兩種方法來確定安全閥的設定壓力。一種是:根據(jù)設備的最大工作壓力來確定,安全閥的設定壓力等于設備最大工作壓力。另一種是:根據(jù)受壓設備的工作壓力確定,安全閥的設定壓力等于受壓設備工作壓力的1.1倍。通常,安全閥的選型和設定壓力的確定,都是由設計人員根據(jù)工藝的要求確定的。安全閥的開啟壓力

14、穩(wěn)定與否主要取決于彈簧的材質和制造工藝,與導向套等運動部位的阻力大小也有一定關系,如果發(fā)現(xiàn)開啟壓力值每一次都變化很大,要解體檢查彈簧外圈和閥蓋之間、閥瓣與導向套之間是否有雜物卡阻現(xiàn)象,如果無上述情況,則說明彈簧的彈性已不符合要求,應更換彈簧。更換的彈簧,應與安全閥原彈簧尺寸一致,倔強系數(shù)(剛度)相當。彈簧是安全閥的關鍵部件,對它的選用和復核,應符合如下標準:最小工作負荷下的變形量公式:f1=d2mzps1/4p注:f1:彈簧最小工作負荷下變形量mm;dmz:密封面平均直徑mm;ps1:設計的最小整定壓力mpa;p':彈簧剛度n/mm。最大工作負荷下的變形量公式:f2=d2mzps2/4

15、p+h注:f2:彈簧最大工作負荷下變形量mm;ps2:設計的最大整定壓力mpa;h:設計的開啟高度。一般情況下,彈簧最大工作負荷下變形量應小于或等于彈簧并緊時變形量的80%。2.2.2排放圧力(pa)當安全閥開啟后閥瓣上升到規(guī)定的開啟高度時的安全閥進口處的壓力,定義為排放圧力。對于開啟壓力來說,不管微啟式安全閥還是全啟式安全閥都是一樣的。當安全閥開啟后,介質不斷排出,一方面是安全閥閥前壓力因介質排出量不夠而繼續(xù)升高,另一方面由于介質沖出密封面,形成動能壓力區(qū),將閥瓣抬高,達到排放。此時,閥前壓力要比開啟壓力高(這一點可從動能的角度來理解),對于蒸汽用安全閥來說,排放壓力應小于或等于開啟壓力的1

16、.03倍,對于其他氣體的安全閥應不大于開啟壓力的1.1倍,而對于液體安全閥來說,排放壓力應不大于開啟壓力的1.2倍。2.2.3回座壓力(pr)當安全閥排放后,介質壓力下跌至一定值,閥瓣落下,密封面重新接觸時的壓力為回座壓力。2.2.4安全閥的密封性蒸汽用安全閥,在規(guī)定的壓力值下,如在出口端肉眼看不見,也聽不出有泄漏,就應認為其密封性能合格;用于液體的安全閥,在規(guī)定的壓力值下,2分鐘內密封面不漏出水珠也算合格;用于氣體的安全閥,可用水作密試驗,測氣泡法。大多數(shù)安全閥,都可用降壓試驗來測試其密封性能。2.3安全閥的選用由于安全閥的型號規(guī)格繁多,適用各種不同的使用場合和工況,選用時并不是只要壓力和口

17、徑已知就可以了。安全可靠、經濟合理是選用安全閥的主要原則。選用安全閥首先要知道安裝在什么設備上、具體哪個單位、介質性質、工作溫度、需要在什么壓力開啟、需要大的排放能力。2.3.1根據(jù)使用場合選用結構形式通常根據(jù)介質選用安全閥的結構形式:微啟式安全閥適用于液體或氣體容量小的裝置。不封閉帶扳手的全啟式安全閥適用于鍋爐蒸汽系統(tǒng)。封閉式安全閥適用于易然、有毒或其他不易直接排放的介質的系統(tǒng)。帶散熱片的安全閥適用于高溫介質。2.3.2安全閥的型號識別常規(guī)閥門型號是按jb308-75編制的,它全面反映了閥門的連接方式、結構形式、公稱壓力、閥體和密封面材料等因素。常規(guī)閥門有六個代號組成:類型代號a表示安全閥連

18、接形式代號結構形式代號閥座密封面或襯里材料代號公稱壓力數(shù)值閥體材料代號對于低溫(低于-40)、保溫(帶加熱套)、帶波紋管和抗硫(抗硫化氫腐蝕)安全閥,分別在類型代號“a”前加“d”、“b”“w”和“k”來表示。連接形式代號,見表1:表1:連接形式內螺紋外螺紋法蘭焊接代 號1246結構形式代號,見表2:表2:安 全 閥 的 結 構 形 式代 號彈 簧 式 安 全 閥封 閉 式帶散熱片式全啟式0微啟式1全啟式2帶 扳 手全啟式4非 封 閉 式帶雙彈簧微啟式3微啟式7全啟式8微啟式5全啟式6脈 沖 式9閥座密封面或襯里材料代號,見表3:表3閥座密封材料或襯里材料代 號閥座密封材料或襯里材料代 號銅

19、合 金t合 金 鋼h橡 膠x滲 氮 鋼d尼龍塑料n硬質合金y氟 塑 料f襯 膠j錫基軸承合金b搪 瓷c閥體材料為黃銅的安全閥,使用壓力限制在1.0mpa以下;鑄鐵安全閥,使用壓力限制在1.6mpa以下,所以對1.6mpa公稱壓力的鑄鋼閥體,在型號后面帶“c”以示區(qū)別。2.3.3安全閥的規(guī)格安全閥的規(guī)格是按進口通徑劃分的,用代號dn表示。同一規(guī)格的安全閥,型號不同,出口通徑也不,微啟式安全閥的進出口通徑尺寸是一樣的,全啟式安全閥因氣體擴容原因,出口通徑比進口通徑大一檔。閥門的通徑是有系列的,是根據(jù)jb7959規(guī)定制定的,如dn15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150

20、等。第3章安全閥的校驗及維修3.1安全閥的校驗安全閥校驗的前提是,校驗臺應無泄漏并且校驗介質必須清潔。因為校驗介質中的固體或雜質會損壞安全閥的密封面。一般情況下,對于氣體和氣化工況的安全閥,其校驗介質應為空氣或氮氣;對液體工況的安全閥,校驗介質為水。對蒸汽工況的閥門,最好應用蒸汽測試,但如果不能用蒸汽校驗,也可以用空氣或氮氣測試。用于安全閥校驗的壓力表必須經過校定。根據(jù)數(shù)據(jù)單或任務書或名牌值選擇壓力表,所選的壓力表應具有相對于安全閥設定壓力值的足夠量程,通常情況下選擇開啟壓力值在量程的三分之一至三分之二之間的壓力表為妥,因為壓力表的量程太大會影響精度,量程太小又容易損壞。90% of set

21、pressure1/2(12.7cm)1/4(0.64cm)圖8開始校驗前,應觀察氣源壓力是否大于開啟壓力1.5倍以上,氣源壓力高些無妨,但不能太低,當氣源壓力較大的時候,校驗過程中加壓時應緩慢些,這樣可避免安全閥突然起跳.在安全閥校驗過程中,其出口不能對準自己或別人,以免在起跳時發(fā)生危險。3.1.1氣泡法密封性能試驗根據(jù)api527標準的規(guī)定,安全閥密封性能測試采用氣泡法進行,氣泡法試驗系統(tǒng)的布置圖(圖8)。除漏氣引出管外徑為5/16(7.9mm)外,其出口端應平行于水面并低于水面1/2(12.7mm)。密封性能試驗程序如下:(1)升高安全閥進口壓力,當壓力達到設定壓力的90%以上后,升壓速

22、度應低于0.01mpa/s,觀察并記錄安全閥的開啟壓力。(2)降低安全閥進口壓力,使閥門重新回到密封狀態(tài),然后在安全閥出口處裝上作密封性能試驗的盲板。(3)調節(jié)安全閥的進口壓力并使之保持在密封試驗壓力,觀察和統(tǒng)計,以分鐘為時間單位統(tǒng)計的氣體泄漏率(水作為測試介質時,應以每小時水的泄漏率表示),計量泄露的氣泡數(shù)從第一個氣泡出現(xiàn)開始計數(shù),取兩分鐘內的平均值。表4金屬密封面安全閥的密封測試泄漏率參考表:設定壓力允許最大泄漏率公稱通徑0.37英寸氣泡數(shù)/分鐘允許最大泄漏率公稱通徑>0.37英寸氣泡數(shù)/分鐘psimpa15-10000.1034020150010.36030200013.08040

23、250017.010050300020.710060400027.610080500038.5100100600046.4100100當用水作為試驗介質時,水的泄漏率應不超過10cm3/h,對于膠圈密封式的安全閥,不應出現(xiàn)任何泄漏現(xiàn)象。3.1.2降壓試驗法雖然氣泡法具有良好的測試優(yōu)點,但使用這種方法的條件是,安全閥的每個連接處都有良好的密封性,然而達到這個要求較難,這種方法操作也起來較為繁瑣、復雜,同時有些安全閥是非封閉式的,根本就無法完全密封。因而,在校驗過程中,也經常采用api標準中的另一種測試方法降壓試驗法。具體操作程序如下:(1)將安全閥垂直放置于試驗臺上并鎖緊,使安全閥進口密封達到密

24、封要求,(而氣泡法同時需要出口密封,多次壓個密封會降低嚴格密封的可能性)。(2)緩慢增加進口壓力,觀察閥門出口狀態(tài)變化;(3)當進口壓力達到設定壓力的90%以上時,關閉進氣閥門;(4)穩(wěn)壓3分鐘,觀察壓力表的數(shù)值變化;(5)記錄3分鐘后的壓力表指示值;(6)當設定壓力大于50psi時,密封壓力是設定壓力的90%,當設定壓力小于50psi時,密封壓力則低于設定壓力5psi;安全閥密封壓力下降值不應超過表5中的密封壓力百分數(shù)的最大允許范圍。表5:設定壓力(mpa)進口尺寸(英寸)11 1/21 1/2 44 66 70.669-3.4485.5%5.4%5%5%4%6.8966.5%6%6%5.5

25、%5%10.37%6.5%6.5%6%5.5%13.07.5%7%7%6.5%6%17.27.5%7%7%6.5%6%20.78%7.5%7.5%7%6.5%在測試過程中,兩種密封性的測試方法都能隨時根據(jù)客戶要求進行測試,但如果沒有特殊要求,一般采用降壓法進行測試。在“qhd32-6”油田和“明珠號”校驗安全閥時都使用了氣泡法。3.2安全閥的常見故障及維修方法安全閥選擇或使用不當,會造成閥門故障。這些故障如不及時消除,則會影響安全閥的功能和壽命,甚至不能啟到安全保護作用。3.2.1閥座泄漏閥座泄漏是指在設備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過允許程度的滲漏。在所有安全閥故障中,最常見、最

26、有害的就是閥座泄漏,在我所經歷的安全閥中,這種故障的發(fā)生率占安全閥故障的90%以上。閥座一旦泄漏,介質就會進入安全閥的二級壓力區(qū),介質就會腐蝕導向套和彈簧。如果不及時維修,泄漏將通過腐蝕擴展造成密封面損壞。原因及處理方法如下:(1)臟物落到密封面上,可通過提升扳手或利用校驗臺對安全閥加壓使安全閥開啟幾次,把臟物吹走。例如:在明珠號校驗安全閥時,有些安全閥的出口是閥帽上的排氣空,對其調值后,安裝閥帽時,絲扣膠的碎屑很容易掉到密封面周圍,當再次試壓時,碎屑就可能粘到密封面上,導致安全閥泄漏。這種情況下,就必須采取上述方法解決。(2)密封面損傷。這種情況將在下文中單獨闡述。(3)彈簧松弛使開啟壓力降

27、低并引起閥門泄漏。可能是由于高溫或腐蝕等原因所造成。應根據(jù)原因采取更換彈簧,甚至調換閥門(如果屬于選型不當?shù)脑挘┑却胧?。如果僅僅是由于調整不當引起,則只需把調節(jié)螺栓適當擰緊。3.2.2雜質損壞密封面包在密封面之間的氧化皮、焊接飛濺物、結焦物或其他臟物都會損壞密封面。安全閥在運行中經常發(fā)生這種損壞,在維修時也可能發(fā)生。安裝安全閥前一定要清洗系統(tǒng)的各個部分,因此,校驗安全閥必須使用清潔的介質。損壞的密封面一般通過研磨來校正。一般情況下,小洞眼或劃傷只用研磨就能去除。損壞嚴重的在研磨前還需要機械加工。在某些情況下,可以通過選擇機構不同的安全閥來減輕安全閥閥座的泄漏。在可能的情況下,使用o型圈軟閥座可

28、以最大限度地減少泄漏,從而消除由此引起的腐蝕和銹蝕問題。若不能使用軟閥座安全閥或排放系統(tǒng)有腐蝕性介質,則可選用帶波紋管式閥座的安全閥,以便隔離并保護導向套和閥門彈簧。3.2.3管道張力導致安全閥變形過大的管道荷載或裝配不當可能會使閥體產生變形或零件的同軸度遭到破壞,引起安全閥閥座泄漏。因此,在安裝安全閥以及其入口管時,必須做到入口和排放管道妥善支撐并安裝牢固,使強大的扭曲荷載不會傳遞到閥體上。3.2.4工作壓力與設定壓力太接近安全閥開啟壓力與設備正常工作壓力太接近,當安全閥受震動或介質壓力波動時容易起跳,啟跳次數(shù)過于頻繁,會造成泄漏。應根據(jù)設備情況對開啟壓力進行適當?shù)恼{整。qhd32-6油田生

29、產平臺壓井泵上的安全閥,就因設定壓力與泵工作壓力太接近,并且在有背壓的情況下使用了無背壓的安全閥造成安全閥密封面經常損壞,現(xiàn)在,已將6個小平臺的安全閥全部更換。由于經研磨維修好的金屬對金屬密封的安全閥在大約低于設定壓力10%或5psi(取其大者)情況下,一般都能較好的密封,因此應維持設定壓力和工作壓力之間這一最低限度的壓力差,以免造成密封面泄漏。 3.2.5頻跳和震顫頻跳:安全閥的閥瓣迅速異常地來回運動,在運動中閥瓣接觸閥座。震顫:安全閥的閥瓣迅速異常地來回運動,在運動中閥瓣不接觸閥座。頻跳和震顫都會使安全閥在起跳后一旦有介質排放,其壓降將使閥門立即關閉或趨于關閉。這種開、關循環(huán)發(fā)生的頻率很高

30、,可能造成嚴重的閥座損壞,有時甚至無法維修(當應該使用全啟式安全閥的地方誤用了微啟式安全閥時就可能出現(xiàn)上述情況)。產生頻跳或震顫的可能原因如下: (1)安全閥排放能力過大(相對于必須排量而言),及其尺寸過大。應使選用的安全閥的額定排量盡可能接近設備的必須排放量。(2)進口管道口徑太小或阻力太大。應使進口管內徑不小于閥門進口通徑或減少進口管道阻力。(3)排放管道阻力過大。造成排放時過大的背壓。應降低排放管道阻力。(4)齒條調整不當,使回座壓力過高。應重新調整齒條位置。(5)彈簧剛度太大。應該用剛度較小的彈簧。3.2.6安全閥啟閉不靈活其主要原因及處理方法如下:(1)齒條調節(jié)不當,導致安全閥開啟過

31、程拖長或回座遲緩。應重新加以調整。(2)因內部運動零件有卡阻現(xiàn)象,這可能是由于裝配不當,臟物混入或零件銹蝕等原因造成。應查明原因消除之。(3)排放管阻力過大,排放時建立起較大背壓,使閥門開啟不足,應減小排氣管道阻力。3.2.7開啟壓力值變化安全閥調整好以后,其實際開啟壓力相對于整定值允許有一定的偏差(一般為±3%)。超出標準規(guī)定的允許范圍則認為是不正常的。造成開啟壓力值變化的原因可能有:(1)由于工作溫度變化而引起 。例如,安全閥在常溫下調整而用于高溫下時,開啟壓力常常有所降低(這也是用于高溫度介質的安全閥要進行熱態(tài)校驗的原因,“明珠號”蒸汽鍋爐上的兩個安全閥在冷態(tài)校驗后,當鍋爐進行

32、調試時,又對其進行了熱態(tài)校驗)。這可以通過適當旋轉調節(jié)螺栓來加以調節(jié)。但如果是屬于選型不當導致彈簧腔室溫度過高的話,則應調換適當型號的(例如,帶散熱片的散熱式安全閥)安全閥。(2)由于彈簧被腐蝕或老化所引起的,應更換彈簧。在介質具有強腐蝕性的場合,應選用表面包覆塑料或選用帶波紋管隔離機構的安全閥。(3)由于背壓變動而引起的,當被壓變化量較大時,應選用背壓平衡式波紋管安全閥。(4)由于內部運動零件有卡阻現(xiàn)象,應檢查消除之。例如:若調節(jié)螺栓調整不恰當,可能造成提升裝置和調節(jié)螺栓之間不應有的接觸,進而導致開啟壓力偏高(從力學角度講,提升裝置在安全閥開啟時不能垂直開啟,導致調節(jié)螺栓與提升裝置之間的磨擦

33、力增加)。通常,提升裝置和調節(jié)螺栓之間至少要保持1/16的空間,否則,可能會發(fā)生上述現(xiàn)象。3.2.8腐蝕腐蝕很可能會使安全閥部件出現(xiàn)麻眼、麻洞、使閥門部件功能失效、使腐蝕后的產物堆積,使閥門材料普遍被蝕化。以我們的經驗來看,在浮式石油生產裝置上的各系統(tǒng)中,海水系統(tǒng)和化學藥劑系統(tǒng)的安全閥最有可能出現(xiàn)上述情況。通??梢酝ㄟ^選擇適當?shù)拈y門材料,或選擇波紋管式密封使安全閥的彈簧、調節(jié)螺栓、閥桿和導向套表面與運行過程中的腐蝕物介質隔離等來控制腐蝕。3.2.9未固定好齒條若齒條未固定或固定不牢固,當安全閥起跳時,齒條受振動上升,嚴重時可導致閥座無法密封,造成泄漏。3.2.10其他原因造成安全閥閥座泄漏閥桿

34、未對中、閥桿不能扶正、彈簧與彈簧墊片之間的間隙太大,或調整螺栓與彈簧墊圈之間、或閥桿與閥瓣支撐架之間、或閥桿與下部彈簧墊圈之間的接合不好,都會造成閥座泄漏。所以應檢查閥桿的平直度,彈簧與彈簧墊圈的安裝要適當并使其成為一個正確的彈簧組件。3.3研磨研磨密封面是對安全閥的閥瓣和閥座進行維修的常用方法,除非閥瓣或閥座因臟物、氧化皮或斷裂等情況受到嚴重損壞不能修復。研磨并不是將閥瓣和閥座“對研”,而是用大小適宜的鑄鐵研模塊分別研磨每個部件,并且研磨時應在研模塊的研磨表面上不斷涂上研磨膏。在對閥瓣進行研磨前,必須將其從支架上取下。在重新將其裝回支架之前,必須清除閥瓣和支架上的雜物。要求安裝后,閥瓣能在支

35、架上自由活動。3.3.1研磨方式研磨方式可分為手工研磨和機械研磨。機械研磨通常用于工件數(shù)量較多而且密封要求不高的場合,也可用于密封面損傷較嚴重的工件。其優(yōu)點是研磨速度快,省力。但表面粗糙度等級不高。而手工研磨則相反,可使工件表面獲得很高的表面粗糙度等級。而用于修復安全閥密封面輕度損傷或作為機械研磨的精研磨。根據(jù)研磨時工件與研具的運動方式,研磨又可分動研磨和靜研磨,動研磨指研具不動,而工件(可以使閥瓣或閥座)與研具作相對運動。靜研磨則相反,即工件不動,研具與工件作相對運動。對于一般結構的安全閥,因閥瓣拆裝比閥座容易,固閥瓣密封面的研磨通常采用動研磨、而閥座密封面一般采用靜研磨。3.3.2平面密封

36、的研磨平面密封面加工較簡單,且維修方便,因此安全閥密封面形式以平面形為最多,其研磨方式一般采用濕研磨。平面研磨分粗研磨、半精磨和精研磨。粗研磨是為了消除密封面上前一道工序留下的加工痕跡或擦傷、壓傷、痕跡、蝕點等缺陷,使密封面得到較高的平整度和一定的粗糙度等級,為精研磨打下基礎。靜研磨則是為了消除密封面上的粗紋路,進一步提高密封面的平整度和表面粗糙度等級。平面研磨的過程可分為:上料研磨擦凈再上料再研磨直至完成,并自始至終貫穿著提起放下、旋轉等操作方式。(1)動研磨動研磨的研具一般采用經磨床磨削平整后的平板,稱為研磨板。研磨工作開始前,應在研磨板的工作表面涂以煤油,并用清潔干燥的棉紗擦洗干凈。在平

37、板上加上適量厚度的研磨劑。然后,把工件需研磨的表面合在研磨板上,沿著研磨板的全部表面以較大的均勻壓力,低速推磨或以旋轉和直線相結合的運動方式進行研磨。在研磨過程中需不斷變更工件的運動方向。由于無規(guī)則的運動,使磨料始終在新的方向起作用,工件表面的平整度和表面粗糙度很快地得到提高,同時也使研磨辦得到均勻地磨損。研磨一段時間后,磨料由粗逐漸變細,最后,失去研磨作用,與此同時冷卻、潤滑作用也逐漸減弱。因此,研磨一段時間后,應重新添上新的研磨劑后再進行研磨。如此反復直至達到研磨或半研磨的要求。(2)靜研磨靜研磨的研具是一種帶有導向并能與工件環(huán)形密封面相配合的環(huán)形磨頭。由于靜研磨用的磨頭較動研磨用的研磨板

38、容易保持平整(通常是在經磨床削平整后的鑄鐵研磨板上經粗研磨后得到)。因此,靜研磨時可以不采用由鑄鐵材料制成的磨頭。其全部研磨過程用由硬質合金材料制成的磨頭去完成。靜研磨時,先在磨頭上的環(huán)形面上加上適量厚度的研磨劑,把磨頭合在工件密封面上,然后提起,放下,再提起,再放下,使得工件密封面上的研磨劑分布均勻,再以較大的均勻壓力作低速不規(guī)則的偏心旋轉。由于有導向作導靠,磨頭不會逃脫在外,始終沿密封面的全部表面作相對運動。研磨一段時間后,應將工件轉一角度后再進行研磨。由于磨頭和工件密封面作復雜的相對運動,磨料在其間作滑動、滾動產生切削、積壓作用,而每一磨料不會在表面上重復自己的運動軌跡。這樣磨料就在工件

39、密封面上磨去很薄的一層金屬(主要是前一道進加工工序留下的凸峰),磨料也由粗變細,研磨液也逐漸變干,因此,研磨一段時間后,硬件密封面和磨頭表面上殘存的研磨劑應用清潔干燥的棉花球或軟紗布擦干凈,重新添上新的研磨劑再進行研磨,粗研磨時應磨的濕一點,精研磨時刻適當干一些。當密封面材料硬度較低時,精研應適當濕一些,以防治表面因干燥而咬傷。一臺閥門研磨完畢后,需把磨頭放在精磨床削平整的鑄鐵平板上進行修整(一般采用粗研磨),然后放到一塊專用的磨床磨削平整的鑄鐵平板上用干研磨的方式檢查磨頭的平整度,直到認為其平整度達到要求時才可繼續(xù)另一臺閥門的研磨。對于要求很高的密封密面或粗研磨時間過長時,磨頭在粗磨后就應進

40、行修正,其平整度合格后才可以精研磨。3.3.3研磨時應注意的事項(1)在調制研磨劑和整個研磨過程中,必須注意清潔,不同粒度或不同號數(shù)的研磨劑不能相互摻合,且應嚴密封存以防雜質混入。(2)研具必須經常保持平整,且應妥善存放。(3)不能在同一塊平板上或磨頭上同時使用不同粒度或不同號數(shù)的研磨劑。(4)硬質合金材料制成的平板不易進行粗研磨。(5)研磨時壓力一般不應太大,以避免因磨料壓碎而劃傷密封面。(6)閥瓣與閥座的密封面一般不與允許對研。3.3.4.研磨時常見缺陷、產生原因及防止方法1.密封面程凸形或不平整。其原因可能是:(1)研磨劑涂的太多,應均勻適量使用,涂抹適當。(2)擠出的研磨劑積聚在工件邊

41、緣未擦去就繼續(xù)研磨。應擦去后再研磨;(3)研具不平整。應重新磨平研具再研磨,并注意檢查研具的平整度;(4)研磨時壓力不勻或沒有調頭和更換方向。壓力要均勻,研磨相當時間后應轉一角度后再研磨,并經常變換方向;(5)研具運動不平穩(wěn)。研磨速度應適當,防止研具與工件非研磨面接觸。2.密封面不光潔。其原因可能是:(1)研磨劑調制不當,應重新配置磨劑;(2)磨料過粗,應正確選用磨劑;(3)研磨劑涂的厚薄不勻,應均勻涂抹;(4)研磨劑摻入雜質,應重新配制并做好清潔工作;(5)精研磨時過濕或過干,應適當濕研或干研;(6)壓力過大,壓碎的磨?;蚰チ锨度牍ぜ?,研磨時壓力需適當。第4章工作實踐4.1在調試過程中應注

42、意的一些問題由于在大多數(shù)情況下,安全閥都安裝在管線的“死角”,只要管線內部有臟物,在吹掃管線或調試時,臟物進入安全閥一級壓力區(qū)的可能性很大。因此,安全閥應在有關管線吹掃干凈后才能投入使用,否則,系統(tǒng)試壓或調試時臟物就會進入安全閥,一旦安全閥起跳,臟物就會殘留到密封面上,造成閥座泄漏,甚至損傷密封面。上述情況在新工程和改造工程中都存在,但在改造工程中更為嚴重。在明珠號校驗安全閥時,就曾出現(xiàn)過上述情況。調試人員抱怨安全閥的開啟壓力不準確,可是當拆卸后重新校驗時,卻發(fā)現(xiàn)安全閥密封面上卻粘上了沙?;蚱渌E物。有些安全閥因此校驗了多次。后來,我們在安裝安全閥后,將起隔離閥關閉,等使用時在由調試人員打開。

43、有時施工人員為了準確安裝安全閥進出口的管線,施工時就已把安全閥安裝到預定位置。在施工過程中,一些臟物進入到了安全閥的一級壓力區(qū),這些臟物在吹掃管線時都不能被清除,只能造成上述同樣的后果。試壓時應避免壓力過高,否則安全閥可能因受壓過高或排量不夠,而導致頻跳、震顫、密封面損傷、彈簧損傷等故障。4.2校驗介質對校驗結果的影響3.1安全閥的校驗安全閥校驗的前提是,校驗臺應無泄漏并且校驗介質必須清潔。因為校驗介質中的固體或雜質會損壞安全閥的密封面。一般情況下,對于氣體和氣化工況的安全閥,其校驗介質應為空氣或氮氣;對液體工況的安全閥,校驗介質為水。對蒸汽工況的閥門,最好應用蒸汽測試,但如果不能用蒸汽校驗,

44、也可以用空氣或氮氣測試。在安全閥校驗過程中,使用于不同介質的安全閥的校驗介質也不同(這在3.1中已提到),通常的原則是盡量模擬現(xiàn)場工況校驗。否則,可能產生有些安全閥永遠都不能達標的誤導錯誤。如果適用于液體的安全閥用空氣校驗的話,在校驗時有可能總是泄漏,似乎密封面無法密封,既是剛買的新閥也會產生上述情況。拋開按結構以及其他標準的一些分類方法,在維修過程中還可以按密封形式對安全閥進行分類:4.2.1按連接形式分螺紋連接(包括錐形面連接),法蘭連接,焊接。4.2.2按密封面材料分金屬與金屬的密封、金屬與非金屬密封、非金屬密封。非金屬密封的密封性能比金屬密封的密封性能要好。但是,非金屬密封的密封部件是

45、不可修復的,也就是說,一旦密封性能不達標就必修更換密封墊片或密封圈,不像金屬密封部分那樣,可通過研磨等途徑進行維修。4.2.3按密封形式分面密封、線密封、密封圈三種密封形式。線密封又有球面配合和錐面配合等配合形式。理論上,線配合的密封性能要優(yōu)于面配合,因為線配合比面配合的密封面積小,理論上更易于實現(xiàn)。然而,在制造安全閥時,其密封部分不可能達到理想狀態(tài),因此,對于線配合來說,在密封線上只要有一個地方密封不好就會造成泄漏,但對于面配合來說,只要在密封面上有一條線能夠完全密封就可以了。所以采用線密封的安全閥,在使用過程密封性能較差。線配合中的球面配合,是我所經歷的安全閥中最難維修的安全閥,作為閥瓣的

46、鋼球在制造時很難達到每一點都能與閥座完全密封,但是,每一次安全閥起跳后,鋼球的位置都有可能改變,即閥瓣與閥座的密封線改變,也就是說,每一次安全閥起跳都有可能造成泄漏?!懊髦樘枴被瘜W藥劑注入系統(tǒng)使用的安全閥,就是“milton roy”生產的球面線配合密封的安全閥,雖然是新買的安全閥,但密封性能不好,維修也較難。我認為,這種安全閥用在化學藥劑注入系統(tǒng)上欠妥。因為,化學藥劑注入系統(tǒng)的介質屬粘稠液體,并且腐蝕性較大;而球面線配合密封的安全閥一般適用于清潔的氣體介質設備或很清潔的液體設備上,否則,一旦安全閥起跳,氣體或液體中的雜質很容易附著于密封面表面,同時閥瓣密封面也很容易改變,從而導致線配合失敗或

47、密封面損壞。同時也可以看出,化學藥劑注入系統(tǒng)使用面配合的安全閥較好。實際上,絕大多數(shù)油田的化學藥劑注入系統(tǒng)使用的安全閥也是面密封的,例如,渤海地區(qū)的一些油田使用了“北京航天石化技術裝備工程公司”生產的面密封安全閥,南海地區(qū)的一些合資油田則使用了“nupro”公司生產的面密封式安全閥,這種安全閥的特點是調節(jié)螺栓是裸露在外的,可直接調節(jié)其開啟壓力,但由于井口生產平臺上化學藥劑注入系統(tǒng)的工作壓力較高,彈簧容易失去彈性,所以需定期更換彈簧。4.3在統(tǒng)計和記錄過程中一些問題的處理經過長時間的使用,安全閥的參數(shù)標志牌很可能會脫落或丟失,校驗記錄報告又是每年更換一次,再者每一個安全閥都有一分校驗報告,查閱起

48、來很不方便。因此,在校驗安全閥的過程中,我對我所參與校驗的每個油田的所有安全閥都作了統(tǒng)計,包括已校驗和暫時不能校驗(都已注明了原因)的。安全閥的主要參數(shù)、其所屬的系統(tǒng)、p&id等在統(tǒng)計表中都有記錄,這樣以來即方便了我們對個油田安全閥的操作,也為油田工作人員提供了方便,同時為將來更換安全閥或購買配件提供了重要依據(jù)。在完工報告中,我們還通過備忘錄的形式,將校驗過程中出現(xiàn)的較為普遍、關鍵的問題反饋給客戶,并為客戶提出了一些有關安全閥日常操作和保養(yǎng)的建議。在校驗的過程中,一般來說,每個安全閥的校驗編號是唯一的,并且與其校驗報告編號、證書的編號相同。原來我按照校驗的順序進行編號,但通過明珠號校驗安全閥的情況來看,這種編號不是很理想,因為,明珠號的有些安全閥運到公司校驗,而我們在工程現(xiàn)場還不知道。以我們的經驗,雖然,每個油田的安全閥每年都要校驗一次,但是,平時還有部分安全閥送到公司校驗,這樣一來就很難保證一個油田的安全閥由同樣的人來校驗,從而導致編號重

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