蒸汽鍋爐主安全閥常見故障及處理方法

1、安全管理文書蒸汽鍋爐主安全閥常見故障及處理方法日期：單位：蒸汽鍋爐主安全閥常見故障及處理方法1概述主安全閥是蒸汽鍋爐重要的安全附件之一。 當(dāng)鍋爐系統(tǒng)中的壓力超 過規(guī)定值時(shí)，主安全閥自動(dòng)開啟，排出過剩的蒸汽，降低系統(tǒng)壓力，保 證鍋爐安全運(yùn)行。當(dāng)壓力降到工作壓力以下時(shí)，主安全閥自動(dòng)關(guān)閉，防 止蒸汽過分流失，保證鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。另外，安全閥泄放時(shí)發(fā)出較 大的響聲，可以起到自動(dòng)報(bào)警的作用。本文旨在討論蒸汽鍋爐主安全閥 常見的故障及其原因和解決方法，為設(shè)備的安全有效運(yùn)行提供意見。2、泄漏故障處理安全閥使用過程中出現(xiàn)泄漏會(huì)造成鍋爐系統(tǒng)蒸汽損失，降低運(yùn)行效 率，增加運(yùn)行成本。如果長時(shí)間泄漏，還可能會(huì)造成安

2、全閥內(nèi)部密封界 面破損，引發(fā)安全事故。按照泄漏位置可分為閥體泄漏、法蘭面泄漏和 密封面泄漏。2.1、閥體泄漏安全閥的閥體一般采用鑄造工藝生產(chǎn)， 內(nèi)部鑄造質(zhì)量不易控制。受 閥體鑄造形狀和檢驗(yàn)技術(shù)的限制，無法完全檢驗(yàn)閥體內(nèi)部質(zhì)量，因此閥 體可能存在砂眼或裂紋等缺陷。閥體長期處于高低溫交替的環(huán)境中，產(chǎn) 生熱疲勞損傷和蠕變，容易導(dǎo)致閥體泄漏，甚至引發(fā)安全事故。如果引 起閥體泄漏的缺陷較小，可以對(duì)閥體的砂眼和裂紋處采用清除后補(bǔ)焊處 理，處理過程中要保證缺陷清理的干凈，補(bǔ)焊部位探傷合格。如果引起 閥體泄漏的缺陷較大，處理方式是更換閥體，或選用鑄造質(zhì)量好的閥體， 采用嚴(yán)格的檢驗(yàn)方式，避免存在鑄造缺陷的閥體投

3、入使用。2.2、法蘭面泄漏為了便于維修和更換，多數(shù)安全閥與鍋爐之間（以及閥體與閥蓋間）采用螺栓緊固連接。引起法蘭密封面處泄漏的原因很多。(1) 法蘭密封面的螺栓擰緊力不夠或緊偏。閥門長期處于高低溫交 替環(huán)境，排汽時(shí)閥門震動(dòng)，防松墊片失效等原因，造成螺栓不同程度的 松弛。處理方法是調(diào)整螺栓擰緊力，更換防松墊片，按對(duì)角擰緊的方式 緊固螺栓，邊擰緊邊測量法蘭面間隙，使法蘭各處間隙一致。(2) 法蘭密封面的齒形密封墊圈不符合標(biāo)準(zhǔn)或者損壞。齒形密封墊 圈與法蘭密封面型號(hào)尺寸不匹配、材質(zhì)硬度不合適、齒形過尖、過平、 不均勻或存在徑向溝痕等，均會(huì)造成泄漏。另外，齒形墊圈屬于損耗件， 墊片容易因銹蝕損壞，致使

4、密封性能失效。處理方法是按照標(biāo)準(zhǔn)合理選 擇匹配的墊片，避免不合格墊片裝配使用。注重日常檢查，做好防腐防 銹工作，及時(shí)更換失效的墊片。(3) 法蘭密封面粘附了硬質(zhì)異物。在閥門安裝過程中因環(huán)境污濁等 原因，硬質(zhì)異物粘在法蘭面上，導(dǎo)致結(jié)合面出現(xiàn)缺陷，引起泄漏。處理 方法是拆下閥門，清理雜質(zhì)，并研磨結(jié)合面直至符合要求，在較清潔的 環(huán)境中安裝閥門，避免雜質(zhì)落入。2.3、閥門密封面泄漏安全閥密封面一般由金屬材料制成，即使經(jīng)過精密的加工，閥門很 難做到絕對(duì)的密封。弓I起閥門密封面泄漏的情況很復(fù)雜。(1) 密封面進(jìn)入異物。雜質(zhì)和臟物等落到密封面上，造成閥瓣與閥 座間存在間隙，導(dǎo)致泄漏。處理方法是清除密封面上的

5、異物，重新研磨 密封面。(2) 密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因一是密封面材質(zhì)不良， 在長期惡劣環(huán)境中發(fā)生銹蝕。二是在多次起跳或長時(shí)間工作后，密封面 出現(xiàn)磨損。三是密封面在堆焊工序存在缺陷，在使用過程中暴露。處理方法是根據(jù)損傷程度和原因，直接研磨、車削后研磨或者重新加工密封 面。(3) 密封面寬度大。彈簧壓力一定的情況下，密封面寬度大，則密 封壓強(qiáng)小，若該壓強(qiáng)低于鍋爐系統(tǒng)工作壓強(qiáng)，將造成泄漏。處理辦法是 重新加工密封面至合理尺寸，并研磨后使用。(4) 零件卡阻。閥桿、襯套或閥瓣等零件存在卡阻，致使閥瓣回坐 后不能完全密封。處理方法是拆解閥門，消除卡阻。(5) 裝配不當(dāng)。由于閥門密封面采用金

6、屬材質(zhì)，閥瓣和閥座的平面 度以及同軸度對(duì)密封性能有根本影響。閥桿、彈簧、襯套、閥瓣等零件 裝配精度，尤其是同軸度直接影響閥門密封性能。閥瓣和閥座未完全對(duì) 正、彈簧與閥桿間隙太大及閥桿中心線不正等均可能造成閥門泄漏。處 理方法是重新拆裝，裝配時(shí)保證閥瓣周圍配合間隙的大小及均勻性，保 證閥桿、彈簧和閥瓣的同軸度等配合尺寸精度。(6) 彈簧失效或者壓緊力不足。在彈簧直接載荷式安全閥中，彈簧 質(zhì)量對(duì)閥門的性能影響很大。長時(shí)間使用后彈簧可能出現(xiàn)永久性變形失 效、剛度減小或接觸面不平行等問題，造成閥門泄漏。處理方法是更換 彈簧或?qū)椈蛇M(jìn)行修磨，并調(diào)整壓緊力。3、啟閉故障處理鍋爐系統(tǒng)壓力超過安全壓力，而安全

7、閥不能開啟或者起跳高度不 夠，可能引發(fā)嚴(yán)重事故，而回座延遲時(shí)間過長或回座壓力太低，會(huì)造成 蒸汽大量損失，降低運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。3.1、起跳壓力下不開啟安全閥在起跳壓力下不能正常開啟與閥門零件卡阻、密封面磨損等 情況有關(guān)。(1) 零件卡阻。導(dǎo)向套、襯套、閥桿等零件因間隙太小或表面不光 滑，導(dǎo)致閥瓣不能起跳。處理方法是拆解閥門，消除卡阻后重新裝配。(2) 密封面受損。閥門密封面因長期泄漏腐蝕，受壓面積減小，致 使系統(tǒng)壓強(qiáng)達(dá)到后，作用在閥瓣上的壓力不足，安全閥不能在預(yù)定的壓 力下開啟。處理方法是更換或維修閥門密封面。(3) 彈簧預(yù)緊力太大。處理方法是重新整定試驗(yàn)，調(diào)整彈簧預(yù)緊力。(4) 手動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)閥門動(dòng)作

8、造成阻礙。處理方法是調(diào)整手動(dòng)機(jī)構(gòu)，消 除阻礙。(5)控制安全閥不匹配。如果控制安全閥的蒸汽排泄量太小， 則不足以提供開啟主安全閥的壓力。解決辦法是更換匹配的控制安全 閥。3.2、起跳高度不夠GB/T12243-2005規(guī)定，安全閥的開啟高度，全起式為大于或等于 流道直徑的1/4，微啟式為流道直徑的1/401/20，中啟式為流道直徑 的1/201/4，蒸汽鍋爐必須使用全啟式安全閥。閥門起跳高度不夠， 可能是彈簧剛度過大或者零件存在卡阻。這種情況必須對(duì)閥門進(jìn)行拆 檢，檢測彈簧性能，復(fù)查零件加工精度及表面光潔度，保證裝配質(zhì)量。3.3、延遲回座時(shí)間過長安全閥發(fā)生延遲回座時(shí)間過長故障的主要原因與零件摩擦

9、、主安全閥活塞室的漏汽量太小和控制安全閥蒸汽排放量太大等有關(guān)。(1) 零件摩擦。安全閥運(yùn)動(dòng)零件與固定零件之間的摩擦力過大，造 成主閥瓣回座遲緩。處理方法是將安全閥運(yùn)動(dòng)部件與固定部件的配合間 隙控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。(2) 主安全閥活塞室的漏汽量太小。此情況下，即使控制安全閥回 座了，存在于管路和主安全閥活塞室中的蒸汽仍然具有很高壓力，推動(dòng)主安全閥活塞向下的力仍很大，造成主安全閥回座遲緩。處理方法主要 是開大主安全閥節(jié)流閥的開度或增大節(jié)流孔孔徑。(3) 控制安全閥蒸汽排放量太大。此種情況也會(huì)造成主安全閥活塞 室保持較高壓力，造成回座遲緩。處理方式是調(diào)整控制安全閥，減少蒸 汽來量。3.4、回座壓力過低

10、安全閥回座壓力過低主要與閥門規(guī)格不匹配、閥門零件摩擦力大和控制安全閥蒸汽排泄量太大等原因有關(guān)。(1) 閥門規(guī)格不匹配。主安全閥公稱直徑超標(biāo)，排泄量相對(duì)鍋爐蒸 發(fā)量太大，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)壓力過低。處理方式是選擇規(guī)格匹配的主安全閥。(2) 閥門零件摩擦力大。零件間存在較大摩擦力，將會(huì)延緩閥瓣回 座速度。解決方法就是認(rèn)真檢查各運(yùn)動(dòng)零件，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各零件進(jìn)行 檢修，將各部件的配合間隙調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。(3) 控制安全閥蒸汽排泄量太大?？刂瓢踩y開啟后，蒸汽不斷排 出，推動(dòng)主安全閥動(dòng)作。由于蒸汽是經(jīng)由控制安全閥的閥瓣與導(dǎo)向套之 間的間隙流向主安全閥活塞室的，當(dāng)蒸汽沖出控制安全閥的密封面時(shí)， 在其周圍形成動(dòng)能

11、壓力區(qū)，將閥瓣抬高，使控制安全閥繼續(xù)排放。蒸汽 排放量越大，閥瓣部位動(dòng)能壓力區(qū)的壓強(qiáng)越大，作用在閥瓣上的向上的 推力就越大，控制安全閥就越不容易回座，主安全閥自然回座延遲。消 除這種故障的方法就是將控制安全閥的調(diào)節(jié)閥關(guān)小，增大背壓，減少控 制安全閥蒸汽流量，降低動(dòng)能壓力區(qū)內(nèi)的壓力，促使控制安全閥回座， 主安全閥隨即回座。4、機(jī)械特性故障處理GB/T12243-2005規(guī)定，安全閥動(dòng)作必須穩(wěn)定，應(yīng)無頻跳、顫振及卡阻等現(xiàn)象。4.1、頻跳安全閥回座后，待壓力稍一升高，安全閥又開啟，并且啟閉動(dòng)作反 復(fù)幾次出現(xiàn)，這種現(xiàn)象稱為安全閥的頻跳。頻跳主要與安全閥回座壓力 過高有關(guān)。如果回座壓力較高，安全閥起跳時(shí)

12、只能排出少量過剩的蒸汽。 鍋爐蒸發(fā)量較大時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)壓力又會(huì)很快上升，造成閥門再次起跳。避 免頻跳常用的處理方法是開大節(jié)流閥的開度，減小背壓。4.2、顫振安全閥在排放過程中出現(xiàn)的抖動(dòng)現(xiàn)象， 稱其為安全閥的顫振。顫振 容易導(dǎo)致金屬疲勞，降低閥門機(jī)械性能，造成設(shè)備損壞，引發(fā)安全事故。 安全閥發(fā)生顫振主要與閥門使用不當(dāng)或排放管道阻力過大等原因有關(guān)。(1) 閥門使用不當(dāng)。選用閥門的排放能力太大(相對(duì)于必須排放量而 言)，消除的方法是選用額定排量盡可能接近設(shè)備排放量的閥門。(2) 排放管道阻力過大。排放管道阻力過大會(huì)造成排泄時(shí)閥門背壓 過高，引起閥門顫振。處理方法是降低排放管道的阻力，如增大管徑或 減少彎頭數(shù)量。5、結(jié)語主安全閥對(duì)鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性有重要影響，因此安全閥安 裝后必須經(jīng)過整定壓力、機(jī)械特性等試驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)