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安全閥的故障原因分析及解決方法

  是一種非常重要的保護用閥門,廣泛地用在各種壓力容器和系統上,當受壓系統中的壓力超過規定值時,它能自動打開,把過剩的介質排放到大氣中去,以保證壓力容器和管道系統安全運行,防止事故的發生,而當系統內壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時又能自動關閉。安全閥工作的可靠與否直接關系到設備及人身的安全,所以必須給予重視。安全閥的常見故障有安全閥閥門漏泄、安全閥閥體結合面滲漏、沖量安全閥動作后主安全閥不動作、排放后閥瓣不回座、到規定壓力時安全閥不開啟、排氣后壓力繼續上升、閥瓣頻跳或振動、不到規定壓力開啟等。

1、安全閥閥門漏泄
在設備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面處發生超過允許程度的滲漏,安全閥的泄漏不但會引起介質損失。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面都是金屬材料對金屬材料,雖然力求做得光潔平整,但是要在介質帶壓情況下做到絕對不漏也是非常困難的。
閥瓣與閥座密封面之間滲漏的原因有:
1)閥瓣與閥座密封面之間有臟物。解決辦法使用提升將閥門啟閉幾次,把污垢臟物沖去。
2)密封面的損傷。根據損傷的程度,采用研磨或車削后研磨的方法加以修復。修復后應保證密封面平滑,其粗糙度應保持不高于Ra=0.2μm。
3)由于裝配不當或管道載荷等原因,使零件的同心度遭到破壞。應重新裝配或排除管道附加的載荷。
4)閥門開啟壓力與設備正常工作壓力太接近,以致密封面比壓力過低。當閥門受震動或介質壓力波動時更容易發生泄漏。應根據設備強度條件對開啟壓力進行適當的調整。
5)松弛,從而使整定壓力降低,并引起閥門泄漏。可能是由于高溫或腐蝕等原因所造成,應根據原因采取更換彈簧、甚至調換閥門(如果屬于選用不當的話)等措施。如果僅僅是由于調整不當所引起,則只需把調整螺桿適當擰緊。
6)彈簧彈性降低或失去彈性。應采取更換彈簧、重新調整開啟壓力等措施。
7)閥桿彎曲、傾斜或杠桿與支點偏斜,使與閥瓣錯位。應重新裝配或更換;

2、安全閥閥體結合面滲漏
指上下閥體間結合面處的滲漏現象,造成這種安全閥閥體結合面漏泄的主要原因有以下幾個方面:
1) 結合面的緊力不夠或緊偏,造成結合面密封不好。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,最好是邊緊邊測量各處間隙,將螺栓緊到緊不動為止,并使結合面各處間隙一致。
2) 安全閥閥體結合面的齒形不符合標準。例如,齒形密封墊徑向有輕微溝痕,平行度差,齒形過尖或過坡等缺陷都會造成密封失效。從而使閥體結合面滲漏。在檢修時把好備件質量關,采用合乎標準的齒形密封墊就可以避免這種現象的發生。
3) 安全閥閥體結合面的平面度太差或被硬的雜質墊住造成密封失效。對由于閥體結合面的平面度太差而引起閥體結合面滲漏的,消除的方法是將閥門解體重新研磨結合面直至符合質量標準。由于雜質墊住而造成密封失效的,在閥門組裝時認真清理結合面避免雜質落入。

3、沖量安全閥動作后主安全閥不動作
這種現象通常被稱為主的拒動。主安全門拒動對運行中的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。主安全門安全閥拒動主要與以下因素有關:安全閥閥門運動部件有卡阻現象,這可能是由于裝配不當,臟物及雜質混入或零件腐蝕;活塞室表面光潔度差,表面損傷,有溝痕硬點等缺陷造成的。

4、閥門啟閉不靈活清脆。
閥門啟閉不靈活清脆的主要原因可能是:
1)調節圈調整失當,致使閥門開啟過程拖長或回座遲緩。應重新加以調整。
2)內部運動零件有卡阻現象,這可能是由于裝配不當、臟物混入或零件腐蝕等原因所造成。應查明原因消除之。
3)排放管道阻力過大,排放時建立起較大背壓,使閥門開不足。應減小排放管道阻力。

5、排放后閥瓣不回座。
安全閥排放后閥瓣不回座。這主要是彈簧彎曲閥桿、閥瓣安裝位置不正或被卡住造成的。應重新裝配。

6、到規定壓力時安全閥不開啟。
造成這種情況的原因是定壓不準。應重新調整彈簧的壓縮量或重錘的位置;閥瓣與閥座粘住。應定期對安全閥作手動放氣或放水試驗;杠桿式安全閥的杠桿被卡住或重錘被移動。應重新調整重錘位置并使杠桿運動自如。

7、開戶壓力值變化。
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。按照GB12243-89的規定,這個允許偏差值當整定壓力≤1.0MPa時,為±0.02MPa;當整定壓力>1.0MPa時,為整定壓力值的±2%。超出上述允差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)工作溫度變化引起。例如,當閥門在常溫下調整而用于高溫下時,開啟壓力常常有所降低。這可以通過適當旋緊螺桿來加以調節。但如果是屬于選型消退致使彈簧腔室溫度過高時,則應調換適當型號的(例如帶散熱器的)閥門。
2)彈簧腐蝕引起。應調換彈簧。在介質具有強腐蝕性的場合,應當選用表面包覆氟塑料的彈簧或選用帶隔機構的安全閥。
3)背壓變動引起。當背壓變化量較大時,應選用背壓平穩式波紋管安全閥。
4)內部運動零件有卡阻現象。應檢查消除之。

8、排氣后壓力繼續上升。
這主要是因為選用的安全閥閥排量小平設備的安全泄放量,應重新選用合適的安全閥;閥桿中線不正或彈簧生銹,使閥瓣不能開到應有的高度,應重新裝配閥桿或更換彈簧;截有不夠,應采取符合安全排放面積的排氣管。

9、閥瓣頻跳或振動。
主要是由于彈簧剛度太大。應改用剛度適當的彈簧;調節圈調整不當,使回座壓力過高。應重新調整調節圈位置;排放管道阻力過大,造成過大的排放背壓。應減小排放管道阻力。

10、閥門振蕩。
閥門振蕩即閥瓣頻繁啟閉。其可能的原因如下:
1)閥門排放能力過大(相對于必需排量而言)。應當使所選用閥門的額定排量盡可能接近設備的必需排放量。
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,或者減小進口管道阻力。
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)彈簧剛度太大。應改用剛度較小的彈簧。
5)調節圈調整不當,使回座壓力過高。應重新調整調節圈位置。

11、不到規定壓力開啟。
到規定壓力開啟主要是定壓不準;彈簧老化彈力下降。應適當旋緊調整螺桿或更換彈簧。
開啟壓力、排放壓力和回座壓力的調整

一、安全閥開啟壓力的調整
①安全閥出廠前,應逐臺調整其開啟壓力到用戶要求的整定值。若用戶提出工作壓力級,則一般應按壓力級的下限值調整出廠。
②使用者在將安全閥安裝到被保護設備上之前或者在安裝之前,必須在安裝現場重新進行調整,以確保安全閥的整定壓力值符合要求。
③在銘牌注明的彈簧工作壓力級范圍內,通過旋轉調整螺桿改變彈簧壓縮量,即可對開啟壓力進行調節。
④在旋轉調整螺桿之前,應使閥進口壓力降低到開啟壓力的 90%以下,以防止旋轉調整螺桿時閥瓣被帶動旋轉,以致損傷密封面。
⑤為保證開啟壓力值準確,應使調整時的介質條件,如介質種類、溫度等盡可能接近實際運行條件。介質種類改變,特別是當介質聚積態不同時(例如從液相變為氣相),開啟壓力常有所變化。工作溫度升高時,開啟壓力一般有所降低。故在常溫下調整而用于高溫時,常溫下的整定壓力值應略高于要求的開啟壓力值。高到什么程度與閥門結構和材質選用都有關系,應以制造廠的說明為根據。
⑥常規安全閥用于固定附加背壓的場合,當在檢驗后調整開啟壓力時(此時背壓為大氣壓),其整定值應為要求的開啟壓力值減去附加背壓值。

二、安全閥排放壓力和回座壓力的調整
①調整閥門排放壓力和回座壓力,必須進行閥門達到全開啟高度的動作試驗,因此,只有在大容量的試驗裝置上或者在安全閥安裝到被保護設備上之后才可能進行。其調整方法依安全閥結構不同而不同。
②對于帶反沖盤和閥座調節圈的結構,是利用閥座調節圈來進行調節。擰下調節圈固定,從露出的螺孔伸人一根細鐵棍之類的工具,即可撥動調節圈上的輪齒,使調節圈左右轉動。當使調節圈向左作逆時針方向旋轉時,其位置升高,排放壓力和回座壓力都將有所降低。反之,當使調節圈向右作順時針方向旋轉時,其位置降低,排放壓力和回座壓力都將有所升高。每一次調整時,調節:圈轉動的幅度不宜過大(一般轉動數齒即可)。每次調整后都應將固定螺釘擰上,使其端部位于調節圈兩齒之間的凹槽內,既能防止調節圈轉動,又不對調節圈產生徑向壓力。為了安全起見,在撥動調節圈之前,應使安全閥進口壓力適當降低(一般應低于開啟壓力的90%),以防止在調整時閥門突然開啟,造成事故。
③對于具有上、下調節圈(導向套和閥座上各有一個調節圈)的結構,其調整要復雜一些。閥座調節圈用來改變閥瓣與調節圈之間通道的大小,從而改變閥門初始開啟時壓力在閥瓣與調節圈之間腔室內積聚程度的大小。當升高閥座調節圈時,壓力積聚的程度增大,從而使閥門比例開啟的階段減小而較快地達到突然的急速開啟。因此,升高閥座調節圈能使排放壓力有所降低。應當注意的是,閥座調節圈亦不可升高到過分接近閥瓣。那樣,密封面處的泄漏就可能導致閥門過早地突然開啟,但由于此時介質壓力還不足以將閥瓣保持在開啟位置,閥瓣隨即又關閉,于是閥門發生頻跳。閥座調:《圈主要用來縮小閥門比例,開啟的階段和調節排放壓力,同時也對回座壓力有所影響。
上調節圈用來改變流動介質在閥瓣下側反射后折轉的角度,從而改變流體作用力的大小,以此來調節回座壓力。升高上調節圈時,折轉角減小,流體作用力隨之減小,從而使回座壓力增高。反之,當降低上調節圈時,回座壓力降低。當然,上調節圈在改變回座壓力的同時,也影響到排放壓力,即升高上調節圈使排放壓力有所升高,降低上調節圈使排放壓力有所降低,但其影響程度不如回座壓力那樣明顯。

三、安全閥的
安(an)全(quan)閥調(diao)整(zheng)(zheng)完畢,應(ying)加(jia)以鉛封(feng),以防(fang)止隨便改(gai)變已(yi)調(diao)整(zheng)(zheng)好(hao)的狀況。當(dang)對安(an)全(quan)閥進行整(zheng)(zheng)修時,在拆卸閥門之(zhi)前應(ying)記下調(diao)整(zheng)(zheng)螺(luo)桿和調(diao)節圈的位置,以便于修整(zheng)(zheng)后的調(diao)整(zheng)(zheng)工作(zuo)。重新調(diao)整(zheng)(zheng)后應(ying)再次加(jia)以鉛封(feng)。

 

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