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锅炉安全阀使用

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目前我国对安全阀的检验,已基本形成制度,但检验方法、合格标准均无统一规定。因而在安全阀检验中出现了一些问题,本文就这些问题进行探讨,以期得到共同提高。安全阀是锅炉重要的安全附件之一,它的准确与可靠程度,直接影响到锅炉的安全经济运行。

1“规程”和有关标准。

1.1对制造的要求:“规程”第148条规定“安全阀出厂时,应标有金属铭牌。铭牌上应载明项目”,但对以下问题没有规定:1)制造的资格;2)产品的性能是否合格,即产品的合格证;3)阀门所用的材质。

安全阀铭牌上的内容:(1)项安全阀的型号和(5)项公称压力,依据JB/T308-2004《阀门型号编制方法》,型号有中有一部分已标明公称压力数值,显然这是重复了。而对其工作压力范围没有规定。工作压力范围对安全阀的开启压力的确定,尤其是对弹簧式安全阀十分重要;(8)项排放系数。据了解,现在我国绝大多数厂家生产的安全阀,铭牌上注明的是排量系数,或只注明提升高度。对此可有几种判定而结果安全不同:1)注明排量系数的,照“规程”其项目不符,可判为不合格;2)将排量系数换算成排放系数(C=0.506a),为合格;3)注明提升高度而未注明排量系数者,选择排放系数而按合格对待。因此有必要明确规定。

1.2对安全阀性能的要求:在GB50273-2009中规定“安全阀应检验其始启压力、起座压力及回座压力”。但是始启压力和起座压力参数,但是在“规程”中没有确切的定义,在实际中难以判断,争议也较大。按GB/T12243-2009《弹簧直接载荷式安全阀》附录一名词术语解释,采用安全阀的密封性能和开启压力来评定始启压力。由于安全阀的密封性较差时,介质从小到大连续排出,开启压力已无法确定,只有当密封性能较好时,开启压力才有明显的界限,对于起座压力则以排放压力较合适。由于起座压力对阀辨提起的高度没有规定,在杠杆式安全阀的开启过程中没有多大的影响,而对弹簧式安全阀则不同,它是随提升高度增加而增大。排放压力是当阀辨达到规定的高度测定排量时的进口压力。但对排放压力,应做为制造产品的性能指标,同时在工作压力范围的上下限提供排放压力参数,以便选择时参考。并且在锅炉热态试验时检验,主要检验当锅炉上所有安全阀开启后,锅筒(锅壳)内蒸汽压力是否超过设计压力的1.1倍,即“规程”第133条规定。另外,密封性能试验,“规程”中没有规定,GB/T12243-2009标准规定,锅炉用安全阀应采用饱和蒸汽。但后期检验使用的介质、合格标准没有规定。

1.3安全阀技术标准,是制造和选用等环节的重要依据,可是制造与其标准脱节的现象严重,选用和检验十分困难。如JB2202《弹簧式安全阀参数》标准表—中A27W-10T型安全阀,规定适用介质为空气、适用温度≤120℃,公称通径为15、20mm两种,而许多制造厂生产的这种安全阀,将适用范围扩大,介质为空气、蒸汽和水,适用温度≤200℃,公称通径为15~50mm之间,也有少数是65mm。

2锅炉安全阀使用中的问题

2.1参数选择不当。由于锅炉出厂时所配的安全阀,几乎都是以额定参数选配的,而在实际使用中锅炉降压运行非常普遍。有些是因工艺需要,也有的是人为降压,但安全阀降压却受到限制。对弹簧式安全阀来讲,每一根弹簧都只能在一个有限压力范围内工作,才能保证其动作性能符合要求,否则,使其开启的重复性和密封性能显著降低。正确的做法是按额定参数调整或更换符合运行压力要求的安全阀。

2.2运行压力变化范围过大,安全阀频繁启跳。由于安全阀的开启压力是根据锅炉运行压力的高值确定的,并且两者之间的差值较小。如果对锅炉运行管理不严格,很容易引起蒸汽压力达到或超过开启压力,致使安全阀开启排放。没有回座又继续运行。这样安全阀经常开启排放,不仅损伤密封面,也容易使阀芯卡塞,到关键时刻不能启跳而失去应有的作用。因此锅炉的运行压力距安全阀的开启压力应有一定的差值,尽量减少无意识启跳,以保证其灵敏可靠。

2.3安全阀排汽管的装设,应当保证排汽畅通,尽量减少阻力。实际情况比较复杂,有的为了将排汽管接到室外,管子长弯头多,阻力较大。这对排放压力和回座压力很有影响。因此对排放管的流动阻力降一般应小于阀门开启压力的10%以免造成过高的背压。

此外,目前我国制造厂家生产的安全阀其部件的互换性较差,故检修时,阀辨、弹簧不要轻易更换,以免影响阀门的动作性能。

3安全阀检验方法及可靠性

安全阀的检验、除制造产品的强度检验、性能检验等外,还有后期的运行检验和定期检验。运行检验,主要检验安全阀在锅炉上的开启压力、回座压力及密封性能,这项工作可以由检验员或有经验的操作者进行。定期检验是运行一定时间后,由检验单位进行全面清洗、检查并进行冷态定压调校。这项检验很有必要,也很重要。因此对锈蚀、沉积物的清除;密封面的研磨;部件质量以及装配质量的检查,能否符合要求,将是安全阀后期运行中能否灵活动作的关键环节。安全阀的冷态定压调校,现在都用压缩空气或氮气,在小流量的试验设备上进行,主要是确定开启压力和密封性能试验。

安全阀的开启,从理论上讲,只与阀门进口处的压力大小有关,而与其介质无关。影响的主要因素则是温度,随着温度的增高,材料的强度降低,部件将膨胀增大。因而对弹簧式安全阀,将使开启压力略有降低,而对杠杆式安全阀没有影响。在安全阀开启后的排放过程中,随着阀门的反冲机构、介质及流向的不同,对阀辨的升程、排放压力和回座压力的影响较大。

3.1严格区分安全阀的开启与泄漏,在现行的大部分安全阀校验台上调试安全阀的开启压力,往往是由校验者的视觉、听觉来判定的,如观测压力表指针的变化,或听安全阀气体排出时发出的声音。对于密封性差,在调试中,安全阀未进入前泄状态时,已发生气体泄漏排出,此时必须严格区分是开启还是属于泄漏,以免造成误判。

3.2对带有下调节圈的安全阀,应适当降低其位置,使之在冷态调校时,不致产生“砰、砰”的冲击声。这样既可以防止强烈冲击损坏密封面,也可较好地观察测压仪表,重要的是防止密封不良而排出的介质使其开启。同时还应控制升压速度,以免成为虚假的开启现象。然后恢复调节圈的位置,并复核开启压力。

3.3安全阀冷态调校的测压仪表,其精度等级不应低于1.0级,最好是使用0.4级的压力表。主要是由于开启压力的允许偏差较小,如GB/T12243-2009标准规定:当Ps<0.5MPa时,±0.015;0.5MPa≤Ps≤2.3MPa时,±3%Ps;2.3MPa≤Ps≤7.0MPa时,±0.07;Ps>7.0MPa时≤1%Ps。现在,锅炉上大都使用1.5级或1.6级压力表,它除基本误差外,还存在温度误差。如量程0~1.6MPa,精度为1.5级压力表,基本误差值可达到±0.024MPa。显然,用锅炉上的压力表来评定开启压力的准确性,势必超出其允许偏差。因此,需用精度较高的压力表来测量,特别是锅炉上复核开启压力时,应当对其压力表进行标定后才能使用,以便进行必要的修正。

3.4对新投用的安全阀,应当注意检查活动部件的膨胀间隙,并转动弹簧,复核其开启压力。由于有此安全阀质量差,弹簧弯曲等,开启的灵活性和重复性很差。最好的做法是对不够了解的安全阀,进行解体检查。对新投用的安全阀还要注意理解安全阀的开启压力、公称压力和弹簧压力等级几个不同的概念。由于用户缺乏对安全阀知识的了解,在送检的安全阀调试要求中,出现开启压力高于公称压力,或开启压力远高于或低于弹簧工作压力级的错误要求,因此在检验中必须把好这一关,防止不符合要求的安全阀投入使用。

关于安全阀的密封性能检验,标准虽然规定,蒸汽用时采用饱和蒸汽。但是,在冷态定压调校时,蒸汽介质的来源和管理比较困难。加之对密封性能合格的判定问题。因此,在校验台上,将使其空气压力缓慢升至试验压力或接近开启压力,压力若能稳定或没有渗漏气现象,凭听觉或感知比较容易判定合格与否,并可重复进行,这样做是否可行,有待进一步研究。

4安全阀的停用或判废

对于下列情况的安全阀、停用或判废;

4.1弹簧不合格或严重腐蚀

弹簧是安全阀中十分关键的部件,其刚度可由下式表示:K=

式中:K——弹簧的计算刚度,N/mm;

G——金属材料剪切弹性模量,N/mm;

d——弹簧钢丝直径,mm;

D——弹簧圈的中径,mm;

n——弹簧有效圈数。

由上式可知,弹簧的刚度与弹簧的材料及结构尺寸d、D、n有密切的关系,d、D的微量变化,对刚度有很大的影响,因此,作为安全阀制造厂,应严格按要求制造或选用弹簧,检验弹簧成品质量,而作为检验者,在检验中,发现弹簧不符合要求的,或受严重腐蚀的,应及时更换,否则应予以停用或判废。

4.2安全阀的公称压力、弹簧工作压力等级与开启压力不相匹配。

4.3动作性能不稳定,重复性差。

4.4阀体与阀座联接处泄漏。

4.5零部件残缺不全,密封面有裂纹、凹坑、严重腐蚀等缺陷无维修价值。

5几点建议

5.1安全阀后期检验与正确使用,是保证锅炉正常运行的重要环节,检验部门和使用单位对此应当高度重视,建立必要的规章制度和技术档案。

5.2对安全阀后期检验的方法、合格标准等应当统一规定,建立一套完整的质量管理体系。

5.3目前安全阀的检验,一般中限于开启压力和密封性两项,但安全阀的排放压力,开启高度,回座压力等参数以及弹簧的性能等对安全阀性能均有重要的影响。目前,安全阀产品质量尚未能得到有效的控制,建议对一些重要的装置上使用的安全阀定期进行全性能的校验。

5.4现行的安全阀安全技术标准中,对气密性试验规定,未考虑介质的影响。在气密性试验对空气、蒸汽等无毒介质,其要求不高,但对毒性程度为极度或高度中度的介质,则要求太低。因此,建议,根据介质的毒性程度,写出相应的泄漏量标准,较切合实际。

5.5安全阀的运行检验和定期检验,应当同期进行在做好定期检验的基础上,进行运行检验,以保证安全阀检验的完整性和可靠性。

锅炉安全阀使用责任编辑:刘老师    阅读:人次