火力發(fā)電廠安全閥常見故障分析

溫麗萍

（大唐太原第二熱電廠，山西 太原 030041）

電力發(fā)電企業(yè)一般用到安全閥的位置是兩大部門，即汽機(jī)和鍋爐。這兩個(gè)部門承載高溫高壓汽體、壓力水的管道和壓力容器很多，為保證這些管道容器不超壓，安全閥便是最有效的手段。由于涉及到的安全閥數(shù)量和型號很多，不能一一寫到，但它們結(jié)構(gòu)基本相同，常出現(xiàn)的故障也基本相同，這里就一些共性的問題和常出現(xiàn)的障礙進(jìn)行討論并提出解決方法。

1 汽機(jī)方面彈簧式安全閥

在高低加、除氧器和熱網(wǎng)基本加熱器的汽、水側(cè)均裝設(shè)有純彈簧式安全閥，彈簧壓力大小靠上邊的螺母和鎖母進(jìn)行調(diào)整。一般在進(jìn)行機(jī)組大、小修時(shí)，所有的安全閥均要進(jìn)行檢查并整定，以符合運(yùn)行時(shí)設(shè)備壓力的要求。出現(xiàn)的問題一般為泄漏，安全閥不嚴(yán)。

安全閥出現(xiàn)泄漏原因及分析：我廠300 MW及200 MW機(jī)組高加汽側(cè)安全閥均出現(xiàn)過運(yùn)行過程中安全閥漏氣的現(xiàn)象，甚至沖刷壞了安全閥密封面。一般出現(xiàn)此類問題，首先檢查壓力容器或管路是否超壓。在不超壓的情況下，出現(xiàn)泄漏情況有以下這些原因。

1.1 安全閥密封面未清理

檢修結(jié)束安裝工程中，安全閥密封面未清理干凈，有雜物，彈簧施壓后存在縫隙，造成在運(yùn)行當(dāng)中泄漏的現(xiàn)象。一般出現(xiàn)這種情況，利用手動微微打開安全閥放汽，可以吹掉雜物，回座后便嚴(yán)密不漏了。

1.2 安全閥密封面出現(xiàn)損傷或凹槽

由于雜物太硬（如鐵銷、焊雜等）使密封面出現(xiàn)損傷，或由于泄漏時(shí)間長，高壓力的水或蒸汽使密封面出現(xiàn)凹槽。在這樣的情況下進(jìn)行放汽吹掃就不起作用了，必須處理結(jié)合面。一般是進(jìn)行車削，但車削過程使密封面變薄，硬度受到了影響，運(yùn)行一段時(shí)間后還是會出現(xiàn)漏汽損失結(jié)合面的現(xiàn)象，如：我廠200 MW機(jī)組高加汽側(cè)安全門，由于修前發(fā)現(xiàn)有泄漏現(xiàn)象，停機(jī)小修時(shí)進(jìn)行密封面修研，使得密封面變薄，從而造成密封性能下降，運(yùn)行一段時(shí)間后，出現(xiàn)沖刷損壞，造成泄漏。所以，應(yīng)該嚴(yán)格按照安裝圖紙要求對損壞嚴(yán)重的安全門密封面進(jìn)行補(bǔ)焊，然后在進(jìn)行車削。一般這種結(jié)合面補(bǔ)焊需采用和母材一致或接近母材的焊條。

1.3 安全閥安裝使用不得當(dāng)

安全閥在安裝使用過程中，壓力等級整定不合適也是造成安全閥運(yùn)行當(dāng)中泄漏的一個(gè)主要原因。在運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)因?yàn)閴毫φㄟ^低造成泄漏的例子很多，這種情況只能退出設(shè)備運(yùn)行，進(jìn)行重新的整定。

1.4 檢修工藝問題

檢修工藝問題造成安全閥泄漏。密封面經(jīng)過研刮后，安裝后閥芯和閥座不對正，這種情況就只能更換安全閥了。如果幾次檢修后，使得密封面變寬，這樣也不利于密封。在進(jìn)行檢查過程中，發(fā)現(xiàn)此類問題，應(yīng)進(jìn)行車削，使密封面寬度符合圖紙要求后再進(jìn)行安裝運(yùn)行。

1.5 安全閥選型問題

安全閥選型問題也容易造成閥門泄漏或超壓時(shí)出現(xiàn)顫振，主要原因是安全閥排汽能力不足，不能及時(shí)泄掉壓力，出現(xiàn)這種情況的另外一個(gè)原因是安全閥選擇正確，但出口管過細(xì)，也容易造成排汽時(shí)的顫振。在選型和安裝過程中嚴(yán)格按照規(guī)定和圖紙要求進(jìn)行，此類問題就可以解決。

1.6 運(yùn)行震動使螺絲鎖母松脫

運(yùn)行當(dāng)中由于震動使安全閥壓彈簧的螺絲鎖母出現(xiàn)松脫，安全閥整定壓力降低，造成安全閥在未超壓的情況下就發(fā)生泄壓現(xiàn)象。在運(yùn)行設(shè)備不能退出的情況下，只能進(jìn)行重新緊固鎖母，向下壓彈簧，保證不漏，但這樣也就使得安全閥的整定壓力未知了，只有利用設(shè)備停運(yùn)期間進(jìn)行重新整定了。

2 鍋爐方面脈沖式安全閥

常見的故障有以下幾點(diǎn)。

2.1 安全閥出現(xiàn)頻跳

頻跳指的是安全閥回座后，待壓力稍一升高，安全閥又將開啟，反復(fù)幾次出現(xiàn)，這種現(xiàn)象被稱為安全閥的“頻跳”。危害：導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻摩擦造成表面劃傷或局部材料疲勞失效；密封面由于高頻碰撞造成損傷；由跳頻所帶來的閥門及管道顫振可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上的其他設(shè)備；由于高頻振顫造成彈簧失效；由于安全閥在頻跳時(shí)無法達(dá)到需要的排氣量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。

原因分析：①當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閥門入口處的壓力與系統(tǒng)壓力相同，是相對穩(wěn)定的；當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時(shí)，閥門迅速開啟進(jìn)行泄壓，但由于閥門與系統(tǒng)的連接管設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成連接管內(nèi)壓力局部下降過快，壓力下降超過3%，使安全閥關(guān)閉，此時(shí)系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳，反復(fù)上述過程，造成頻跳。要想消除這種現(xiàn)象，必須進(jìn)行以下整改：閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑不應(yīng)小于閥門入口管內(nèi)徑；閥門與系統(tǒng)連接管不應(yīng)過長或過長未作補(bǔ)償（使用內(nèi)徑較大的管徑）；閥門與系統(tǒng)的連接管不應(yīng)拐彎過多甚至在該管上開孔用作其他系統(tǒng)。②安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。安全閥排放時(shí)過大的排量導(dǎo)致壓力容器或管道局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥再次起跳，造成頻跳。③閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)，這兩個(gè)環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后蒸汽的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持開放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座，但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會很快再次起跳。

以上分析均出現(xiàn)在系統(tǒng)和安全閥的設(shè)計(jì)選型上，只要進(jìn)行改進(jìn)，頻跳現(xiàn)象就可以得到解決。

2.2 安全閥拒跳

原因分析：①閥門整定壓力過高；②閥門內(nèi)落入大量雜物從而使閥瓣座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大；③彈簧之間夾入雜物無法正常壓縮；④閥門安裝不當(dāng)，閥門垂直度不好，使閥桿組件在起跳過程中由于部件卡澀造成安全閥開啟受阻。

鍋爐的工作環(huán)境相對較差，以上這些情況，在實(shí)際的工作中均出現(xiàn)過造成系統(tǒng)超壓的現(xiàn)象。以上的分析對針對性的查找原因很有幫助。

2.3 安全閥不回座或回座比過大

原因分析：①排汽管道設(shè)計(jì)不當(dāng)造成排汽不暢。由于排汽管管道內(nèi)徑過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排汽管和閥體內(nèi)積累，這時(shí)背壓會作用在閥門內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢，使安全閥回座困難。②閥門內(nèi)落入大量雜物，從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死，摩擦力加大，彈簧力量不足以使閥芯迅速回座。③由于對閥門排放時(shí)的排放反力計(jì)算不足，在排放時(shí)使閥門內(nèi)部變形造成零部件卡澀。④在運(yùn)行當(dāng)中由于壓力容器或管道振動使得彈簧壓緊螺栓的鎖母松脫，安全閥的動作壓力設(shè)定值不斷變小，從而導(dǎo)致閥門不回座。

電廠的安全閥種類很多，以上的分析都是一些常見安全閥出現(xiàn)的問題?，F(xiàn)代大型機(jī)組都配有壓力繼電器的電磁動作的脈沖門，其脈沖動作由壓力繼電器控制，靠電磁來拉起重錘門桿實(shí)現(xiàn)安全閥泄壓的功能，這種脈沖安全門的機(jī)械動作只有在電源中斷的情況下才起作用。以上分析的一些一般性問題，在這種電磁式安全閥上也有出現(xiàn)，解決的方法同樣適用。

3 結(jié)束語

本文對電廠汽機(jī)和鍋爐安全閥的常見的故障原因進(jìn)行了分析，提出了在實(shí)際工作常用的解決方法。現(xiàn)在電廠多為亞臨界、超臨界甚至超超臨界機(jī)組，系統(tǒng)壓力很高，多數(shù)安全閥采用了主輔閥結(jié)構(gòu)、電磁熱工控制的手段，運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性得到了很大的提高，出現(xiàn)的問題越來越少，但在高壓力的機(jī)組方面，安全閥的作用卻越發(fā)的重要了。只有掌握了一般問題的分析和處理的方法，在實(shí)際工作中才能做到心中有數(shù)。