蒸汽鍋爐安全閥常見故障及解決措施研究

刁呈振 沈國香

摘 要：蒸汽鍋爐安全閥是蒸汽鍋爐使用中不可缺少的設(shè)備，也是蒸汽鍋爐較容易出現(xiàn)故障的部位，而且安全閥的故障多種多樣，為保障蒸汽鍋爐安全、穩(wěn)定的運行，必須提高安全閥運行的可靠性，降低其在運行中的故障發(fā)生率。因此，文章通過對蒸汽鍋爐的運行環(huán)境以及安全閥常見的故障進行分析，探討解決安全閥故障的有效措施。

關(guān)鍵詞：蒸汽鍋爐；安全閥；故障；解決措施

安全閥在蒸汽過濾中主要起到保護、分壓作用，主要用于鍋爐管道、容器上，具備一定的壓力限制和自動性，保障蒸汽鍋爐的運行安全，避免發(fā)生重大的安全事故，由于安全閥的工作與安全性存在較大的聯(lián)系，因此必須盡量排除使用中的安全隱患，通過安全閥，一方面提高蒸汽鍋爐的效率，另一方面保障蒸汽鍋爐的運行質(zhì)量。

蒸汽鍋爐安全閥的工作原理

蒸汽鍋爐中的安全閥，種類較多，用途不同，其中安全閥大致分為兩類，第一類是桿式安全閥，此安全閥由于體積大在蒸汽鍋爐中不常用，主要用于特定的閥門控制中；第二類是彈簧式，在蒸汽鍋爐中最為常用，以彈簧彈力為工作的力度來源，彈簧式中可分為封閉、非封閉、扳手和非扳手，根據(jù)蒸汽的特性確定安全閥的類別。

安全閥在蒸汽鍋爐中的工作原理，主要圍繞保護作用展開[1]。假設(shè)蒸汽鍋爐中的標準電壓為P，當蒸汽鍋爐內(nèi)的實際壓強P1>P時，安全閥可自動打開，泄壓，避免鍋爐內(nèi)由于壓力過高發(fā)生爆炸事故，在安全閥內(nèi)有感應(yīng)芯片，標記為活塞S，高強度的蒸汽壓力會直接作用在活塞S上時，由于芯片可感應(yīng)壓強值，活塞S在氣流的作用下，打開，泄露蒸汽鍋爐內(nèi)的部分壓力，使P1

蒸汽鍋爐安全閥的故障分類及處理方法

安全閥中常見的故障主要有兩種，機械故障、泄露故障，對其進行以下故障表現(xiàn)方式和處理方法的分析：

1 機械故障

1.1 顫振類機械故障

顫振故障表現(xiàn)為：安全閥在泄壓排氣時，不停抖動，在顫振的作用下，容易造成閥門芯片疲勞，導(dǎo)致芯片或其他器件損壞，安全閥在工作中出現(xiàn)顫振，主要是由于蒸汽排放管內(nèi)的阻力較高、安全閥使用不到位。

解決措施：針對阻力較高的處理方法為有效降低管內(nèi)阻力，如：減少安全閥中彎頭的使用數(shù)目、增加蒸汽管道的內(nèi)直徑；針對使用不到位的處理方法為保障安全閥額定與實際排放量的數(shù)值接近，避免安全閥中出現(xiàn)不相符的排放能力。

1.2 頻跳類機械故障

頻跳故障表現(xiàn)：安全閥在蒸汽鍋爐中的處于動態(tài)的工作形態(tài)中，隨壓力的變化而變動，閥門動作具備重復(fù)性，可見：頻跳與蒸汽壓力存直接的關(guān)系。當安全閥發(fā)生頻跳故障時，閥門在彈回時，如感應(yīng)到較高的壓力，其會由于排放蒸汽而彈跳，當安全閥感應(yīng)到蒸汽鍋爐內(nèi)存在大量氣壓時，仍會跳起，無法保障安全閥工作的正常狀態(tài)[2]。

解決措施：頻跳發(fā)生主要是由于安全閥壓力感應(yīng)出現(xiàn)問題，可采取相關(guān)的措施，增加節(jié)流閥的開合度，降低安全閥的背部受壓。

2 泄露故障

泄露故障不僅會導(dǎo)致蒸汽鍋爐中出現(xiàn)不正常的泄露，而且會增加蒸汽鍋爐的運行負擔(dān)，嚴重時可導(dǎo)致安全閥事故。安全閥的泄露事故主要分為以下三類：

2.1 密封面泄露

彈簧失效：彈簧在安全閥中具備較高的應(yīng)用價值，由于長時間的工作，導(dǎo)致彈簧形變過大，在強度、彈力方面的性能逐漸下降，或者出現(xiàn)彈簧錯位的現(xiàn)象，導(dǎo)致安全閥非正常工作。

解決措施：定期對彈簧進行調(diào)試、維修、更換，確保彈簧的性能，主要對彈簧的壓緊力采取相關(guān)措施。

安裝不當：安全閥中涉及的精密零件，需按照相關(guān)的安裝規(guī)定，因為其零件過多、精密性較高，導(dǎo)致其在安全過程中，出現(xiàn)諸多不到位的地方，例如閥座與閥瓣不整齊、零件縫隙過大等。

解決措施：確保零件安裝尺度、測量數(shù)據(jù)的準確，實現(xiàn)配套零件的安裝尺寸，對安裝不到位、不合理的零件進行拆卸，再次安裝。

密封面破損：密封面發(fā)生破損的原因有堆焊缺陷，即長期將安全閥的密封面暴露在外，無間隙工作，即安全閥長期處于工作狀態(tài)，導(dǎo)致密封面形成磨損，密封面本身材料性能低，工作過程中老化、腐蝕[3]。

解決措施：根據(jù)密封面的破損程度，采取研磨、磨削、熱化的處理，再次恢復(fù)密封面的原始狀態(tài)，提高密封面使用的注意程度。

密封異物：在安全閥閉合的過程中，受蒸汽力度影響，是密封面內(nèi)進入異物，影響密實度，造成蒸汽泄漏。

解決措施：在蒸汽過濾非工作狀態(tài)，清理密封面上的異物，利用密封面破損的解決措施，重新對打開的密封面進行磨合，達到密封效果。

零件卡組：安全閥受零件的阻礙，導(dǎo)致閥瓣在工作中不能恢復(fù)正常狀態(tài)，導(dǎo)致安全閥非正常運行。

解決措施：拆卸安全閥，解決卡組影響。

密封面過寬：由于受安全閥內(nèi)部的彈簧作用，導(dǎo)致密封面形成過大的面積，降低壓強，如密封面不能和諧處理蒸汽鍋爐的壓強時，即會導(dǎo)致安全閥不受控制，自行泄壓。

解決措施：更換密封面，根據(jù)安全閥的實際大小，研磨、安裝。

2.2 閥體泄露

安全閥泄露屬于故障中較為嚴重的一項，其在制造工藝上具備一定的嚴謹性，如出現(xiàn)泄漏，即會導(dǎo)致安全閥不受控制，因為閥體本身具備一定的密閉性，在安裝使用時，很難做到全面的檢查，閥體在長期使用過程中，出現(xiàn)松動、疲勞，致使泄露。

解決措施：針對泄露程度較小的閥體可通過缺陷修補的方式，集中對缺陷處進行修補，滿足蒸汽鍋爐的工作需要；針對閥體泄露程度較大的，需更換新的閥體，避免閥體缺陷增大，影響蒸汽鍋爐的安全。

2.3 法蘭面泄露

法蘭西泄露主要是由于其所處環(huán)境特殊，貫穿于螺栓之間，針對安全閥工作現(xiàn)狀進行研究，一般法蘭面泄露存在三種情況，如下：

螺栓力度不合適。法蘭面的工作環(huán)境處于冷熱溫度內(nèi)，由于排氣時，會產(chǎn)生相應(yīng)的震動，導(dǎo)致法蘭面螺栓松懈。

解決措施：根據(jù)安全閥工作的實際，調(diào)整法蘭面的螺栓緊度，避免松懈或過緊，以對角方式，處理法蘭面，避免空隙不合理。

密封墊圈不達標。法蘭密封具備較高的尺寸要求，尺寸不合理，即會導(dǎo)致密封不到位，如：墊圈與封面不對稱、重疊封面等等。

解決措施：按照標準尺寸的要求，選擇法蘭面配套安裝的部件。

面封面異物。與外界接觸較廣，導(dǎo)致異物進入法蘭密封內(nèi)，粘附在密封面上，在工作壓力的作用下，引起密封面故障。

解決措施：拆卸閥門，清除密封面處的雜物，研磨，安裝，在安裝時，一定要注意環(huán)境保護，避免再次受到異物污染。

3 蒸汽鍋爐安全閥故障處理的意義

蒸汽鍋爐在生產(chǎn)中具備較大的輔助作用，因為其接觸的物質(zhì)比較特殊，必須通過安全閥進行控制，因此，導(dǎo)致其在生產(chǎn)中存在較高的安全隱患[4]。針對安全閥故障進行有效的處理，不僅可以降低蒸汽鍋爐工作中事故發(fā)生的機率，而且可提高蒸汽鍋爐的運行效率和質(zhì)量，保障其既可以滿足生產(chǎn)需求，又可以保障自身安全。

4 結(jié)束語

為保障安全閥的穩(wěn)定和安全，一般蒸汽鍋爐中采用雙保險的保護措施，即利用主、輔型的閥門，雖然安全閥的安全工作非常到位，但是不可避免的會出現(xiàn)使用故障，主要是由于安全閥在工作中不易被控制，因此，提高安全閥解決措施的應(yīng)用力度，盡量防止安全閥對蒸汽鍋爐造成的不利影響，確保蒸汽鍋爐穩(wěn)定的運行效果。

參考文獻

[1]周辰冬.淺析鍋爐安全閥的故障與措施[J].鍋爐制造，2011.

[2]張梁.蒸汽鍋爐安全閥常見的幾種故障分析[J].甘肅科技，2012.

[3]劉進.安全閥門常見故障原因及處理方法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011.

[4]保國良.淺談工業(yè)蒸汽鍋爐閥門故障和預(yù)防措施[J].特鋼技術(shù)，2012.