承壓特種設(shè)備常用安全閥的修理與校驗

蔣永強

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

0 引言

安全閥作為工業(yè)鍋爐、壓力容器以及壓力管道等承壓特種設(shè)備的重要安全附件，對于設(shè)備和管道的安全運行具有非常重要的作用。在安全閥工作過程中，當(dāng)承壓特種設(shè)備壓力超過規(guī)定值后，安全閥自動開啟，釋放承壓特種設(shè)備內(nèi)部過高的壓力，將承壓特種設(shè)備的壓力控制在安全范圍內(nèi)。為設(shè)備的安全運行提供可靠保障，隨著壓力降低到安全值后，安全閥自動重新關(guān)閉，避免承壓設(shè)備內(nèi)的壓力損失過大。安全閥的工作環(huán)境非常惡劣，長期受到各種不利因素的影響，導(dǎo)致其整體性能逐漸降低。為確保安全閥能夠正常開啟，就要對安全閥進行全面系統(tǒng)地檢查，有針對性地修理和校驗其中存在的問題，為安全閥的正常運行提供可靠保障。

1 常用安全閥的主要類型和特點

承壓特種設(shè)備在不同介質(zhì)、參數(shù)以及工況條件下使用的安全閥不盡相同。需要結(jié)合具體要求，選用相應(yīng)的安全閥。目前，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，常用的安全閥主要有靜重式、杠桿重錘式以及彈簧式等類型。

1.1 靜重式安全閥

靜重式安全閥的整體結(jié)構(gòu)非常簡單，是由原始安全閥發(fā)展而來，具有良好的適應(yīng)性。其工作過程中的負荷主要是由重力作用形成，但是其在密封性和回座性兩個方面存在一定問題，通常用于工作壓力較低的承壓特種設(shè)備。

1.2 杠桿重錘式安全閥

杠桿重錘式安全閥是在靜重式安全閥的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其有效運用杠桿原理，能夠顯著降低重錘的重量，大大提高了適用范圍，能夠滿足更大壓力和口徑的承壓特種設(shè)備工作需求。但是該類型安全閥也存在一定不足，在其啟閉過程中，內(nèi)部閥芯的中心極易發(fā)生一定偏移，影響閥芯回座質(zhì)量，導(dǎo)致其無法有效密封，還容易造成卡阻。

1.3 彈簧式安全閥

針對上述兩種類型安全閥存在的不足，進行一定的改造而形成彈簧式安全閥，性能得到顯著提升，確保安全閥具有足夠的密封性。彈簧式安全閥工作過程中，其內(nèi)置壓緊的螺旋彈簧能夠?qū)椓鬏斨灵y芯上，進而能夠在閥芯與閥座之間形成足夠的密封力，確保安全閥的密封性符合設(shè)備運行要求。

2 安全閥的修理

2.1 安全閥的解體拆卸

為確保安全閥的順利拆卸，拆卸過程中需要嚴格按照正確順序進行。移出安全閥內(nèi)置的銷和軸，然后取出其內(nèi)部的橫桿，卸下固定保護罩的螺絲，移出保護罩。拆卸提升螺母過程中，要采用記號筆對其位置進行標(biāo)注，以備后續(xù)安裝。然后在該標(biāo)記位置正上方閥蓋上的加工表面進行另一處標(biāo)記，測量這兩個標(biāo)記之間距離，確保閥門安裝質(zhì)量符合要求。拆卸完成安全閥后，需要對閥座和閥瓣上的密封面進行系統(tǒng)全面的檢查，重點檢查是否存在凹穴和劃痕等類型的缺陷。對于較小缺陷，可以采用研磨的方式進行修復(fù)，對于非常嚴重的損傷，已經(jīng)失去修復(fù)價值，需要進行更換。

2.2 安全閥金屬密封面的研磨

對于安全閥的泄漏故障，其密封面的損傷最為常見，這就需要通過研磨處理的方式對密封面進行有效修復(fù)。

2.2.1 研磨方式

密封面的研磨處理方式需要結(jié)合安全閥的數(shù)量和密封面的損傷程度進行科學(xué)合理的優(yōu)選。目前，常用的研磨方式主要有手工、機械以及機械與手工相結(jié)合的方式。不同方式具有不同應(yīng)用范圍，在實際應(yīng)用過程中要結(jié)合研磨需求，采取相應(yīng)的研磨方式。其中，機械研磨加工效率高，往往用于處理數(shù)量多、要求相對較高的工件，并且在損傷較深的密封面中也有廣泛應(yīng)用。機械研磨研磨速度快，但是其表面粗糙度難以得到有效保障，一般不超過Ra0.63 μm，在實際研磨處理優(yōu)選過程中需要予以充分關(guān)注。相對來說，手工研磨質(zhì)量較高，其粗糙度能夠達到Ra0.016 μm，常用于研磨精度要求高的密封面，并且還能用于損傷較輕的密封面處理。

2.2.2 安全閥密封面的研磨工藝過程

平面密封面的加工非常簡單，并且易于維修，因此，安全閥的密封面多為平面形式。根據(jù)研磨程度的不同，研磨工藝過程可以進一步分為粗、半精以及精研磨等3 個不同階段。其中，粗研磨主要是為了去除前一道工序形成的各種缺陷，例如，加工痕跡、擦傷、壓傷以及蝕點，能夠確保安全閥密封面具有較好的平整度和較高的粗糙等級，并且還能夠為后續(xù)精研磨提供可靠保障。通過對工件進行系統(tǒng)全面的精研磨處理，能夠有效除去密封面上殘存的各種影響密封性能的紋路，確保密封面能夠提高良好的密封性能。整個研磨過程主要包括上料、研磨、擦凈、再上料、再研磨。

2.2.3 安全閥密封面研磨注意事項

配置研磨劑和研磨過程中，需要重點關(guān)注清潔問題，嚴禁不同粒度的研磨劑相互摻和后使用。研磨過程的研具要保持平整，妥善存放，避免受到外界不利因素影響。對于硬質(zhì)合金材料制造的研磨平板，由于其硬度非常高，不宜進行粗研磨。在研磨過程中，要有效控制壓力，結(jié)合研磨面的實際情況施加相應(yīng)壓力，避免壓碎研磨料，劃傷密封面。

2.3 安全閥的裝配

完成密封面的研磨處理，清理干凈殘余磨料后，就能進行閥門裝配工作。其裝配順序與拆卸順序相反，即先拆卸的后裝，后拆卸的先裝。將下調(diào)節(jié)圈旋轉(zhuǎn)到閥座的適宜位置處，確保其能夠與標(biāo)記位置保持一致。采用軟布將閥座和閥瓣密封面擦拭干凈，確保無雜質(zhì)灰塵后，再將導(dǎo)向套、上調(diào)節(jié)圈以及閥瓣等依次裝入到閥體原位置處。安裝過程中，避免接觸、損傷密封面，再對準(zhǔn)中心將閥蓋的止口對上導(dǎo)向套。擰緊閥蓋的固定螺母，牢固固定閥蓋，擰緊過程中要有效控制受力情況，避免因受力不均，造成密封面出現(xiàn)不同程度的損傷，將調(diào)整螺桿上緊到標(biāo)記的位置處。安裝保護罩和相應(yīng)配件，擰緊調(diào)節(jié)固定螺絲，確保螺釘位于調(diào)節(jié)圈兩圈之間位置處的凹槽內(nèi)，避免閥門調(diào)節(jié)圈發(fā)生轉(zhuǎn)動。至此整個安全閥的安裝工作完成，需要進行下一步校驗工作。

3 安全閥的校驗

3.1 對校驗單位、人員及設(shè)備的要求

安全閥的校驗單位，需要具有相應(yīng)資質(zhì)，還要配備滿足校驗工作需求的技術(shù)人員、校驗裝置以及場所等，為安全閥校驗工作的順利實施建立良好基礎(chǔ)。負責(zé)安全閥校驗的技術(shù)人員，需要具備安全閥校驗的專業(yè)知識，熟悉并且能夠嚴格按照校驗的操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)要求進行相應(yīng)校驗工作。

安全閥的校驗設(shè)備主要由校驗臺、氣源以及相應(yīng)的配合管路等3 部分構(gòu)成。為能夠滿足不同安全閥的校驗需求，配備的校驗容器容積不得小于0.5 m3，儲氣罐容積不得低于1.0 m3，連接管道內(nèi)徑不得小于25 mm，為安全閥的順利校驗提供可靠保障。

3.2 安全閥校驗項目

不同安全閥的工作性能要求不同，需要結(jié)合具體要求，進行項目校驗。通常來說，工業(yè)生產(chǎn)中采用的鍋爐壓力容器，為確保其工作性能滿足安全運行需求，需要對其整定壓力和密封性能兩項進行檢驗。對于具有條件的企業(yè)，還可以進一步對其回座壓力進行校驗，進而能夠最大限度發(fā)現(xiàn)安全閥中存在的各種缺陷。

在安全閥校驗過程中，需要全面、系統(tǒng)地考慮背壓、介質(zhì)、溫度以及設(shè)備情況等影響因素，將其對校驗工作造成的影響降到最低，確保整個校驗工作順利實施。

3.3 安全閥校驗方法

3.3.1 校驗前的檢查

對安全閥進行校驗前，需要對其進行徹底清洗，去除表面上的各種油污和雜質(zhì)，避免對校驗工作造成不利影響，并對其進行整體檢查，確保其狀態(tài)良好滿足校驗工作需求。當(dāng)安全閥存在損傷、銹蝕以及變形等影響校驗工作的缺陷時，需要對其進行修理或更換，直至滿足校驗工作要求。

3.3.2 整定壓力校驗

整定安全閥壓力時，需要緩慢提高其進口壓力，當(dāng)壓力升高到整定壓力的90%時，需要進一步降低升壓速度，確保其不高于0.01 MPa/s。同時，在升壓過程中，一旦發(fā)生漏氣，需要立即停止校驗，并釋放安全閥內(nèi)的壓力，對缺陷處進行妥善處理后，重新進行校驗。當(dāng)閥瓣開啟或介質(zhì)由安全閥內(nèi)連續(xù)排出時，記錄此時的安全閥進口壓力，并將其作為該安全閥的整定壓力。

此外，對于整定壓力不大于0.5 MPa 的安全閥，整定壓力實測值與規(guī)定值之間的允許誤差不得超過±0.015 MPa；對于整定壓力大于0.5 MPa 的安全閥，整定壓力實測值與規(guī)定值之間的允許誤差不得超過±3%的整定壓力。

3.3.3 密封實驗

當(dāng)安全閥的整定壓力校驗符合要求后，需要降低安全閥的進口壓力，并進行密封實驗。采用氣體作為密封實驗的介質(zhì)時，對于密封式安全閥，可以采用泄漏氣泡數(shù)表征安全閥的泄漏率；對于非密封式安全閥，在規(guī)定時間內(nèi)沒有聽到氣體的泄漏聲，就可以認為該安全閥的密封性符合要求。

采用水作為密封性的試驗介質(zhì)時，其實驗方法與合格判定需要按照GB/T 12243—2005《彈簧直接載荷式安全閥》中的相關(guān)要求進行。

3.4 安全閥校驗記錄、鉛封和報告

安全閥的整個校驗工作需要做好相應(yīng)記錄、鉛封，并制作相應(yīng)報告，以備后續(xù)查驗。負責(zé)校驗的技術(shù)人員需要詳細記錄整個校驗過程，尤其是關(guān)鍵數(shù)據(jù)，確保整個校驗工作順利開展。通過校驗合格的安全閥，需要對其進行重新鉛封，降低周圍環(huán)境對其造成的不利影響，避免安全閥的狀態(tài)發(fā)生變化，確保其始終處于良好狀態(tài)。對于鉛封后的安全閥，需要在鉛封處掛牌明示，標(biāo)牌上需要注明校驗單位、校驗編號、整定壓力以及下次校驗時間等重要信息。

4 結(jié)語

安全閥對于保障承壓特種設(shè)備的安全運行具有十分重要的現(xiàn)實意義。安全閥的工作環(huán)境非常惡劣，導(dǎo)致其長期受到各種不利因素的影響，造成其整體工作性能逐漸降低，給正常運行帶來很大的安全隱患。因此，為確保安全閥始終處于良好工作狀態(tài)，就要結(jié)合其整體狀況，對其中存在的缺陷進行系統(tǒng)全面的修理，恢復(fù)其工作能力。同時，還要結(jié)合安全閥工作情況，對其進行定期校驗，確保其能夠滿足承壓特種設(shè)備安全運行需求。