安全閥檢驗與維修技術(shù)探索

郭耀先，昝亞鋒，謝壽巍，朱明，王安愛

（華能瀾滄江水電股份有限公司烏弄龍里底水電廠，云南 迪慶藏族自治州 674606）

0 引言

在壓力管道以及壓力容器這些設(shè)備中，一個非常關(guān)鍵的部件就是安全閥。確保這一部件的正常運行，能夠給承壓系統(tǒng)的順利運行提供重要保障，還可以很好地避免承壓系統(tǒng)在遭到超壓破壞，進(jìn)而出現(xiàn)運行受阻等問題。不過安全閥在使用過程中也會存在一些問題，所以對其檢驗與維修是非常重要的，因此對于其檢驗與維修技術(shù)進(jìn)行探索是非常必要的一項工作[1]。

1 安全閥性能要求

安全閥這一部件所起到的作用是保護承壓系統(tǒng)，讓其可以順利運行，它在發(fā)揮作用時是按照如下機理進(jìn)行的。在檢測到承壓系統(tǒng)面臨的壓力比較大時，此時安全閥便會發(fā)揮作用，迅速開啟并及時排出其中的超壓介質(zhì)。在這一過程中，如果安全閥的高度處于全開狀態(tài)，此時對其穩(wěn)定性有較高的要求，必須達(dá)到一定的規(guī)定。等待安全閥完成了對超壓介質(zhì)的釋放這一項工作，此時承壓系統(tǒng)中的壓力已經(jīng)到達(dá)規(guī)定值以下，便可以完成回座。如果在這一過程中安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)，那么其需要滿足的條件是密封性比較好，這樣才能讓承壓系統(tǒng)更為順暢地運行。

可以看出對于安全閥性能要求是比較嚴(yán)格的，在不同的情況下要滿足不同的要求。

2 安全閥常見故障

任何物品在使用一段時間之后都會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，安全閥這種部件也是一樣的，其經(jīng)常出現(xiàn)的故障，比如彈簧失效、堵閥等，都會對其功能的發(fā)揮產(chǎn)生極大的影響，每一種故障出現(xiàn)的原因都是不同的。

例如安全閥堵閥這種問題一旦出現(xiàn)，在承壓系統(tǒng)面臨的壓力比較大時，其就沒有辦法順利開啟，對系統(tǒng)產(chǎn)生保護作用。而導(dǎo)致這種問題出現(xiàn)的原因是安全閥被堵塞，還有一種情況是其被腐蝕。比較常見的，例如冰凍堵塞或者水垢堵塞。

安全閥在使用的過程中還可能出現(xiàn)彈簧失效這種問題，這主要是指安全閥中的彈簧或松弛或出現(xiàn)變形等問題，而導(dǎo)致其性能無法完全發(fā)揮。造成這種故障的原因有多個。第一種是對于彈簧使用的時間比較長，卻沒有及時更換，導(dǎo)致其出現(xiàn)形變超標(biāo)等問題，此時的彈簧本身的強度沒有辦法滿足實際需求。第二種是，其脆性加大，在疲勞荷載的情況下還可能會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，或者出現(xiàn)一些裂紋，這些也會使彈簧形變，超標(biāo)甚至產(chǎn)生斷裂[2-3]。

安全閥頻跳指的是其在運行的過程中頻繁出現(xiàn)開啟與回座，而這種情況常常是在短時間內(nèi)多次發(fā)生的。這主要是由于安全閥在回作之后并沒有快速處于穩(wěn)定狀態(tài)，而是比較敏感，如果出現(xiàn)一定的壓力，就會開啟，再回座，如此循環(huán)往復(fù)。此外，當(dāng)進(jìn)出口所面臨的阻力過大時，也會導(dǎo)致這樣的問題，或者調(diào)節(jié)圈安裝不規(guī)范，也會讓安全閥出現(xiàn)頻繁跳動的現(xiàn)象。

無論哪一種故障一旦出現(xiàn)首先就是影響安全閥自身使用功能的發(fā)揮，給承壓系統(tǒng)帶來不便，其次如果這些故障不及時解決，會極大地影響安全閥的使用壽命。

3 校驗策略

對于安全閥所起到的重要作用已經(jīng)非常明確，所以定期對其展開校驗工作是促使安全閥正常運行不受故障影響的重要環(huán)節(jié)。一般來說，所采用的校驗工作方法可以分為離線與在線校驗，這兩大類。

離線校驗比較容易理解，就是指將安全閥從承壓系統(tǒng)中摘除，再進(jìn)行校驗工作。此時的安全閥被獨立拆分出來，并沒有在承壓系統(tǒng)中，所以稱為離線校驗。采用這種辦法，能夠順利對安全閥的封閉性以及整定壓力展開測試。不過這種辦法也有缺陷，那就是不能測試回座壓力，還有排放壓力，這兩項內(nèi)容因為其處于離線狀態(tài)，而這兩項內(nèi)容的校驗要在具體的系統(tǒng)運行中才可以實現(xiàn)[4]。

在線校驗是相對于離線校驗而講的，也就是不將其從承壓系統(tǒng)中摘除，而直接對其各項性能展開校驗。在這一種方法中也可以分為兩種類型，一種是現(xiàn)場校驗，一種是在線校驗。第一種方法指的是在承壓系統(tǒng)運行的過程當(dāng)中對其展開校驗。例如要測試安全閥的整定壓力，并可以讓其在運行過程中給承壓系統(tǒng)施加適當(dāng)壓力來確定具體的結(jié)果。這種辦法是在安全閥正常運行的過程中所展開的，所以可以很好地看到其在工作狀態(tài)中的各種性能表現(xiàn)，是比較全面并且客觀的一種。不過也應(yīng)該注意到這種方法的缺陷，由于是在其具體工作中所展開的校驗，那么必須考慮壓力系統(tǒng)工作介質(zhì)對這種方法所產(chǎn)生的阻礙，在這一基礎(chǔ)上觀察安全閥運行狀態(tài)的時候，需要對承壓系統(tǒng)進(jìn)行瞬間增壓，但如果頻繁使用這種方法，就會極大地影響管道的使用，如果嚴(yán)重的還會縮短期使用年限，并且這種方法也是比較危險的[5-6]。而在線校驗在實施的過程中，同樣是不取消安全閥，再借助相應(yīng)的工具給安全閥一個外部向上的附加力，這樣一來便可以強制開啟安全閥的閥門，再來進(jìn)行整定壓力等方面的性能檢測。這一過程要實現(xiàn)的基礎(chǔ)是承壓系統(tǒng)當(dāng)前所面臨的壓力并不能自動促使安全閥閥門打開。這種方法需要使用到多種技術(shù)，例如數(shù)據(jù)采集技術(shù)，液壓驅(qū)動系統(tǒng)等。液壓驅(qū)動系統(tǒng)是一種非常重要的動力系統(tǒng)，這是決定能否順利打開安全閥的一個關(guān)鍵部分，因為這種方法是強制打開安全閥，所以這一動力系統(tǒng)是至關(guān)重要的。這一過程中還需要用到傳感器，借助這一設(shè)備可以很好地計算安全閥提升的高度以及各種檢測工具給其施加的力。有了這些設(shè)備以及工具的幫助，負(fù)責(zé)此項工作的人員，只需要在開展具體的校驗工作之前，對安全閥所具有的作用面積進(jìn)行測定，得出具體數(shù)據(jù)，再根據(jù)實際的公式來實現(xiàn)對安全閥整定壓力的計算。對這兩種方法進(jìn)行比較可以得出現(xiàn)場校驗是比較安全的，效率也比較高，并且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也有保障，優(yōu)勢比較明顯[7]。

而如果對于在線與離線這兩種主要方法進(jìn)行比較，則可以發(fā)現(xiàn)，在線校驗技術(shù)在實施的過程中可以不影響承壓系統(tǒng)正常運行，而有了這樣的寶藏，這種方法在電力以及化工等行業(yè)被廣泛應(yīng)用，因為既不用影響系統(tǒng)的正常運行，還可以得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。而且這種方法在當(dāng)前也是非常重要的一種發(fā)展趨勢。不過這種方法也有一定的缺陷，這是在使用時應(yīng)該多加關(guān)注的，也就是在具體開展校驗工作時安全閥是否開啟，這是要借助人力來進(jìn)行判斷的。加入了人這一元素，會讓在線校驗安全閥的準(zhǔn)確度受到一定的影響。所以負(fù)責(zé)此項工作的人員應(yīng)該重視對自身專業(yè)水平的提升，從而能夠最大程度地消除不確定因素，要有正確的工作態(tài)度，對于多次校驗的結(jié)果進(jìn)行對比分析。此外在應(yīng)用在線校驗這種辦法時，如果面對裝置比較大或者加工難度比較高的設(shè)備，是對于數(shù)據(jù)的采集無法順利完成，因為這項技術(shù)還有待成熟，要讓這項技術(shù)能夠更好的發(fā)展，就需要及時解決這些問題。

4 維修策略

任何設(shè)備及零部件在運行的過程中都會出現(xiàn)一些磨損，從而產(chǎn)生常見故障，對其進(jìn)行維護以及修理是至關(guān)重要的，安全閥也是一樣的，做好對安全閥的日常維修工作，可以很好的確保其性能，滿足實際承壓系統(tǒng)的工作需求，進(jìn)而讓這一系統(tǒng)可以得到正常運行的重要保障。在進(jìn)行維修時需要先了解其常見的一些故障問題，主要從這些方面入手及時檢查，這可以讓工作效果更好。對于安全閥進(jìn)行日常維修時，從事此項工作的人員應(yīng)該以提升安全閥的準(zhǔn)確度等為出發(fā)點，確保其在工作的過程中可以適中具備良好的狀態(tài)，從而為承壓系統(tǒng)作出貢獻(xiàn)，在這樣理念的指引下，要做好的工作，有以下幾項[8]。

第一，做好清潔工作，對于安全閥以及其周圍的環(huán)境要多加關(guān)注，經(jīng)常進(jìn)行清潔，避免一些雜質(zhì)進(jìn)入其中，出現(xiàn)堵塞問題。

第二，從安全閥鉛封完好性方面入手，定期對其進(jìn)行檢查，確保其是否完好，這一項工作需要經(jīng)常進(jìn)行，如果安全閥是杠桿式構(gòu)造還需要再加一個步驟，即校驗重錘，看其是否有移動或者松動這些問題存在。

第三，如果在維修的過程中出現(xiàn)安全閥滲透這種問題一定要多加重視及時修理，如果問題比較嚴(yán)重，還應(yīng)該更換新的安全閥。因為滲透現(xiàn)象很有可能從小問題演變成大問題，最終對整個系統(tǒng)造成極為嚴(yán)重的損害。

第四，由于安全閥在工作的過程中常常會出現(xiàn)堵塞這些問題，這經(jīng)常發(fā)生在安全閥的閥座這些構(gòu)件中，所以還要定期進(jìn)行排放，可以采用手動排放實驗，在具體開展的過程中，工作人員一定要注意力度，避免用力過猛而破壞了其密封面。

5 結(jié)論

總而言之，在承壓系統(tǒng)中，不得不關(guān)注的一個部件便是安全閥，要促使安全閥發(fā)揮良好的作用，就要讓其具備比較好的靈敏以及準(zhǔn)確度還要穩(wěn)定，所以進(jìn)行檢驗以及維修工作也應(yīng)該從這一方面入手。明確安全閥在使用的過程中會出現(xiàn)的常見故障問題，找到維修工作的要點，從而確保其能夠滿足相應(yīng)的使用要求。