基于安全閥校驗(yàn)與維修中的問題分析

于浩明

（北京市順義區(qū)特種設(shè)備檢測所，北京 101305）

0 引言

現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)先進(jìn)設(shè)備與儀器的應(yīng)用也越來越廣泛，安全閥是相關(guān)儀器設(shè)備當(dāng)中重要的部件，尤其一些高溫高壓環(huán)境下運(yùn)行的設(shè)備安全閥有著至關(guān)重要的作用。在安全閥使用過程當(dāng)中，常會(huì)出現(xiàn)一些問題，例如安全閥校驗(yàn)質(zhì)量不過關(guān)、溫度過高或密封性不強(qiáng)等等，這就需要針對(duì)這些問題進(jìn)行仔細(xì)的檢查和分析，并做好安全閥的校驗(yàn)與維修，確保設(shè)備儀器應(yīng)用的安全閥有著可靠的質(zhì)量，以保證設(shè)備運(yùn)行的安全。

1 安全閥校驗(yàn)與維修的重要性

從本質(zhì)上來講，安全閥是屬于一種自動(dòng)式閥門，主要安裝在承壓設(shè)備或瞬時(shí)超壓設(shè)備上，安全閥安裝可使設(shè)備得到有效的保護(hù)，使其不會(huì)受到壓力影響而發(fā)生安全隱患。安全閥功能可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，可在人力操作之外實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟，并排除風(fēng)險(xiǎn)，而進(jìn)行安全閥校驗(yàn)與維修則能夠確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生設(shè)備運(yùn)行故障或安全隱患，避免對(duì)工作人員造成生命安全威脅以及為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。安全閥運(yùn)行過程中所導(dǎo)致發(fā)生故障的原因往往為多方面，可能是單一問題多處發(fā)生，或由于不同問題同時(shí)出現(xiàn)而導(dǎo)致發(fā)生故障，這就要求需對(duì)多種設(shè)備、使用方法和使用模塊進(jìn)行仔細(xì)研究，嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)操作流程、相應(yīng)規(guī)章制度，針對(duì)安全閥進(jìn)行校驗(yàn)與維修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中所存在安全隱患并予以調(diào)整。

通常安全閥校驗(yàn)工作需借助先進(jìn)的校驗(yàn)儀器來予以輔助完成，在進(jìn)行校驗(yàn)與維修過程中，需要針對(duì)安全閥實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行綜合分析以及準(zhǔn)確判斷，對(duì)其實(shí)際情況進(jìn)行嚴(yán)密檢查，如此方能夠針對(duì)其中所存在的問題，采取相對(duì)應(yīng)的解決方案。

2 安全閥校驗(yàn)方法概述

安全閥校驗(yàn)主要包括在線或現(xiàn)場校驗(yàn)、離線送至校驗(yàn)臺(tái)校驗(yàn)兩種方式，如條件允許，通常會(huì)選擇現(xiàn)場校驗(yàn)，主要原因在于現(xiàn)場校驗(yàn)更為符合實(shí)際運(yùn)行工況的詳細(xì)了解，而目前來講，對(duì)于安全閥的校驗(yàn)通常會(huì)選擇離線校驗(yàn)方式，也就是直接將安全閥裝置拆卸后送至校驗(yàn)部門，通過校驗(yàn)臺(tái)針對(duì)安全閥密封性和開啟壓力予以校驗(yàn)。安全閥校驗(yàn)臺(tái)主要包括控制系統(tǒng)、氣源部分、校驗(yàn)平臺(tái)、增壓系統(tǒng)等等，校驗(yàn)過程當(dāng)中密封性相對(duì)較為良好，并且操作簡單、清潔度較高，不會(huì)產(chǎn)生任何噪音污染，還具有良好的操控性。實(shí)際校驗(yàn)當(dāng)中主要應(yīng)用的校驗(yàn)方法包括：

（1）密封性校驗(yàn)。在進(jìn)行安全閥密封性的測定過程中，需要注意在安全閥出口位置使用肥皂水予以氣密性處理，隨著壓力的不斷攀升，當(dāng)其上升至開啟壓力90%時(shí)，需保持一定時(shí)間，使出口位置可保持鏡面，也就是肥皂泡可以保持鏡面，即平面不膨脹、不破裂，以滿足密封要求。校驗(yàn)后，直接將校驗(yàn)合格的安全閥安裝好，并進(jìn)行螺釘、扳手、閥門等附件的緊固，需及時(shí)懸掛標(biāo)記、正定壓力和校驗(yàn)時(shí)間，等待教研員確認(rèn)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行鉛封，再出具安全閥校驗(yàn)報(bào)告，如果校驗(yàn)不合格，則依舊出具校驗(yàn)報(bào)告，并針對(duì)閥門進(jìn)行及時(shí)修復(fù)或提供更換方案。

（2）離線開啟壓力校驗(yàn)。在進(jìn)行安全閥校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)合理選擇卡盤，并且添加密封墊，通過三位式卡錢直接將安全閥固定在校驗(yàn)臺(tái)上，選擇量程合適的壓力表，再將排氣閥關(guān)閉，直接打開進(jìn)氣閥，逐步進(jìn)行升壓，升壓過程中觀察壓力表數(shù)值，當(dāng)壓力表數(shù)值處于一定值時(shí)自動(dòng)開啟閥門，此時(shí)壓力表數(shù)值即為當(dāng)前安全閥真實(shí)開啟壓力，如果所測得的真實(shí)開啟壓力數(shù)值與要求安全閥開啟壓力標(biāo)準(zhǔn)之間存在一定偏差，則需要針對(duì)安全閥進(jìn)行人工調(diào)整，直至其符合標(biāo)準(zhǔn)開啟壓力數(shù)值。

3 安全閥校驗(yàn)過程中的問題及有效解決方法

安全閥通常是作為超壓設(shè)備的保護(hù)裝置，所以通常在使用安全閥過程當(dāng)中需要具備幾點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)，包括準(zhǔn)確的進(jìn)行安全閥開啟，要適時(shí)地全開，并且其排放要穩(wěn)定，且要具備良好的回座性能和高度的密封性。因此，安全閥需要定期進(jìn)行嚴(yán)格的校驗(yàn)，如此才能夠確保其具備較為可靠的靈敏性和密封性，以保證超壓設(shè)備運(yùn)行的安全。

（1）安全閥表面發(fā)生深度裂紋或存在穿透性裂紋。

在校驗(yàn)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)安全閥表面出現(xiàn)深度較大的裂紋或穿透性裂紋，有很大可能是由于進(jìn)行安全閥焊接時(shí)沒有汗透而產(chǎn)生深度裂紋，或使用碳弧氣刨等熱源，為避免安全閥受熱而導(dǎo)致裂紋擴(kuò)張，安全閥檢驗(yàn)人員需要在裂紋兩側(cè)、兩端設(shè)置止裂孔或止裂槽，并通過補(bǔ)救進(jìn)行全面修復(fù)。維修后需要針對(duì)整個(gè)安全閥進(jìn)行全面校驗(yàn)，同時(shí)，對(duì)整個(gè)設(shè)備多方面的參數(shù)數(shù)據(jù)和設(shè)備壓力都要做到高度的明確。

（2）安全閥內(nèi)部存在隱藏缺陷。對(duì)于這一問題，需要進(jìn)行及時(shí)的焊補(bǔ)，在焊補(bǔ)過程當(dāng)中，需要注意先進(jìn)行超聲波定位，在距離缺陷相對(duì)較淺的表面來予以焊補(bǔ)，要最大程度上防止缺陷清除到2/3板厚時(shí)發(fā)生缺陷穿透情況，需要在背后進(jìn)行快速清除后再進(jìn)行焊補(bǔ)。

再次，安全閥選型不合理。這個(gè)問題主要是在于安全閥選型時(shí)沒有進(jìn)行具體參數(shù)和數(shù)據(jù)的計(jì)算，其主要的表現(xiàn)在于彈簧選配和安全閥型式的選擇等方面，彈簧式安全閥所配備的多個(gè)壓力等級(jí)彈簧在受壓過高或過低時(shí)，都會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性帶來很大的影響，如安全閥選型不當(dāng)，必然會(huì)產(chǎn)生不小的安全隱患，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故[1]。

（3）安全閥校驗(yàn)結(jié)果存在偏差。這一問題主要是由于人為失誤的問題，或由于校驗(yàn)管理不嚴(yán)格，或由于安全閥校驗(yàn)人員專業(yè)能力不足、職業(yè)素質(zhì)不高等原因，需要從源頭上予以控制，對(duì)無制造資質(zhì)單位所生產(chǎn)安全閥不給予校驗(yàn)，要杜絕不符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的安全閥流入用戶，對(duì)于安全閥校驗(yàn)單位要求重視對(duì)安全閥校驗(yàn)的監(jiān)督，尤其要培養(yǎng)專業(yè)化的教練團(tuán)隊(duì)，以防止不合格安全閥隨設(shè)備流入用戶手中，從而引發(fā)質(zhì)量安全事故。

4 安全閥維修中的問題及解決方法

安全閥的維修是一項(xiàng)要求極為嚴(yán)格且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，如果存在?xì)小的失誤或沒有認(rèn)真進(jìn)行安全閥維修，都會(huì)致使安全閥發(fā)生失靈，為設(shè)備運(yùn)行埋下巨大的安全隱患，這就要求安全閥維修人員必須具備過硬的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)，而且要有著高度的責(zé)任心，要持有國家所承認(rèn)的特種設(shè)備作業(yè)資格認(rèn)證方能上崗。另外，還要積極進(jìn)行定期培訓(xùn)，提高安全閥維修工作人員的安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)。

（1）安全閥發(fā)生泄漏。安全閥泄漏主要原因在于密封性不足，需要進(jìn)行仔細(xì)的維修和校驗(yàn)，通常安全閥泄漏故障問題相對(duì)較為常見，其主要的原因和有效解決方法包括以下幾個(gè)方面：

①安全閥在高壓力環(huán)境下運(yùn)行，當(dāng)閥門整定壓力超出設(shè)備運(yùn)行極限值時(shí)，其密封性面比壓力過低，此時(shí)閥門容易受到振動(dòng)或其他介質(zhì)壓力波動(dòng)影響而產(chǎn)生泄漏，主要解決方法在于遇到安全閥發(fā)生泄漏時(shí)，維修人員需要根據(jù)當(dāng)時(shí)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)整定壓力進(jìn)行合理調(diào)整。

②安全閥密封面存在雜質(zhì)、異物，通常是由于安全閥所使用設(shè)備運(yùn)行環(huán)境過于復(fù)雜導(dǎo)致，主要解決方法是使用提升扳手反復(fù)進(jìn)行閥門的開啟，以將雜質(zhì)、異物沖刷，達(dá)到清除目的。

③安全閥裝配操作不當(dāng)或管道載荷問題，這些問題主要是由于零件同軸度遭到損壞導(dǎo)致，解決方法為重新進(jìn)行安全閥裝配或進(jìn)行管道附加了排除。

④彈簧發(fā)生松動(dòng)。這一問題的產(chǎn)生原因在于由于設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，在高溫或腐蝕狀態(tài)下引發(fā)的彈簧松動(dòng)，但彈簧松動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)降低壓力的情況，導(dǎo)致安全閥泄漏，其主要解決方法為更換適應(yīng)彈簧[2]。

（2）安全閥密封面受損問題。主要原因分析在于密封面受損有一定可能是由于顆粒雜質(zhì)落到密封面，在進(jìn)行安全閥調(diào)校時(shí)，施壓介質(zhì)如氮?dú)狻⑶逅?、壓縮空氣等，如果包含雜質(zhì)過多，就會(huì)導(dǎo)致密封面密封效果的下降。主要解決方法在于將密封面壓痕、研磨、清除。

而由于水垢腐蝕性介質(zhì)與殘留物堆積在密封面導(dǎo)致其產(chǎn)生凹坑溝痕，引發(fā)安全閥與安全閥座之間密封性不足，回落時(shí)閥芯與閥座之間就會(huì)產(chǎn)生水垢，長期如此就會(huì)降低安全閥的密封性。解決方法為依據(jù)密封面損傷程度或進(jìn)行研磨或進(jìn)行撤銷之后，再予以修復(fù)。

由于裝配不當(dāng)或零件尺寸參數(shù)或材質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下導(dǎo)致密封面受損，在裝配過程當(dāng)中，閥芯與閥座沒有完全對(duì)癥或存在透光情況或閥芯閥座密封面過寬而不利于密封，主要的解決辦法為檢查閥芯周圍配合間隙大小以及均勻性，要確保閥芯頂尖孔與密封面同心度。在各部間隙檢查時(shí)不可抬起閥芯，依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求適當(dāng)降低密封面寬度，以實(shí)現(xiàn)密封性的提升。

另外，對(duì)于密封材料的材質(zhì)選擇也要做到嚴(yán)格的有效控制，如果安全閥校驗(yàn)存在誤差，也會(huì)容易造成密封面受損，在定期進(jìn)行安全閥校驗(yàn)過程中，如果開啟壓力而沒有嚴(yán)格依據(jù)規(guī)定值進(jìn)行調(diào)整，而以排氣泄壓為判斷標(biāo)準(zhǔn)就存在一定幾率導(dǎo)致密封面發(fā)生受損的情況，這就要求維修人員必須要能夠嚴(yán)格依照相關(guān)參數(shù)規(guī)定進(jìn)行規(guī)定值調(diào)整，確保安全閥校驗(yàn)效果達(dá)到相關(guān)要求[3]。

（3）安全閥發(fā)生頻跳。主要成因包括：

①彈簧剛度過大而引發(fā)閥門震蕩或發(fā)生頻跳，解決方法為使用剛度相對(duì)較小的彈簧。

②進(jìn)口管道口徑過小或存在阻力過大的情況，主要解決方法為使用進(jìn)口管內(nèi)徑不小于閥門，進(jìn)口通徑或低于進(jìn)口管道阻力。

③排放管道阻力過大造成安全閥頻跳，解決方法為降低排放管道阻力。

④由于回座壓力過高而導(dǎo)致安全閥頻跳，這種問題的解決方法主要為重新進(jìn)行調(diào)節(jié)圈位置的合理調(diào)整渠道調(diào)節(jié)圈，穩(wěn)定平衡，回座壓力降低。

⑤安全閥排放壓力過大而導(dǎo)致的安全閥頻跳，主要解決方法為使用安全閥排放能力，最大程度上接近于設(shè)備正常排放量，讓維修人員進(jìn)行仔細(xì)的檢測并做好調(diào)試。

（4）安全閥發(fā)生拒跳的問題。如果安全閥超過開啟壓力而出現(xiàn)不下放情況，即被稱為安全法拒跳，通常導(dǎo)致發(fā)生安全閥拒跳的原因在于：

①彈簧由于受到過緊壓力而致使發(fā)生拒跳，通過對(duì)彈簧進(jìn)行適當(dāng)放松即可解決。

②閥瓣與閥座黏住或出現(xiàn)銹蝕問題，通過扳手輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)砝碼或卸下閥瓣進(jìn)行研磨，去除銹蝕，使其具備較高的密合性即可。

③安全閥安裝操作不規(guī)范而導(dǎo)致閥芯被卡住引發(fā)的安全閥拒跳，通過卸下安全閥并重新進(jìn)行正確安裝即可解決。

④閥寬與外殼間隙過小，在受熱后發(fā)生卡住情況而導(dǎo)致發(fā)生拒跳，主要解決方法為放大閥板與外殼之間間隙。

⑤存在遮擋物或雜志戒指而引發(fā)氣體通道被堵塞引起的安全法拒跳，將阻擋物或介質(zhì)或異物去除即可[4]。

5 安全閥校驗(yàn)與維修中的注意要點(diǎn)

（1）進(jìn)行安全閥校驗(yàn)與維修之前必須要進(jìn)行拉起試驗(yàn)，如果這一過程中安全閥無法正常跳起，則必須針對(duì)安全閥閥頂桿與閥帽之間距離進(jìn)行仔細(xì)檢查，檢查其是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定距離，如距離沒有達(dá)標(biāo)，則需進(jìn)行嚴(yán)密調(diào)整，調(diào)整后再進(jìn)行第二次試驗(yàn)，如仍然無法正常起跳，則需要對(duì)安全閥予以拆解，針對(duì)閥芯與套筒之間予以測試，檢查是否存在卡頓問題。

（2）安全閥在經(jīng)過校驗(yàn)于維修后仍然存在泄漏問題，則需將安全閥進(jìn)行解體，再檢查閥芯與閥底是否完全接觸，或是否壓在噴嘴環(huán)上，如果壓在噴嘴環(huán)，則上面會(huì)留有相應(yīng)痕跡，此時(shí)要檢查噴嘴環(huán)周圍固定螺栓是否損壞，再檢查固定被帽是否緊固，完成后進(jìn)行安全閥組裝，將噴嘴環(huán)向下旋拉不超過兩個(gè)鋸齒位置。

（3）將將安全閥解體后，對(duì)結(jié)合面需進(jìn)行嚴(yán)密的致密性檢查，如果在結(jié)合面上留存有雜質(zhì)，則泄露原因有可能是由于存在雜質(zhì)而導(dǎo)致安全閥發(fā)生結(jié)構(gòu)性硬傷而發(fā)生泄漏，這就需要使用研磨砂，采用研磨塊涂上研磨砂方式，針對(duì)安全閥內(nèi)部予以仔細(xì)研磨，研磨過程中需注意如沖刷痕跡較深，初次處理時(shí)需選用粗沙紙來予以研磨。此外，研磨最后階段需使用研磨砂對(duì)閥門表面予以研磨拋光，依據(jù)相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，研磨劑所含細(xì)沙顆粒物顆粒數(shù)約600～900，研磨后對(duì)平面需進(jìn)行仔細(xì)檢查，以確保其達(dá)到可使用標(biāo)準(zhǔn)。