制冷系统安全阀起跳的故障与分析.docx

1、制冷系统安全阀起跳的故障与分析 1、阀门漏泄设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度渗漏，安全阀泄漏会引起介质损失。另外，介质不断泄漏还会使硬密封材料遭到破坏，常用安全阀密封面都是金属材料对金属材料，力求做光洁平整，要介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难。，工作介质是蒸汽安全阀，规定压力值下，出口端肉眼看不见，也听不出有漏泄，就认为密封性能是合格。一般造成阀门漏泄原因主要有以下三种情况：一种情况是，脏物杂质落到密封面上，将密封面垫住，造成阀芯与阀座间有间隙，阀门渗漏。消除这种故障方法就是清除掉落到密封面上脏物及杂质，一般锅炉准备停炉大小修时，首先做安全门跑砣试验，发现漏泄停炉后

2、都进行解体检修，是点炉后进行跑砣试验时发现安全门漏泄，估计是这种情况造成，可跑砣后冷却20分钟后再跑舵一次，对密封面进行冲刷。另一种情况是密封面损伤。造成密封面损伤主要原因有以下几点：一是密封面材质不良。例如，39号炉主安全门多年检修，主安全门阀芯与阀座密封面普遍已经研很低，使密封面硬度也大大降低了，造成密封性能下降，消除这种现象最好方法就是将原有密封面车削下去，然后按图纸要求重新堆焊加工，提高密封面表面硬度。注意加工过程中一定保证加工质量，如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工阀芯阀座一定要符合图纸要求。目前使用YST103通用钢焊条堆焊加工阀芯密封面效果就比较好。

3、二是检修质量差，阀芯阀座研磨达不到质量标准要求，消除这种故障方法是损伤程度采用研磨或车削后研磨方法修复密封面。造成安全阀漏泄另一个原因是装配不当或有关零件尺寸不合适。装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象，是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。消除方法是检查阀芯周围配合间隙大小及均匀性，保证阀芯顶尖孔与密封面同正度，检查各部间隙不允许抬起阀芯；图纸要求适当减小密封面宽度实现有效密封。?2、阀体结合面渗漏指上下阀体间结合面处渗漏现象，造成这种漏泄主要原因有以下几个方面：一是结合面螺栓紧力不够或紧偏，造成结合面密封不好。消除方法是调整螺栓紧力，紧螺栓时一定要按对角把紧方式进行，最好是边紧边测量各

4、处间隙，将螺栓紧到紧不动为止，并使结合面各处间隙一致。二是阀体结合面齿形密封垫不符合标准。例如，齿形密封垫径向有轻微沟痕，平行度差，齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效。使阀体结合面渗漏。检修时把好备件质量关，采用合乎标准齿形密封垫就可以避免这种现象发生。三是阀体结合面平面度太差或被硬杂质垫住造成密封失效。对阀体结合面平面度太差而引起阀体结合面渗漏，消除方法是将阀门解体重新研磨结合面直至符合质量标准。杂质垫住而造成密封失效，阀门组装时认真清理结合面避免杂质落入。3、冲量安全阀动作后主安全阀不动作这种现象通常被称为主安全门拒动。主安全门拒动对运行中锅炉来说危害是非常大，是重大设备隐患，严重影响设

5、备安全运行，一旦运行中压力容器及管路中介质压力超过额定值时，主安全门不动作，使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。分析主安全门拒动原因之前，首先分析一下主安全门动作原理。如图1，当承压容器内压力升至冲量安全阀整压力时，冲量安全阀动作，介质从容器内管路冲向主安全阀活塞室内，活塞室内将有一个微小扩容降压，此时活塞室内压强为P1，活塞节流面积为Shs，此时作用活塞上f1为：f1=P1Shs.(1)此时承压容器内介质压强为P2，阀芯面积为Sfx，则此时介质对阀芯一个向上作用力f2为：f2=P2Shx?.(2)通常安全阀活塞直径较阀芯直径大，式(1)与式（2）中ShsSfx?P1P2将弹簧阀杆对阀芯

6、向上拉力设为f3及将运动部件与固定部件间摩擦力（主活塞与活塞室间摩擦力）设为fm，则主安全门动作先决条件：作用活塞上作用力f1略大于作用阀芯上使其向上作用力f2及弹簧阀杆对阀芯向上拉力f3及运动部件与固定部件间摩擦力（主活塞与活塞室间摩擦力）fm之和时，即：f1f2+f3+fm时主安全门才能启动。实践，主安全门拒动主要与以下三方面因素有关：一是阀门运动部件有卡阻现象。这可能是装配不当，脏物及杂质混入或零件腐蚀；活塞室表面光洁度差，表面损伤，有沟痕硬点等缺陷造成。这样就使运动部件与固定部件间摩擦力fm增大，其他条件不变情况下f1f2+f3+fm主安全门拒动。例如，2001年3号炉大修前过热主安全

7、门跑砣试验时，发生了主安全门拒动。检修时解体检查发现，活塞室内有大量锈垢及杂质，活塞活塞室内无法运动，造成了主安全门拒动。检修时对活塞，胀圈及活塞室进行了除锈处理，对活塞室沟痕等缺陷进行了研磨，装配前将活塞室内壁均匀涂上铅粉，并严格按次序对阀门进行组装。锅炉水压试验时，对脉冲管进行冲洗，然后将主安全门与冲量安全阀连接，大修后点炉时再次进行安全阀跑砣试验一切正常。二是主安全门活塞室漏气量大。当阀门活塞室漏气量大时，式（1)中f1一项作用活塞上作用力偏小，其他条件不变情况下f1f2+f3+fm主安全门拒动。造成活塞室漏气量大主要原因与阀门本身气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要

8、求有关系。例如，39号炉主安全阀对活塞环质量要求是活塞环棱角应圆滑，自由状态开口间隙不大于14，组装后开口间隙=11.25，活塞与活塞室间隙B=0.120.18，活塞环与活塞室间隙为S=0.080.12，活塞环与活塞室接触良好，透光应不大于周长16。对活塞室内要求是，活塞室内沟槽深度不超过0.080.1mm，其椭圆度不超过01mm，圆锥度不超过0.1mm，应光洁无擦伤，但解体检修时检查发现每台炉主安全门活塞环、活塞及活塞室都不符合检修规程要求，目前一般活塞环与活塞室间隙都S0.20，且活塞室表面缺陷更为严重，严重影响了活塞室汽密性，造成活塞室漏汽量偏大。消除这种缺陷方法是：对活塞室内表面进行处

9、理，更换合格活塞及活塞环，有节流阀冲量安全装置系统中关小节流阀开度，增大进入主安全门活塞室进汽量，条件允许情况下也可以增加冲量安全阀行程来增加进入主安全门活塞室内进汽量方法推动主安全阀动作。三是主安全阀与冲量安全阀匹配不当，冲量安全阀蒸汽流量太小。冲量安全阀公称通径太小，致使流入主安全阀活塞室蒸汽量不足，推动活塞向下运动作用力f1不够，即f1f2+f3+fm致使主安全阀阀芯不动。这种现象多发生于主安全阀式冲量安全阀有一个更换时，考虑不周而造成。例如2002年5号炉大修时，将两台重锤式冲量安全阀换成两台哈尔滨阀门厂生产A49H-P54100VDg20脉冲式安全阀，此安全阀一般与A42H-P541

10、00VDg125型弹簧式主安全匹配使用，将它与苏产Dg15090250型老式主安全阀配套使用，此种主安全阀与A29H-P54100VDg125型弹簧式主安全阀本比公称通径要大气密性较差，5号炉饱和安全阀定砣完毕，进行跑砣试验时造成主安全阀拒动。后来我们将冲量安全阀解体，将其导向套与阀芯配合部分间隙扩大，以增加其通流面积，再次跑砣试验一次成功。说冲量安全阀与主安全阀匹配不当，公称通径较小也会引起主安全阀拒动。?4、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长发生这种故障主要原因有以下两个方面：是，主安全阀活塞室漏汽量大小，冲量安全阀回座了，但存管路中与活塞室中蒸汽压力仍很高，推动活塞向下力仍很大，造

11、成主安全阀回座迟缓，这种故障多发生于A42Y-P5413.7VDg100型安全阀上，这种型式安全阀活塞室汽封性良好。消除这种故障方法主要开大节流阀开度和加大节流孔径加以解决，节流阀开度开大与节流孔径增加都使留脉冲管内蒸汽迅速排放掉，降低了活塞内压力，使其作用活塞上向下运动推力迅速减小，阀芯集汽联箱内蒸汽介质向上推力和主安全阀自身弹簧向上拉力作用下迅速回座。另原因就是主安全阀运动部件与固定部件之间磨擦力过大也会造成主安全阀回座迟缓，解决这种问题方法就是将主安全阀运动部件与固定部件配合间隙控制台标准范围内。?5、安全阀回座压力低安全阀回座压力低对锅炉经济运行有很大危害，回座压力过低将造成大量介质超

12、时排放，造成不必要能量损失。这种故障多发生200MW机组所使用A49H型弹簧脉冲安全阀上，分析其原因主由以下几个因素造成：一是弹簧脉冲安全阀上蒸汽排泄量大，这种形式冲量安全阀开启后，介质不断排出，推动主安全阀动作。是冲量安全阀前压力因主安全阀介质排出量不够而继续升高，脉冲管内蒸汽沿汽包或集气联箱继续流向冲量安全阀维持冲量安全阀动作。另此种型式冲量安全阀介质流通是经由阀芯与导向套之间间隙流向主安全阀活塞室，介质冲出冲量安全阀密封面，其周围形成动能压力区，将阀芯抬高，达到冲量安全阀继续排放，蒸汽排放量越大，阀芯部位动能压力区压强越大，作用阀芯上向上推力就越大，冲量安全阀就越不容易回座，此时消除这种

13、故障方法就是将节流阀关小，使流出冲量安全阀介质流量减少，降低动能压力区内压力，使冲量安全阀回座。造成回座压力低第二因素是：阀芯与导向套配合间隙不适当，配合间隙偏小，冲量安全阀启座后，此部位瞬间节流形成较高动能压力区，将阀芯抬高，延迟回座时间，当容器内降到较低时，动能压力区压力减小，冲量阀回座。消除这种故障方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸，配合间隙过小时，减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙，来增加该部位通流面积，使蒸汽流经时不至于过分节流，而使局部压力升高形成很高动能压力区。造成回座压力低另一个原因就是各运动零件磨擦力大，有些部位有卡涩，解决方法就是认真检查各运

14、动部件，严格按检修标准对各部件进行检修，将各部件配合间隙调整至标准范围内，消除卡涩可能性。?6、安全阀频跳频跳指是安全阀回座后，待压力稍一升高，安全阀又将开启，反复几次出现，这种现象称为安全阀频跳。安全阀机械特性要求安全阀整动作过程中达到规定开启高度时，不允许出现卡阻、震颤和频跳现象。发生频跳现象对安全阀密封极为不利，极易造成密封面泄漏。分析原因主要与安全阀回座压力达高有关，回座压力较高时，容器内过剩介质排放量较少，安全阀已经回座了，当运行人员调整不当，容器内压力又会很快升起来，又造成安全阀动作，像这种情况可开大节流阀开度方法予以消除。节流阀开大后，通往主安全阀活塞室内汽源减少，推动活塞向下运动力较小，主安全阀动作机率较小，避免了主安全阀连续启动。?7、安全阀颤振安全阀排放过程中出现抖动现象，称其为安全阀颤振，颤振现象发生极易造成金属疲劳，使安全阀机械性能下降，造成严重设备隐患，发生颤振原因主要有以下几个方面：是阀门使用不当，选用阀门排放能力太大（相必须排放量而言），消除方法是应当使选用阀门额定排量尽可能接近设备必需排放量。另是进口管道口径太小，小于阀门进口通径，或进口管阻力太大，消除方法是阀门安装时，使进口管内径不小于阀门进口通径减少进口管道阻力。排放管道阻力过大，造成排放时过大北压也是造成阀门颤振一个因素，可以降低排放管道阻力加以解决。?