【導讀】 安全閥是一種非常重要的保護用閥門,廣泛地用在各種壓力容器和管道系統上,當受壓系統中的壓力超過規定值時,它能自動打開,把過剩的介質排放到大氣中去,以保證壓力容器和管道系統安全運行,防止事故的發生,而當系統內壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時又能自動關閉。安全閥工作的可靠與否直接關系到設備及人身的安全,所以必須給予重視。
一、閥門漏泄

在設備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面處發生超過允許程度的滲漏,安全閥的泄漏不但會引起介質損失。另外,介質的不斷泄漏還會使硬的密封材料遭到破壞,但是,常用的安全閥的密封面都是金屬材料對金屬材料,雖然力求做得光潔平整,但是要在介質帶壓情況下做到絕對不漏也是非常困難的。因此,對于工作介質是蒸汽的安全閥,在規定壓力值下,如果在出口端肉眼看不見,也聽不出有漏泄,就認為密封性能是合格的。
二、閥體結合面滲漏

指上下閥體間結合面處的滲漏現象,造成這種漏泄的主要原因有以下幾個方面:一是結合面的螺栓緊力不夠或緊偏,造成結合面密封不好。二是閥體結合面的齒形密封墊不符合標準。三是閥體結合面的平面度太差或被硬的雜質墊住造成密封失效。

三、沖量安全閥動作后主安全閥不動作

這種現象通常被稱為主安全門的拒動。主安全門拒動對運行中的鍋爐來說危害是非常大的,是重大的設備隱患,嚴重影響設備的安全運行,一旦運行中的壓力容器及管路中的介質壓力超過額定值時,主安全門不動作,使設備超壓運行極易造成設備損壞及重大事故。

四、沖量安全閥回座后主安全閥延遲回座時間過長

發生這種故障的主要原因有以下兩個方面:

一方面是,主安全閥活塞室的漏汽量大小,雖然沖量安全閥回座了,但存在管路中與活塞室中的蒸汽的壓力仍很高,推動活塞向下的力仍很大,所以造成主安全閥回座遲緩。消除這種故障的方法主要通過開大節流閥的開度和加大節流孔徑加以解決,節流閥的開度開大與節流孔徑的增加都使留在脈沖管內的蒸汽迅速排放掉,從而降低了活塞內的壓力,使其作用在活塞上向下運動的推力迅速減小,閥芯在集汽聯箱內蒸汽介質向上的推力和主安全閥自身彈簧向上的拉力作用下迅速回座。

另一方面原因就是主安全閥的運動部件與固定部件之間的磨擦力過大也會造成主安全閥回座遲緩,解決這種問題的方法就是將主安全閥運動部件與固定部件的配合間隙控制臺標準范圍內。

五、安全閥的回座壓力低

安全閥回座壓力低對鍋爐的經濟運行有很大危害,回座壓力過低將造成大量的介質超時排放,造成不必要的能量損失。這種故障多發生在200MW機組所使用的A49H型彈簧脈沖安全閥上,分析其原因主要是由以下幾個因素造成的:
一是彈簧脈沖安全閥上蒸汽的排泄量大,這種形式的沖量安全閥在開啟后,介質不斷排出,推動主安全閥動作。

造成回座壓力低的第二因素是:閥芯與導向套的配合間隙不適當,配合間隙偏小,在沖量安全閥啟座后,在此部位瞬間節流形成較高的動能壓力區,將閥芯抬高,延遲回座時間,當容器內降到較低時,動能壓力區的壓力減小,沖量閥回座。

消除這種故障的方法是認真檢查閥芯及導向套各部分尺寸,配合間隙過小時,減小閥瓣密封面直往式閥瓣阻汽帽直徑或增加閥瓣與導向套之間徑向間隙,來增加該部位的通流面積,使蒸汽流經時不至于過分節流,而使局部壓力升高形成很高的動能壓力區。

造成回座壓力低的另一個原因就是各運動零件磨擦力大,有些部位有卡澀,解決方法就是認真檢查各運動部件,嚴格按檢修標準對各部件進行檢修,將各部件的配合間隙調整至標準范圍內,消除卡澀的可能性。

六、安全閥的頻跳

頻跳指的是安全閥回座后,待壓力稍一升高,安全閥又將開啟,反復幾次出現,這種現象稱為安全閥的“頻跳”。安全閥機械特性要求安全閥在整動作過程中達到規定的開啟高度時,不允許出現卡阻、震顫和頻跳現象。發生頻跳現象對安全閥的密封極為不利,極易造成密封面的泄漏。分析原因主要與安全閥回座壓力達高有關,回座壓力較高時,容器內過剩的介質排放量較少,安全閥已經回座了,當運行人員調整不當,容器內壓力又會很快升起來,所以又造成安全閥動作,像這種情況可通過開大節流閥的開度的方法予以消除。節流閥開大后,通往主安全閥活塞室內的汽源減少,推動活塞向下運動的力較小,主安全閥動作的幾率較小,從而避免了主安全閥連續啟動。
七、安全閥的顫振

安全閥在排放過程中出現的抖動現象,稱其為安全閥的顫振,顫振現象的發生極易造成金屬的疲勞,使安全閥的機械性能下降,造成嚴重的設備隱患,發生顫振的原因主要有以下幾個方面:

一方面是閥門的使用不當,選用閥門的排放能力太大(相對于必須排放量而言),消除的方法是應當使選用閥門的額定排量盡可能接近設備的必需排放量。

另一方面是由于進口管道的口徑太小,小于閥門的進口通徑,或進口管阻力太大,消除的方法是在閥門安裝時,使進口管內徑不小于閥門進口通徑或者減少進口管道的阻力。排放管道阻力過大,造成排放時過大的北壓也是造成閥門顫振的一個因素,可以通過降低排放管道的阻力加以解決。

目前電站鍋爐安全閥都是由主、輔閥配套組成,并采用機械和熱工控制雙重保護,有些故障不易發生,但充分掌握安全閥常見故障原因和消除方法,故障發生時處理起來才能得心應手,對保證設備安全運行有著重要意義。