安全閥選型、維護(hù)要點與故障速排方案

一、安全閥的分類及適用范圍1、按結(jié)構(gòu)和加載形式分類(1)杠桿式安全閥:結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)整容易,受環(huán)境溫度的影響小,能用于較高的工作溫度,缺點是笨重,受振動后易泄漏,不能用于高壓及移動式容器2)彈簧式安全閥:結(jié)構(gòu)緊湊,調(diào)整靈活,靈敏度高,安裝位置不受嚴(yán)格限制,是壓力容器最常用的一種安全閥3)脈沖式安全閥:結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,通常只用于壓力較高和安全泄放量很大的容器4)特殊結(jié)構(gòu)形式的安全閥:包括帶隔膜或波紋管的安全閥、平衡式安全閥等2、按照氣體排放方式分類(1)全封閉式:泄放氣體全部經(jīng)排放管排放,不向外泄漏,主要用于有毒、易燃介質(zhì)的容器2)半封閉式:排放氣體部分經(jīng)排放管,部分外泄,多用于介質(zhì)對環(huán)境不會污染的容器上3)敞開式:直接排入周圍空間,多用于壓縮空氣、蒸汽等介質(zhì)的容器3、按閥瓣開啟最大高度與閥孔直徑之比分類(1)微啟式:這種安全閥開啟度較小,一般都小于d1/20的要求,一般可在閥座上裝設(shè)一個簡單的調(diào)節(jié)圈微啟式安全閥的密封面結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)試維修容易,適用于排量不大,壓力不高的場合? ??(2)全啟式:h≥d1/4,對同樣的排氣量,全啟式比微啟式的體積小得多,但調(diào)試較復(fù)雜,回座壓力低,是使用較廣泛的一種。
二、安全閥的作用及原理安全閥的主要作用是當(dāng)壓力容器的壓力超過允許工作壓力時,自動跳開,把容器內(nèi)的氣(汽)體排出,直至壓力容器內(nèi)的壓力降至正常工作壓力時,又自動關(guān)閉,以保證壓力容器在正常壓力下運(yùn)行另外,安全閥開啟時由于氣(汽)體從閥內(nèi)高速噴出,發(fā)出較大的響聲,也起到一種自動報警的作用,警告壓力容器操作人員迅速采取降壓措施安全閥主要由閥座、閥瓣和加壓裝置三部分組成閥座內(nèi)的通道與壓力容器相通,閥瓣靠加壓裝置的壓力緊緊壓在閥座上,當(dāng)閥瓣所受的壓緊力大于氣(汽)體對閥瓣的作用力時,閥瓣緊貼閥座,安全閥處于關(guān)閉狀態(tài);如果壓力容器內(nèi)壓力升高,則氣(汽)體作用在閥瓣的力也增大,當(dāng)這個力大于加壓裝置對閥瓣的壓緊力時,閥瓣即上升離開閥座,安全閥處于開啟狀態(tài),容器內(nèi)的氣(汽)體從閥內(nèi)排出,容器內(nèi)壓力下降,安全閥又自動關(guān)閉這樣就使壓力容器內(nèi)的壓力始終保持在規(guī)定壓力范圍內(nèi)三、彈簧式安全閥的結(jié)構(gòu)形式及工作原理壓力容器上最常用的安全閥為彈簧式安全閥現(xiàn)就其結(jié)構(gòu)及工作原理介紹于下:1、結(jié)構(gòu)彈簧式安全閥有單彈簧式和雙彈簧式兩種,主要由閥體、閥芯、閥桿、彈簧和調(diào)整螺絲等構(gòu)件組成2、工作原理彈簧式安全閥是利用彈簧的彈力將閥芯壓在閥座上,根據(jù)壓力容器的最高工作壓力,可通過擰緊或旋松調(diào)整螺絲來調(diào)節(jié)彈簧的壓緊力。
當(dāng)氣(汽)體壓力作用于閥芯上的托力大于彈簧作用在閥芯上部的壓力時,彈簧就被壓縮,閥芯被頂起離開閥座,使氣(汽)體外泄;當(dāng)作用于閥芯的托力小于彈簧彈力時,彈簧就伸和使閥芯下壓,與閥痤重新緊密貼合,氣(汽)體就停止向外排泄? ??四、對安全閥出廠的要求(1)安全閥出廠必須附有產(chǎn)品質(zhì)量證明書,其質(zhì)量證明書應(yīng)包括下列內(nèi)容:① 銘牌上的內(nèi)容;② 制造依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn);③ 檢驗報告;④ 其他特殊要求;(2)在安全閥產(chǎn)品上應(yīng)裝設(shè)牢固的金屬銘牌,金屬銘牌上應(yīng)載明下列內(nèi)容:① 制造單位名稱,制造許可證編號;② 型號、形式、規(guī)格;③ 產(chǎn)品編號;④ 公稱壓力(MPa);⑤ 閥座喉徑(mm);⑥ 排放系統(tǒng);⑦ 適用介質(zhì)、溫度;⑧ 檢定合格標(biāo)記,監(jiān)檢標(biāo)記;⑨ 出廠年、月五、安全閥的選用1、選用安全閥的依據(jù)? ??安全閥的選用應(yīng)根據(jù)工作壓力、工作溫度、介質(zhì)特性(如粘性、清潔程度、毒性、毒性腐蝕性)以及容器有無震動等因素綜合決定2、具體選用安全閥時注意的事項(1)壓力較低,溫度較高且無震動的容器可采用杠桿式安全閥2)對一般低、中、高壓容器選用彈簧式安全閥3)對有毒介質(zhì)、易燃、易爆介質(zhì)的壓力容器應(yīng)采用封閉式安全閥并將排放管導(dǎo)入回收容器內(nèi)或引至安全地點,以避免中毒、燃燒、爆炸事故發(fā)生。
4)對蒸汽、壓縮空氣類介質(zhì)的壓力容器可選用敞開式或半封閉式安全閥5)高壓容器及安全泄放量較大而壁厚又不太富裕的中、低壓容器最好采用全啟式安全閥,而安全泄放量較小和要求壓力平穩(wěn)的容器宜采用微啟式安全閥6)對粘性大或有腐蝕性介質(zhì)的壓力容器宜采取爆破片7)確定安全閥規(guī)格時需注意兩點;① 安全閥的排放能力必須大于等于容器安全泄放量② 考慮安全閥工作壓力范圍與容器相適應(yīng)A、安全閥的公稱壓力(PN)應(yīng)不小于壓力容器的設(shè)計壓力B、安全閥彈簧剛度應(yīng)能滿足開啟壓力調(diào)整范圍8)選用安全閥時,需根據(jù)介質(zhì)特性確定閥芯、閥體的材料9)對于開啟壓力大于3MPa的蒸汽用安全閥或介質(zhì)溫度超過2350C的氣體用安全閥,宜采用帶散熱器的安全閥,以防止泄放介質(zhì)直接沖蝕彈簧10)當(dāng)安全閥有可能承受附加背壓時,應(yīng)選用帶波紋管的安全閥六、安全閥中的保險裝置(1)杠桿式安全閥應(yīng)有防止重錘自由移動的裝置和限制杠桿超出的導(dǎo)架;?(2)彈簧式安全閥應(yīng)有防止隨便擰動調(diào)整螺絲的鉛封裝置;(3)靜重式安全閥應(yīng)有防止重片飛脫的裝置七、安全閥的安裝要求安全閥安裝正確與否直接關(guān)系到能否保證其正常工作,以確保壓力容器的安全使用,防止壓力容器爆炸事故的發(fā)生。
安全閥的安裝需符合以下幾點要求:(1)安全閥應(yīng)鉛直安裝,并應(yīng)裝設(shè)在壓力容器液面以上的氣相空間,或與連接在壓力容器氣相空間上的管道連接;用于液體的安全閥應(yīng)安裝在正常液面以下2)壓力容器與安全閥之間的連接管和管件的通孔,其截面積不得小于安全閥的進(jìn)口截面積,其接管長度盡量短而直3)壓力容器一個連接口上裝設(shè)兩個或兩個以上安全閥時,則該連接口的截面積至少應(yīng)等于這些安全閥的進(jìn)口截面積總和4)壓力容器與安全閥之間不宜裝設(shè)中間截止閥門但對于盛裝易燃、毒性程度為極度、高度、中度危害或粘性介質(zhì)的壓力容器,為便于安全閥的更換、清洗,可在壓力容器與安全閥之間裝截止閥,截止閥的結(jié)構(gòu)和通徑應(yīng)不妨礙安全閥的正常泄放,壓力容器正常運(yùn)行時截止閥必須保持全開,并加鉛封對于多個泄放裝置的中間閥應(yīng)采用機(jī)械聯(lián)鎖控制,以保證在任何時候都能滿足容器所要求的泄放量5)安全閥裝設(shè)位置應(yīng)便于檢查和維修6)對易燃、毒性程度為極度、高度或中度危害介質(zhì)的壓力容器,應(yīng)在安全閥的排出口裝設(shè)排放導(dǎo)管,將排放的介質(zhì)引至安全地點,并進(jìn)行妥善處理,不得直接排入大氣,排放導(dǎo)管內(nèi)徑不得小于安全閥公稱直徑,并有防止排放導(dǎo)管內(nèi)積液的措施八、安全閥的高度與定壓為了保證安全閥在工作壓力下能密封,在規(guī)定排放壓力時能排氣(汽)泄壓,新安全閥投用前應(yīng)根據(jù)使用情況進(jìn)行調(diào)試后才準(zhǔn)安裝使用,使用中的安全閥也應(yīng)定期調(diào)試。
1、容器與管道安全閥的調(diào)試定壓按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定:安全閥的開啟壓力(Pz)不應(yīng)大于該容器的設(shè)計壓力,(P),即Pz≤P,且安全閥的密封試驗壓力(Pt)應(yīng)大于壓力容器的最高工作壓力(Pw)即Pt>Pw當(dāng)采用系統(tǒng)最高工作壓力為安全閥的開啟壓力,則系統(tǒng)中每個容器的工作壓力應(yīng)與其相適應(yīng)若采用最大允許工作壓力作為安全閥的調(diào)整依據(jù),在容器設(shè)計圖樣上和壓力容器銘牌上應(yīng)予以注明2、液化氣體汽車罐體安全閥的調(diào)試定壓按《液化氣體汽車罐車安全管理規(guī)程》的要求,安全閥的開啟壓力應(yīng)為罐體設(shè)計壓力的1.05~1.10倍;安全閥的額定排放壓力不得超過罐體設(shè)計壓力的1.2倍,安全閥的回座壓力不低于開啟壓力的0.8倍;開啟高度應(yīng)不小于閥座喉徑的1/4;低溫型罐車的安全閥開啟壓力不得超過罐體的設(shè)計壓力3、定壓方法及要求(1)對彈簧式安全閥,要先拆下提升手柄和頂蓋,用板手慢慢擰動螺絲;調(diào)緊彈簧為加壓,調(diào)松彈簧為減壓當(dāng)彈簧調(diào)整到安全閥能在規(guī)定的開啟壓力下自動排氣(汽)時,就可以擰緊緊固螺絲2)對杠桿式安全閥,先松動重錘的固定螺絲,再慢慢地移動重錘;移遠(yuǎn)重錘國加壓,移近重錘為減壓當(dāng)重錘移動到安全閥能在規(guī)定的開啟壓力下自動排氣(汽)時,就可以擰緊重錘的固定螺絲。
3)對靜重式安全閥,要在減壓或無壓下調(diào)整鐵盤;增加鐵盤為加壓,減少鐵盤為減壓每次升壓都必須把閥罩放上并固定好,嚴(yán)禁邊升壓邊取出鐵盤,以防鐵盤突然飛出發(fā)生意外事故? ??(4)如果在線進(jìn)行安全閥壓力調(diào)整時,必須有使用單位主管壓力容器安全的技術(shù)人員在場,調(diào)校時應(yīng)由有資格的檢驗員在場確認(rèn),調(diào)整及校驗裝置用壓力表的精度應(yīng)不低于1級在線調(diào)校時應(yīng)有可靠的安全防護(hù)措施5)定壓工作完成之后,須將其安全裝置固定牢靠,加鉛封或加鎖,并將安全閥的開啟壓力、回座壓力、閥芯提升高度、調(diào)整日期和調(diào)整人員姓名等填入《安全閥校驗記錄》,校驗合格后,檢驗單位應(yīng)出具校驗報告書九、安全閥的維護(hù)(1)經(jīng)常保持安全閥清潔,采取有效措施,使安全閥防銹、防粘、防堵、防凍2)經(jīng)常檢查其鉛封是否完好對杠桿式安全閥應(yīng)檢查重錘是否松動、移動及另掛重物3)一旦發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,應(yīng)及時修理或更換4)對空氣、蒸汽及帶有粘滯性介質(zhì)的安全閥,應(yīng)定期作手提排氣試驗,其間隔期由氣體的潔凈程度決定5)定期檢驗,包括清洗、研磨、試驗及校驗調(diào)整十、安全閥常見故障的原因及排除1、安全閥泄漏(1)氧化皮、水垢、雜物等落在密封面上,可用手動排氣(汽)吹除或拆開清理2)密封面機(jī)械損傷或腐蝕,可用研磨或車削后研磨的方法修復(fù)或更換。
3)彈簧因受載過大而失效或彈簧因腐蝕彈力降低,應(yīng)更換彈簧4)閥桿彎曲變形或閥芯與閥座支承面偏斜,應(yīng)找明原因,重新裝配或更換閥桿等部件5)杠桿式安全閥的杠桿與支點發(fā)生偏斜,使閥芯與閥座受力不均,應(yīng)校正杠桿中心線2、安全閥不在調(diào)定的開啟壓力下動作? ??(1)安全閥調(diào)壓不當(dāng),調(diào)定壓力時忽略了容器實際工作介質(zhì)特性和工作溫度的影響,需重新調(diào)定2)密封面因介質(zhì)污染或結(jié)晶產(chǎn)生粘連或生銹,需吹洗安全閥,嚴(yán)重時則需研磨閥芯、閥座3)閥桿與襯套間的間隙過小,受熱時膨脹卡住,需適當(dāng)加大閥桿與襯套的間隙4)調(diào)整或維護(hù)不當(dāng),彈簧式安全閥的彈簧收縮過緊或緊度不夠,杠桿式安全閥的生鐵盤過重或過輕,需重新調(diào)定安全閥5)閥門通道被盲板等障礙物堵住,應(yīng)清除障礙物6)彈簧產(chǎn)生永久變形,應(yīng)更換彈簧7)安全閥選用不當(dāng),如在背壓波動大的場合,選用了非平衡式的安全閥等,需更換相應(yīng)類型安全閥3、安全閥達(dá)不到全開狀態(tài)(1)安全閥選用的公稱壓力過大,彈簧剛度太大,需重新選用安全閥2)調(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng),需重新調(diào)整3)閥瓣在導(dǎo)向套中摩擦阻力大大,需清洗、修磨或更換部件4)安全閥排放管設(shè)置不當(dāng),氣(汽)體流動阻力大,需重新調(diào)整排放管路4、閥瓣振蕩(1)調(diào)節(jié)圈與閥瓣間隙太大,需重新調(diào)整。
2)安全閥的排放量比容器所要求的泄放量大得太多,應(yīng)重新選型,使之相匹配3)安全閥進(jìn)口管截面面積太小或阻力大,使安全閥的排氣(汽)量供應(yīng)不足,需更換或調(diào)整安全閥進(jìn)口管路4)排入管路阻力太大,應(yīng)對管路進(jìn)行調(diào)整以減小阻力? ??5、閥瓣不能及時回座(1)閥瓣在導(dǎo)向套中摩擦阻力大,間隙太小或不同軸,需進(jìn)行清洗、修磨或更換部件2)閥瓣的開啟和回座機(jī)構(gòu)未調(diào)整好,應(yīng)重新調(diào)整對彈簧式安全閥,通過調(diào)節(jié)彈簧壓縮力可調(diào)整其開啟壓力,通過調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)圈位置可調(diào)整其回座壓力十一、安全閥的檢驗期限(1)安全閥一般每年至少校驗一次;(2)新安全閥在安裝前應(yīng)根據(jù)使用情況調(diào)試后,才準(zhǔn)安裝使用。