锅炉安全阀阀门常见故障分析
时间：2020-12-13 08:02:21 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(呼和浩特铁路局 安监室特种设备检验所，内蒙古 呼和浩特 010000)
摘 要：
文章分析了锅炉安全阀阀门漏泄、阀体结合面渗漏、冲量安全阀动作后主安全阀不动作 、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长以及安全阀的回座压力低、频跳和颤振等常 见故障的原因，并针对故障提出了解决方法。
关键词：安全阀；
阀门；
故障；
解决方法
中图分类号：TK223.6 文献标识码：A 文章编 号：1007—6921(2009)06—0087—02
安全阀是一种非常重要的保护用阀门，广泛地用在各种压力容器和管道系统上，当受 压系统中的压力超过规定值时，它能自动打开，把过剩的介质排放到大气中去，以保证压力 容器和管道系统安全运行，防止事故的发生，而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作 压力时又能自动关闭。安全阀工作的可靠与否直接关系到设备及人身的安全，所以必须给予 重视。安全阀常见故障原因及解决方法一般有以下几种：
1 阀门漏泄
在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的渗漏，安全阀的泄 漏不但会引起介质损失，另外介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏。但是，常用的 安全阀的密封面都是金属材料对金属材料，虽然力求做得光洁平整，但是要在介质带压情况 下做到绝对不漏也是非常困难的。因此，对于工作介质是蒸汽的安全阀，在规定压力值下， 如果在出口端肉眼看不见，也听不出有漏泄，就认为密封性能是合格的。一般造成阀门漏泄 的原因主要有以下三种情况：
1.1 脏物及杂质落到密封面上，将密封面垫住，造成阀芯与阀座间有间隙，从而阀门 渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的脏物及杂质，一般在锅炉准备停炉大 小修时，首先做安全阀跑砣试验。如果是点炉后发现漏泄，要解体检修，并进行跑砣试验， 并可在跑砣后冷却20min再跑砣一次，对密封面进行冲刷。
1.2 密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点：①密封面材质不良，从而 造成密封性能下降。消除这种现象一种方法是将原有密封面车削下去，然后按图纸要求重新 堆焊加工，提高密封面的表面硬度。注意在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，新加工的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的阀芯密封面效果就比较好；
另一种方法是更新。② 检修质量差，阀芯阀座研磨水平达不到质量标准要求。消除这种故障的方法是根据损伤程度 采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。
1.3 由于装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面 有透光现象，或者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的 大小及均匀性，保证阀芯顶尖孔与密封面同正度，要注意的是，检查各部间隙不允许抬起阀 芯，根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。
2 阀体结合面渗漏
指上下阀体间结合面处的渗漏现象，造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面：
2.1 结合面的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，在 紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行，最好是边紧边测量各处间隙，将螺栓紧到紧不动为 止，并使结合面各处间隙一致。
2.2 阀体结合面的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，从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件 质量关，采用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生。
2.3 阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。消除的方法是将阀门解 体，重新研磨结合面直至符合质量标准，由于杂质垫住而造成密封失效的，在阀门组装时认 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的拒动。主安全门拒动对运行中的锅炉来说危害是非常 大的，是重大的设备隐患，严重影响设备的安全运行，一旦运行中的压力容器及管路中的介 质压力超过额定值时，主安全阀不动作，使设备超压运行，极易造成设备损坏及重大事故。
通过实践，主安全阀拒动主要与以下3方面因素有关：
3.1 阀门运动部件有卡阻现象。这可能是由于装
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的。装配时注意表面清洁，就可 避免这种故障。
3.2 主安全阀活塞室漏气量大。造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密 性，活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。
消除这种缺陷的方 法是对活塞室内表面进行处理，更换合格的活塞及活塞环，在有节流阀的冲量安全装置系统 中关小节流阀开度，增大进入主安全门活塞室的进汽量，在条件允许的情况下，也可以通过 增加冲量安全阀的行程来增加进入主安全门活塞室内的进汽量的方法推动主安全阀动作。
3.3 主安全阀与冲量安全阀的匹配不当，冲量安全阀的蒸汽流量太小。这种现象多发 生于主安全阀和冲量安全阀有一个更换时，由于考虑不周而造成的。更换安全阀时注意选择 匹配的安全阀，就可避免故障发生。
4 冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长
发生这种故障的主要原因有以下2个方面：
4.1 主安全阀活塞室的漏汽量太小，虽然冲量安全阀回座了，但存在管路中与活塞室 中的蒸汽的压力仍很高，推动活塞向下的力仍很大，所以造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，因为这种型式的安全阀活塞室汽封性 良好。消除 这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决，节流阀的开度开大与 节流孔径的增加都能使留在脉冲管内的蒸汽迅速排放掉，从而降低了活塞内的压力，使其作 用在活塞上向下运动的推力迅速减小，阀芯在集汽联箱内蒸汽介质向上的推力和主安全阀自 身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。
4.2 主安全阀的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主安全阀回座迟缓，解决 这种问题的方法就是将主安全阀运动部件与固定部件的配合间隙控制在标准范围内。
5 安全阀的回座压力低
安全阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害，回座压力过低将造成大量的介质超 时排放，造成不必要的能量损失。这种故障多发生在弹簧脉冲安全阀上，分析其原因主要是 由以下几个因素造成的：
5.1 弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大，这种形式的冲量安全阀在开启后，介质不断排 出，推动主安全阀动作。一方面是冲量安全阀前压力因主安全阀的介质排出量不够而继续升 高，所以脉冲管内的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 一方面由于此种型式的冲量安全阀介质流通是经由阀芯与导向套之间的间隙流向主安全阀活 塞室的，介质冲出冲量安全阀的密封面，在其周围形成动能压力区，将阀芯抬高，于是冲量 安全阀继续排放，蒸汽排放量越大，阀芯部位动能压力区的压强越大，作用在阀芯上的向上 的推力就越大，冲量安全阀就越不容易回座。此时消除这种故障的方法就是将节流阀关小， 使流出冲量安全阀的介质流量减少，降低动能压力区内的压力，从而使冲量安全阀回座。
5.2 阀芯与导向套的配合间隙不适当，配合间隙偏小，在冲量安全阀启座后，在此部位瞬 间节流形成较高的动能压力区，将阀芯抬高，延迟回座时间，当容器内压降到较低时，动 能压力区的压力减小，冲量阀回座。消除这种故障的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，来增加该部位的通流面积，使蒸汽流经时不至于过分节流，从而使局部压力升高形成 很高的动能压力区。
5.3 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动部件，严格 按检修标准对各部件进行检修，将各部件的配合间隙调整在标准范围内，消除卡涩的可能性 。
6 安全阀的频跳
频跳指的是安全阀回座后，待压力稍一升高，安全阀又将开启，反复几次出现，这种 现象称为安全阀的“频跳”。安全阀机械特性要求安全阀在整个动作过程中达到规定的开启 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的密封极为不利，极易 造成密封面的泄漏。分析原因主要与安全阀回座压力太高有关，回座压力较高时，容器内过 剩的介质排放量较少，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，所以又造成安全阀动作。像这种情况可通过开大节流阀开度的方法予以消除，节流阀开 大后，通往主安全阀活塞室内的汽源减少，推动活塞向下运动的力减小，主安全阀动作的机 率减小，从而避免了主安全阀连续启动。
7 安全阀的颤振
安全阀在排放过程中出现的抖动现象，称为安全阀的颤振，颤振现象的发生极易造成 金属的疲劳，使安全阀的机械性能下降，造成严重的设备隐患，发生颤振的原因主要有以下 几个方面：
7.1 阀门的使用不当，选用的阀门排放能力太大（相对于必须排放量而言）。消除的 方法是选用阀门的额定排量尽可能接近设备的必需排放量。
7.2 由于进口管道的口径太小，小于阀门的进口通径，或进口管阻力太大。消除的方法是 在阀门安装时，使进口管内径不小于阀门进口通径或者减少进口管道的阻力。
7.3 排放管道阻力过大，造成排放时过大的压力也是造成阀门颤振的一个因素，可以通 过降低排放管道的阻力加以解决。
以上对锅炉安全阀的常见故障原因进行了分析并提出了具体的解决方法，虽然目前锅 炉安全阀都有两套并行使用，有些故障不易发生，但只有充分掌握安全阀的常见故障原因和 消除方法，在故障发生时处理起来才能得心应手，对保证设备的安全运行有着重要的意义。
