彈簧式安全閥“卡死”與預(yù)防措施
闡述了彈簧式安全閥使用當(dāng)中， 粉塵、生銹、水垢、冰凍、容易造成的“卡死”。安裝、裝配運(yùn)輸和使用不當(dāng)、也容易造成安全閥“ 卡死”。要正確使用安全閥。
在特種設(shè)備設(shè)計(jì)和使用中都有安全閥，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供安全保護(hù)，安全閥動(dòng)作的可靠性直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全，而安全閥能否正常工作，以及其性能的好壞，不僅同它的設(shè)計(jì)、制造、選用有關(guān)，并且同安全閥的安裝、使用維護(hù)、以及安全閥校驗(yàn)周期的確定是否合理，有著直接的關(guān)系。
真空技術(shù)網(wǎng)(http://genius-power.com/)發(fā)布此文就彈簧式安全閥在使用中經(jīng)常發(fā)生的“卡死”現(xiàn)象，以及預(yù)防措施和校驗(yàn)周期的選用予以論述。
1、常見安全閥“卡死”的種類
1)粉塵“ 卡死”；2)鐵銹“ 卡死”：3)水垢“卡死”；4)冰凍“卡死”；5)制造、修理、校驗(yàn)以及零件選用、裝配不當(dāng)“卡死”；6)泄漏造成的“卡死”；7)油污產(chǎn)生的“卡死”；8)使用維護(hù)不當(dāng)出現(xiàn)的“卡死”。
2、各類“卡死”的形成過程及原因分析
1)粉塵“卡死”。通常粉塵分為兩大類，即：有機(jī)粉塵和無機(jī)粉塵。有機(jī)粉塵除了在與水或水蒸氣以及使用介質(zhì)混合后容易形成“卡死”外。同時(shí)它在沒有水及水蒸氣或其他介質(zhì)混合的情況下也容易形成。有機(jī)粉塵常見的有煤粉、塑料粉塵、植物性細(xì)小纖維和植物淀粉等。當(dāng)它們落到安全閥的導(dǎo)向套與閥門密封元件(閥瓣)之間的間隙后，在高溫狀態(tài)下發(fā)生融化、干燥、干餾、焦化(膨化)、結(jié)碳，從而導(dǎo)致向套與閥瓣或閥瓣與閥座粘結(jié)形成整體不能在原整定壓力下動(dòng)作而“卡死”。無機(jī)粉塵一般為爐塵、塵土、灰沙等。如果這些粉塵與閥腔內(nèi)的水或水蒸氣相互混合，則閥門受熱后，使閥腔內(nèi)的水與無機(jī)粉塵混合形成粘度較強(qiáng)的混合物在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與閥瓣間的間隙之中積聚，冷卻后使導(dǎo)向套與閥瓣以及閥瓣與閥粘結(jié)成整體，造成“ 卡死”。
2)鐵銹造成的安全閥“卡死”。鐵銹一般是閥體、閥罩、彈簧、管道等零件與空氣、水蒸氣、水、煙氣中的O2、SO2等其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，它會(huì)在閥腔、彈簧室和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)間隙中積聚，形成銹垢“卡死”。
3)水垢造成的安全閥“卡死”。安全閥安裝不合理造成安全閥閥腔內(nèi)積水會(huì)形成水垢。造成積水的主要原因有以下三個(gè)方面：
(1)在排汽管路的入口段最低處未裝設(shè)疏水管，使雨水、雪水從排氣管的出口處侵入，并在閥腔內(nèi)積聚。
(2)排汽管與其他排污管、排氣管、排水管一起共用一根排放總管。當(dāng)任意一只閥門開啟工作向外排放或泄漏時(shí)，所排出的汽、水等其他工質(zhì)就會(huì)冷凝和回流、倒灌或串入其他沒有開啟工作的安全閥的閥腔內(nèi)形成積水。
(3)安全閥閥體下方設(shè)置的吹掃、疏水孔和排汽管入口處底部的疏水管有異物堵塞時(shí)，使水在閥腔內(nèi)積聚。由于上述積水在閥腔內(nèi)受熱，水中雜質(zhì)的溶解度下降，即水中的鈣(Ca)鎂(Mg)離子等鹽類物質(zhì)連同其他雜質(zhì)，就會(huì)在閥門內(nèi)部的密封元件表面、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與閥瓣之間的間隙中以及其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件上結(jié)晶、粘附、沉積，造成“卡死”現(xiàn)象。
4)冰凍“卡死”。分為冬季冰凍“卡死”和非冬季冰凍“卡死”。冬季冰凍“卡死”是指一些安全閥常年受到雨雪等其他水源侵入造成閥內(nèi)積水，當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃度以下時(shí)，冰凍造成的“ 卡死”。非冬季冰凍“ 卡死”。是指不在冬天也會(huì)發(fā)生的冰凍“ 卡死”。發(fā)生在以液化氣體以及其他一些低沸點(diǎn)物質(zhì)為工質(zhì)的承壓設(shè)備的安全閥上，由于液化氣體在常壓下會(huì)迅速氣化。當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)、其泄漏介質(zhì)的流速、流量達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)吸收閥門的熱量，同時(shí)使空氣中水蒸氣在閥腔內(nèi)的零件表面和零件與零件之間的間隙中迅速結(jié)露、結(jié)霜和結(jié)冰，造成安全閥“卡死”。
5)安全閥密封泄漏造成的“卡死”。以蒸汽和液體介質(zhì)為工質(zhì)的承壓設(shè)備上的安全閥在泄漏時(shí)會(huì)造成閥腔內(nèi)潮濕，與周圍空氣中的粉塵以及閥腔內(nèi)零件表面上的鐵銹垢一起，冷卻后凝固而造成“卡死”。
6)制造、修理、校驗(yàn)和零件選用以及裝配不當(dāng)造成的“卡死”。
(1)閥體與閥座、閥瓣與閥座、閥瓣與導(dǎo)向套、閥桿與調(diào)節(jié)螺桿它們的同軸度較差；
(2)閥瓣與導(dǎo)向套、閥瓣的下導(dǎo)向套與閥座內(nèi)徑配合公差過��；
(3)導(dǎo)向套與閥瓣間的軸向尺寸過小；
(4)閥桿的外徑尺寸與調(diào)節(jié)螺桿的內(nèi)孔尺寸公差配合過緊；
(5)彈簧壓力級范圍與整定值相差過大；
(6)閥桿嚴(yán)重彎曲和閥瓣升高限位調(diào)節(jié)螺絲調(diào)整不當(dāng)。
7)油污造成的安全閥“ 卡死”。安全閥的工作溫度≥150℃時(shí)，安全閥的零件上的潤滑油脂就會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)、干餾使?jié)櫥椭恼扯仍龃�，使閥芯粘死。安全閥的工作溫度≥ 300℃ 時(shí)，潤滑油脂還會(huì)形成隱燃，焦化、結(jié)碳現(xiàn)象，最終導(dǎo)致安全閥的失靈和“卡死”。
8)安全閥使用、維護(hù)，選用不當(dāng)造成的“ 卡死”。如：使用前不進(jìn)行開啟壓力的整定，又不進(jìn)行用前檢查，致使不少銹蝕嚴(yán)重，開啟壓力高于被保護(hù)承壓設(shè)備允許的最高工作壓力的安全閥裝置于被保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)中。又如鍋爐用戶由于使用維護(hù)中沒有進(jìn)行定期的手動(dòng)、自動(dòng)排放試驗(yàn)和正確的維護(hù)方法也會(huì)造成安全閥“卡死”。
3、預(yù)防措施與注意事項(xiàng)
1)按照有關(guān)《規(guī)程》合理正確的安裝安全閥。安全閥排放汽管的入口段底部應(yīng)裝有接至安全地點(diǎn)的疏水管，在排放管和疏水管之間不得裝設(shè)任何閥門并保持暢通。每臺(tái)安全閥必須安裝獨(dú)立的排放管(有特殊要求時(shí)除外)；排放管不得與其他安全閥共用，以防止后開啟的工作安全閥不能正常開啟，從而使安全閥的排量不能保證，造成承壓設(shè)備的超壓；安全閥的排放管嚴(yán)禁與排污管道并聯(lián)在同一根管道，以防止排污水回流，串入安全閥閥腔從安全閥的散熱窗口噴出燙傷操作人員，并使安全閥的背壓增加以及造成安全閥內(nèi)部水垢的產(chǎn)生而形成“卡死”。
2)應(yīng)定期將安全閥拆下進(jìn)行全面清洗，檢查并重新研磨，定壓校驗(yàn)后方可重新使用。
3)安全閥每年至少送校驗(yàn)單位校驗(yàn)一次，用戶應(yīng)根據(jù)本單位安全閥的工作情況和設(shè)備使用管理情況制定校驗(yàn)計(jì)劃。校驗(yàn)周期，不能千篇一律，應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備和使用介質(zhì)而定。鍋爐安全閥每月應(yīng)進(jìn)行一次自動(dòng)排放試驗(yàn)，每周應(yīng)進(jìn)行一次手動(dòng)排放試驗(yàn)，以防止閥芯的粘結(jié)。此外，還應(yīng)對安全閥進(jìn)行現(xiàn)場在線校驗(yàn)，檢查安全閥的靈敏可靠性，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)主動(dòng)及時(shí)與校驗(yàn)單位聯(lián)系以防事故的發(fā)生。
4)安裝在室外的安全閥要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施、防止雨、霧、塵埃銹污等贓物侵入安全閥及排放管道，當(dāng)環(huán)境溫度低于零度時(shí)，還應(yīng)采取必要的防凍措施以保證安全閥的動(dòng)作可靠性。
5)設(shè)備正常工作壓力最好控制在≤0.9倍的安全閥整定壓力(開啟壓力)為宜。這是因?yàn)榘踩y產(chǎn)品密封性能試驗(yàn)指標(biāo)規(guī)定在0.9倍的整定壓力。如果設(shè)備工作壓力經(jīng)常在﹥0.9倍整定壓力下運(yùn)行，則安全閥容易進(jìn)入前泄工況(開啟前泄漏)，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移最終導(dǎo)致安全閥的密封性能下降而出現(xiàn)泄漏。
6)加強(qiáng)鍋爐的維護(hù)保養(yǎng)，保持爐墻，爐頂有良好的密封性能，降低安全閥周圍環(huán)境的粉塵濃度。
