安全閥常見故障的研討

曹雪飛

（新疆眾和股份有限公司 烏魯木齊830013）

1 閥門漏泄

在設備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過允許程度的滲漏，安全閥的泄漏不但會引起介質(zhì)損失。另外，介質(zhì)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(zhì)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(zhì)是蒸汽的安全閥，在規(guī)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。一般造成閥門漏泄的原因主要有以下3種情況：

⑴臟物雜質(zhì)落到密封面上，將密封面墊住，造成閥芯與閥座間有間隙，從而閥門滲漏。消除這種故障的方法就是清除掉落到密封面上的臟物及雜質(zhì)，一般在鍋爐準備停爐大小修時，首先做安全門跑砣試驗，如果發(fā)現(xiàn)漏泄停爐后都進行解體檢修，如果是點爐后進行跑砣試驗時發(fā)現(xiàn)安全門漏泄，估計是這種情況造成的，可在跑砣后冷卻20 min后再跑舵一次，對密封面進行沖刷。

⑵密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因有以下幾點：一是密封面材質(zhì)不良。例如，在3～9號爐主安全門由于多年的檢修，主安全門閥芯與閥座密封面普遍已經(jīng)研得很低，使密封面的硬度也大大降低了，從而造成密封性能下降，消除這種現(xiàn)象最好的方法就是將原有密封面車削下去，然后按圖紙要求重新堆焊加工，提高密封面的表面硬度。注意在加工過程中一定保證加工質(zhì)量，如密封面出現(xiàn)裂紋、沙眼等缺陷一定要將其車削下去后重新加工。新加工的閥芯閥座一定要符合圖紙要求。目前使用YST103通用鋼焊條堆焊加工的閥芯密封面效果就比較好。二是檢修質(zhì)量差，閥芯閥座研磨的達不到質(zhì)量標準要求，消除這種故障的方法是根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法修復密封面。

⑶由于裝配不當或有關零件尺寸不合適。在裝配過程中閥芯閥座未完全對正或結合面有透光現(xiàn)象，或者是閥芯閥座密封面過寬不利于密封。消除方法是檢查閥芯周圍配合間隙的大小及均勻性，保證閥芯頂尖孔與密封面同正度，檢查各部間隙不允許抬起閥芯；根據(jù)圖紙要求適當減小密封面的寬度實現(xiàn)有效密封。

2 閥體結合面滲漏

指上下閥體間結合面處的滲漏現(xiàn)象，造成這種漏泄的主要原因有以下幾個方面：

⑴結合面的螺栓緊力不夠或緊偏，造成結合面密封不好。消除方法是調(diào)整螺栓緊力，在緊螺栓時一定要按對角把緊的方式進行，最好是邊緊邊測量各處間隙，將螺栓緊到緊不動為止，并使結合面各處間隙一致。

⑵閥體結合面的齒形密封墊不符合標準。例如，齒形密封墊徑向有輕微溝痕，平行度差，齒形過尖或過坡等缺陷都會造成密封失效。從而使閥體結合面滲漏。在檢修時把好備件質(zhì)量關，采用合乎標準的齒形密封墊就可以避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。

⑶閥體結合面的平面度太差或被硬的雜質(zhì)墊住造成密封失效。對由于閥體結合面的平面度太差而引起閥體結合面滲漏的，消除的方法是將閥門解體重新研磨結合面直至符合質(zhì)量標準。由于雜質(zhì)墊住而造成密封失效的，在閥門組裝時認真清理結合面避免雜質(zhì)落入。

3 安全閥的回座壓力低

安全閥回座壓力低對鍋爐的經(jīng)濟運行有很大危害，回座壓力過低將造成大量的介質(zhì)超時排放，造成不必要的能量損失。這種故障多發(fā)生在200 MW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：

⑴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(zhì)不斷排出，推動主安全閥動作。

一方面是沖量安全閥前壓力因主安全閥的介質(zhì)排出量不夠而繼續(xù)升高，所以脈沖管內(nèi)的蒸汽沿汽包或集氣聯(lián)箱繼續(xù)流向沖量安全閥維持沖量安全閥動作。

另一方面由于此種型式的沖量安全閥介質(zhì)流通是經(jīng)由閥芯與導向套之間的間隙流向主安全閥活塞室的，介質(zhì)沖出沖量安全閥的密封面，在其周圍形成動能壓力區(qū)，將閥芯抬高，于是達到?jīng)_量安全閥繼續(xù)排放，蒸汽排放量越大，閥芯部位動能壓力區(qū)的壓強越大，作用在閥芯上的向上的推力就越大，沖量安全閥就越不容易回座，此時消除這種故障的方法就是將節(jié)流閥關小，使流出沖量安全閥的介質(zhì)流量減少，降低動能壓力區(qū)內(nèi)的壓力，從而使沖量安全閥回座。

⑵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(jié)流形成較高的動能壓力區(qū)，將閥芯抬高，延遲回座時間，當容器內(nèi)降到較低時，動能壓力區(qū)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(jīng)時不至于過分節(jié)流，而使局部壓力升高形成很高的動能壓力區(qū)。

⑶各運動零件摩擦力大，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(diào)整至標準范圍內(nèi)，消除卡澀的可能性。

4 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(xiàn)，這種現(xiàn)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(guī)定的開啟高度時，不允許出現(xiàn)卡阻、震顫和頻跳現(xiàn)象。發(fā)生頻跳現(xiàn)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(nèi)過剩的介質(zhì)排放量較少，安全閥已經(jīng)回座了，當運行人員調(diào)整不當，容器內(nèi)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(jié)流閥的開度的方法予以消除。節(jié)流閥開大后，通往主安全閥活塞室內(nèi)的汽源減少，推動活塞向下運動的力較小，主安全閥動作的機率較小，從而避免了主安全閥連續(xù)啟動。

5 結束語

對鍋爐安全閥的常見故障原因進行了分析并提出了具體的解決方法，雖然目前電站鍋爐安全閥都是由主、輔閥配套組成的，并采用機械和熱工控制雙重保護，有些故障不易發(fā)生，但只有充分掌握安全閥的常見故障原因和消除方法，在故障發(fā)生時處理起來才能得心應手，對保證設備的安全運行有著重要的意義。

[1]張傳虎.電站安全閥應用導則（DL/T959-2005）.中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會，2005.

[2]李培華.電站鍋爐安全閥的使用和維護.中國電力出版社，2013，1.