［摘 要］分析彈簧式安全閥泄漏的原因，使得改進，并且得以解決。
    ［關鍵詞］彈簧式安全閥，泄漏，運行，安裝，開啟，性能，調整。
    安全閥作為一種用于保護受壓設備或管道上的壓力釋放裝置，在使用過程中應該做到準確開啟、足量排放、及時回座、可靠密封。但是在實際的實際使用過程中，由于種種原因，常常會影響安全閥的使用性能。彈簧式安全閥由于具有結構緊湊，輕便靈敏，能承受振動等優(yōu)點，已普遍地應用在鍋爐上作為安全泄壓裝置。但對這種安全閥的選擇、安裝、使用或調整不當，會造成閥門故障，其中尤以閥門泄漏最為常見。
    彈簧式是指閥瓣與閥座的密封靠彈簧的作用力。彈簧式安全閥的泄漏主要發(fā)生在閥瓣與閥座的密封面，而這個密封面的作用原理是這樣的：在安全閥的閥瓣上通過調節(jié)彈簧的預緊壓縮量產生一個向下的力，以此來對抗由于介質壓力在該密封副有效面積上產生向上的力。二者的差值在密封面之間產生一個向下的關緊力，這個力的大小應該足以防止透過密封面之間的泄漏。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。
    分析產生安全閥的泄漏可能有以下幾個方面原因。
    一、運行方面的原因：由于在密封面上產生蒸汽沖蝕的劃痕，或積存水垢污渣，使密封面的密封性能減弱；由于某種原因安全閥彈簧的彈性發(fā)生變化，彈簧松弛，從而是向下的壓力減弱，引起泄漏。如密封面已損傷，應根據操作程度采用研磨或車削后在研磨的方法加以修復。
    二、安全閥安裝不合理：閥體安裝不鉛直，使閥桿重心不正而被卡住；排汽管道載荷不合理地加在閥體上，使零件的同心度遭到破壞，閥瓣或閥座的密封面歪斜，關緊力不能均勻作用在密封面上導致漏汽。
    鍋爐安全閥的安裝應主要注意以下事項：
    　　1、各種安全閥都應垂直安裝。
    　　2、安全閥出口 <http://search.china.alibaba.com/wiki/k-%B3%F6%BF%DA_n-y.html>處應無阻力，避免產生受壓現(xiàn)象。
    　　3、安全閥在安裝前應專門測試，并檢查其官密封性。
    　　4、對使用中的安全閥應作定期檢查。
    　并且安全閥安裝還要符合下列要求：
    　?。╨）額定蒸發(fā)量大于0.5t/h的鍋爐，至少裝設兩個安全閥：額定蒸發(fā)量小于或等于0.5t/h的鍋爐，至少裝一個安全閥?？煞质绞∶浩鞒隹谔帯⒄羝^熱器出口處都必須裝設安全閥。
    　　（2）安全閥應垂直安裝在鍋商、集箱的最高位置。在安全閥和鍋筒或集箱之間，不得裝有取用蒸汽的出口管和閥門。
    　?。?）要有提升手把和防止隨便擰動調整螺釘的裝置。
    　?。?）對于額定蒸汽壓力小于或等于3.82MPa的鍋爐，安全閥喉徑不應小于25mm：對于額定蒸汽壓力大于3.82MPa的鍋爐，安全閥喉徑不應小于20mm。
    　?。?）安全閥與鍋爐的連接管，其截面積應不小于安全閥的進口 <http://search.china.alibaba.com/wiki/k-%BD%F8%BF%DA_n-y.html>截面積。如果幾個安全閥共同裝設在一根與鍋筒直接相連的短管上，短管的通路截面積應不步于所有安全閥排汽面積的1.25倍。
    　　（6）安全閥一般應裝設排汽管，排汽管應直通安全地點，并有足夠的截面積，保證排汽暢通。安全閥排氣管底部應接到安全地點的疏水管，在排氣管和疏水管上都不允許裝設閥門，對通往室外的排汽管道應作必要的支承。
    三、安全閥的開啟壓力是通過改變彈簧預緊壓縮量來調節(jié)的，每一根彈簧都只能在一定的開啟壓力范圍內工作，并且當工作溫度提高時，其最大工作壓力即相應下降?？梢妼Π踩y選用不當也是可能產生泄漏的原因。還有相當多的蒸汽鍋爐降壓運行后，由于蒸汽的比容隨著壓力的降低而增大，于是安全閥相應排汽時間延長，長期這樣必然使得在閥瓣升起的過程中通過的高速蒸汽流對密封面造成沖蝕磨損，以致關閉不嚴而泄漏。
    四、 彈簧性能不穩(wěn)定，以及接觸高溫高壓的介質等因素，使彈簧式安全閥不易調整并保持在最佳工作狀態(tài)，從而造成閥門泄漏。這往往是用戶所容易忽視的問題。在安全閥校驗過程中，有一個值得注意的普遍情況就是閥門的開啟壓力不嚴格地按照規(guī)定值調整，對校驗后的安全閥漏汽，一般又都不從安全閥的調整方面找原因，而是一換了之。結果使一些無制造、安裝缺陷的安全閥失去了繼續(xù)使用的機會，造成了不應有的浪費。其中大部分安全閥的開啟壓力與鍋爐的正常工作壓力很接近，以致密封面的關緊力過小，當閥門的接管過長，受振動或蒸汽壓力波動時很容易發(fā)生泄漏。同時閥門的回座壓力過低，即閥瓣要在蒸汽壓力降低很多時才能回座，是密封面受到蒸汽沖蝕時間過長，這可能也是造成泄漏的原因之一。
    五、臟物雜質落到密封面上，將密封面墊住，造成閥芯與閥座間有間隙，從而閥門滲漏。有兩種情況會造成密封面上有雜物。一種是在安全閥的研磨時，使用的磨料如果清除不干凈，則會殘留在密封面上，使閥門的密封性能下降造成泄漏。如果是離線調校，這種情況可以及時得到糾正，不會造成太大影響；而如果是在線調校則沒有辦法進行處理，造成閥門的長期泄漏。另一種是，安全閥在使用期間，密封面會產生雜質，生成銹污和產生腐蝕。這些都可以造成閥門密封性能的下降產生泄漏。 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，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分鐘后再跑舵一次，對密封面進行沖刷。 另一種情況是密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因有以下幾點：一是密封面材質不良。例如，由于多年的檢修，安全門閥芯與閥座密封面普遍已經研得很低，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。二是檢修質量差，閥芯閥座研磨的達不到質量標準要求，消除這種故障的方法是根據損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法修復密封面，修復后應保證密封面平整度，其粗糙度值不低于 0.2。
    六、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；根據圖紙要求適當減小密封面的寬度實現(xiàn)有效密封。
    七、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：一是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。二是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。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。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量標準。雜質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落入。
    八、 安全閥起座后不回座或頻跳。 安全閥回座壓力過低會推遲閥瓣關閉時間，易破壞密封面，若回座壓力不符合JB452-1799的標準要求，可利用閥座上的調節(jié)圈來調整，調整后將固定螺栓擰緊，以防止調節(jié)圈轉動。彈簧式安全閥在出廠時將調節(jié)圈調在比較高的位置，以便起跳，故回座壓力偏低，在實際使用情況下可酌情處理。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過高有關，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(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。
    九、安全閥的顫振。安全閥在排放過程中出現(xiàn)的抖動現(xiàn)象，稱其為安全閥的顫振，顫振現(xiàn)象的發(fā)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(fā)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。
    十、部分安全閥存在制造質量差的現(xiàn)象。目前國家對安全閥已實行了制造許可制度，市場上供應的安全閥大多是由標有 TS 標識的專業(yè)生產單位生產。但仍有一定數量的安全閥制造質量低下，幾何尺寸、加工精度誤差較大，技術性能達不到要求，造成安全閥早期泄漏。選購安全閥時，應對生產單位和實物進行認真檢查和核實。
    安全閥在操作壓力下的任何泄漏都必須盡快處理，否則會導致水垢和塵埃雜質在閥瓣和閥座的密封面上集結。提升閥桿時，若雜質吹不掉，則易被夾在密封面之間，造成密封面磨損，泄漏加劇。
    根據標準規(guī)范的要求，以及從實際安全閥校驗的經驗中可得出：對安全閥的調整一般應比較正確地將開啟壓力整定在上述規(guī)定值。如校驗后發(fā)生泄漏的，考慮到實際的整定值可能會有偏差，可將開啟壓力在原整定值的開啟壓力。通常這樣做可使泄漏問題得到解決。
    參考文獻
    1、《工業(yè)管道及閥門維修問答》中國機械工程學會設備與維修工程分會，“機械設備維修問答叢書”編委會　編，機械工業(yè)出版社，2009-4-1；
    2、《蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》；
    3、《鍋爐安全技術 (第二版)》崔政斌，吳進成　編著， 現(xiàn)代生產安全技術叢書，化學工業(yè)出版社 ，2009 年3月；
    4、《電站安全閥應用導則》（DLT959-2005）；
    作者簡介：李秋禾，女，1974年出生，1998年佳木斯大學工學院熱能工程專業(yè)畢業(yè)，學士學位，副高級職稱。現(xiàn)任黑龍江省鶴崗市熱力公司鍋爐專業(yè)工程師，從事鏈條爐和循環(huán)流化床鍋爐的安裝、運行、檢修技術管理工作。