火力发电厂安全阀常见故障分析

温丽萍

（大唐太原第二热电厂，山西 太原 030041）

电力发电企业一般用到安全阀的位置是两大部门，即汽机和锅炉。这两个部门承载高温高压汽体、压力水的管道和压力容器很多，为保证这些管道容器不超压，安全阀便是最有效的手段。由于涉及到的安全阀数量和型号很多，不能一一写到，但它们结构基本相同，常出现的故障也基本相同，这里就一些共性的问题和常出现的障碍进行讨论并提出解决方法。

1 汽机方面弹簧式安全阀

在高低加、除氧器和热网基本加热器的汽、水侧均装设有纯弹簧式安全阀，弹簧压力大小靠上边的螺母和锁母进行调整。一般在进行机组大、小修时，所有的安全阀均要进行检查并整定，以符合运行时设备压力的要求。出现的问题一般为泄漏，安全阀不严。

安全阀出现泄漏原因及分析：我厂300 MW及200 MW机组高加汽侧安全阀均出现过运行过程中安全阀漏气的现象，甚至冲刷坏了安全阀密封面。一般出现此类问题，首先检查压力容器或管路是否超压。在不超压的情况下，出现泄漏情况有以下这些原因。

1.1 安全阀密封面未清理

检修结束安装工程中，安全阀密封面未清理干净，有杂物，弹簧施压后存在缝隙，造成在运行当中泄漏的现象。一般出现这种情况，利用手动微微打开安全阀放汽，可以吹掉杂物，回座后便严密不漏了。

1.2 安全阀密封面出现损伤或凹槽

由于杂物太硬（如铁销、焊杂等）使密封面出现损伤，或由于泄漏时间长，高压力的水或蒸汽使密封面出现凹槽。在这样的情况下进行放汽吹扫就不起作用了，必须处理结合面。一般是进行车削，但车削过程使密封面变薄，硬度受到了影响，运行一段时间后还是会出现漏汽损失结合面的现象，如：我厂200 MW机组高加汽侧安全门，由于修前发现有泄漏现象，停机小修时进行密封面修研，使得密封面变薄，从而造成密封性能下降，运行一段时间后，出现冲刷损坏，造成泄漏。所以，应该严格按照安装图纸要求对损坏严重的安全门密封面进行补焊，然后在进行车削。一般这种结合面补焊需采用和母材一致或接近母材的焊条。

1.3 安全阀安装使用不得当

安全阀在安装使用过程中，压力等级整定不合适也是造成安全阀运行当中泄漏的一个主要原因。在运行当中出现因为压力整定过低造成泄漏的例子很多，这种情况只能退出设备运行，进行重新的整定。

1.4 检修工艺问题

检修工艺问题造成安全阀泄漏。密封面经过研刮后，安装后阀芯和阀座不对正，这种情况就只能更换安全阀了。如果几次检修后，使得密封面变宽，这样也不利于密封。在进行检查过程中，发现此类问题，应进行车削，使密封面宽度符合图纸要求后再进行安装运行。

1.5 安全阀选型问题

安全阀选型问题也容易造成阀门泄漏或超压时出现颤振，主要原因是安全阀排汽能力不足，不能及时泄掉压力，出现这种情况的另外一个原因是安全阀选择正确，但出口管过细，也容易造成排汽时的颤振。在选型和安装过程中严格按照规定和图纸要求进行，此类问题就可以解决。

1.6 运行震动使螺丝锁母松脱

运行当中由于震动使安全阀压弹簧的螺丝锁母出现松脱，安全阀整定压力降低，造成安全阀在未超压的情况下就发生泄压现象。在运行设备不能退出的情况下，只能进行重新紧固锁母，向下压弹簧，保证不漏，但这样也就使得安全阀的整定压力未知了，只有利用设备停运期间进行重新整定了。

2 锅炉方面脉冲式安全阀

常见的故障有以下几点。

2.1 安全阀出现频跳

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，这种现象被称为安全阀的“频跳”。危害：导向平面由于反复高频摩擦造成表面划伤或局部材料疲劳失效；密封面由于高频碰撞造成损伤；由跳频所带来的阀门及管道颤振可能会破坏焊接材料和系统上的其他设备；由于高频振颤造成弹簧失效；由于安全阀在频跳时无法达到需要的排气量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。

原因分析：①当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力与系统压力相同，是相对稳定的；当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速开启进行泄压，但由于阀门与系统的连接管设计不当，造成连接管内压力局部下降过快，压力下降超过3%，使安全阀关闭，此时系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳，反复上述过程，造成频跳。要想消除这种现象，必须进行以下整改：阀门与系统间的连接管内径不应小于阀门入口管内径；阀门与系统连接管不应过长或过长未作补偿（使用内径较大的管径）；阀门与系统的连接管不应拐弯过多甚至在该管上开孔用作其他系统。②安全阀的额定排量远远大于所需排量。安全阀排放时过大的排量导致压力容器或管道局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀再次起跳，造成频跳。③阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环，这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后蒸汽的作用力无法在阀瓣座和调节环构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持开放状态，从而导致阀门迅速回座，但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。

以上分析均出现在系统和安全阀的设计选型上，只要进行改进，频跳现象就可以得到解决。

2.2 安全阀拒跳

原因分析：①阀门整定压力过高；②阀门内落入大量杂物从而使阀瓣座和导套间卡死或摩擦力过大；③弹簧之间夹入杂物无法正常压缩；④阀门安装不当，阀门垂直度不好，使阀杆组件在起跳过程中由于部件卡涩造成安全阀开启受阻。

锅炉的工作环境相对较差，以上这些情况，在实际的工作中均出现过造成系统超压的现象。以上的分析对针对性的查找原因很有帮助。

2.3 安全阀不回座或回座比过大

原因分析：①排汽管道设计不当造成排汽不畅。由于排汽管管道内径过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排汽管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势，使安全阀回座困难。②阀门内落入大量杂物，从而使阀瓣座和导套之间卡死，摩擦力加大，弹簧力量不足以使阀芯迅速回座。③由于对阀门排放时的排放反力计算不足，在排放时使阀门内部变形造成零部件卡涩。④在运行当中由于压力容器或管道振动使得弹簧压紧螺栓的锁母松脱，安全阀的动作压力设定值不断变小，从而导致阀门不回座。

电厂的安全阀种类很多，以上的分析都是一些常见安全阀出现的问题。现代大型机组都配有压力继电器的电磁动作的脉冲门，其脉冲动作由压力继电器控制，靠电磁来拉起重锤门杆实现安全阀泄压的功能，这种脉冲安全门的机械动作只有在电源中断的情况下才起作用。以上分析的一些一般性问题，在这种电磁式安全阀上也有出现，解决的方法同样适用。

3 结束语

本文对电厂汽机和锅炉安全阀的常见的故障原因进行了分析，提出了在实际工作常用的解决方法。现在电厂多为亚临界、超临界甚至超超临界机组，系统压力很高，多数安全阀采用了主辅阀结构、电磁热工控制的手段，运行的安全性和稳定性得到了很大的提高，出现的问题越来越少，但在高压力的机组方面，安全阀的作用却越发的重要了。只有掌握了一般问题的分析和处理的方法，在实际工作中才能做到心中有数。