承压特种设备常用安全阀的修理与校验

蒋永强

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山 063200）

0 引言

安全阀作为工业锅炉、压力容器以及压力管道等承压特种设备的重要安全附件，对于设备和管道的安全运行具有非常重要的作用。在安全阀工作过程中，当承压特种设备压力超过规定值后，安全阀自动开启，释放承压特种设备内部过高的压力，将承压特种设备的压力控制在安全范围内。为设备的安全运行提供可靠保障，随着压力降低到安全值后，安全阀自动重新关闭，避免承压设备内的压力损失过大。安全阀的工作环境非常恶劣，长期受到各种不利因素的影响，导致其整体性能逐渐降低。为确保安全阀能够正常开启，就要对安全阀进行全面系统地检查，有针对性地修理和校验其中存在的问题，为安全阀的正常运行提供可靠保障。

1 常用安全阀的主要类型和特点

承压特种设备在不同介质、参数以及工况条件下使用的安全阀不尽相同。需要结合具体要求，选用相应的安全阀。目前，根据结构不同，常用的安全阀主要有静重式、杠杆重锤式以及弹簧式等类型。

1.1 静重式安全阀

静重式安全阀的整体结构非常简单，是由原始安全阀发展而来，具有良好的适应性。其工作过程中的负荷主要是由重力作用形成，但是其在密封性和回座性两个方面存在一定问题，通常用于工作压力较低的承压特种设备。

1.2 杠杆重锤式安全阀

杠杆重锤式安全阀是在静重式安全阀的基础上发展而来的，其有效运用杠杆原理，能够显著降低重锤的重量，大大提高了适用范围，能够满足更大压力和口径的承压特种设备工作需求。但是该类型安全阀也存在一定不足，在其启闭过程中，内部阀芯的中心极易发生一定偏移，影响阀芯回座质量，导致其无法有效密封，还容易造成卡阻。

1.3 弹簧式安全阀

针对上述两种类型安全阀存在的不足，进行一定的改造而形成弹簧式安全阀，性能得到显著提升，确保安全阀具有足够的密封性。弹簧式安全阀工作过程中，其内置压紧的螺旋弹簧能够将弹力传输至阀芯上，进而能够在阀芯与阀座之间形成足够的密封力，确保安全阀的密封性符合设备运行要求。

2 安全阀的修理

2.1 安全阀的解体拆卸

为确保安全阀的顺利拆卸，拆卸过程中需要严格按照正确顺序进行。移出安全阀内置的销和轴，然后取出其内部的横杆，卸下固定保护罩的螺丝，移出保护罩。拆卸提升螺母过程中，要采用记号笔对其位置进行标注，以备后续安装。然后在该标记位置正上方阀盖上的加工表面进行另一处标记，测量这两个标记之间距离，确保阀门安装质量符合要求。拆卸完成安全阀后，需要对阀座和阀瓣上的密封面进行系统全面的检查，重点检查是否存在凹穴和划痕等类型的缺陷。对于较小缺陷，可以采用研磨的方式进行修复，对于非常严重的损伤，已经失去修复价值，需要进行更换。

2.2 安全阀金属密封面的研磨

对于安全阀的泄漏故障，其密封面的损伤最为常见，这就需要通过研磨处理的方式对密封面进行有效修复。

2.2.1 研磨方式

密封面的研磨处理方式需要结合安全阀的数量和密封面的损伤程度进行科学合理的优选。目前，常用的研磨方式主要有手工、机械以及机械与手工相结合的方式。不同方式具有不同应用范围，在实际应用过程中要结合研磨需求，采取相应的研磨方式。其中，机械研磨加工效率高，往往用于处理数量多、要求相对较高的工件，并且在损伤较深的密封面中也有广泛应用。机械研磨研磨速度快，但是其表面粗糙度难以得到有效保障，一般不超过Ra0.63 μm，在实际研磨处理优选过程中需要予以充分关注。相对来说，手工研磨质量较高，其粗糙度能够达到Ra0.016 μm，常用于研磨精度要求高的密封面，并且还能用于损伤较轻的密封面处理。

2.2.2 安全阀密封面的研磨工艺过程

平面密封面的加工非常简单，并且易于维修，因此，安全阀的密封面多为平面形式。根据研磨程度的不同，研磨工艺过程可以进一步分为粗、半精以及精研磨等3 个不同阶段。其中，粗研磨主要是为了去除前一道工序形成的各种缺陷，例如，加工痕迹、擦伤、压伤以及蚀点，能够确保安全阀密封面具有较好的平整度和较高的粗糙等级，并且还能够为后续精研磨提供可靠保障。通过对工件进行系统全面的精研磨处理，能够有效除去密封面上残存的各种影响密封性能的纹路，确保密封面能够提高良好的密封性能。整个研磨过程主要包括上料、研磨、擦净、再上料、再研磨。

2.2.3 安全阀密封面研磨注意事项

配置研磨剂和研磨过程中，需要重点关注清洁问题，严禁不同粒度的研磨剂相互掺和后使用。研磨过程的研具要保持平整，妥善存放，避免受到外界不利因素影响。对于硬质合金材料制造的研磨平板，由于其硬度非常高，不宜进行粗研磨。在研磨过程中，要有效控制压力，结合研磨面的实际情况施加相应压力，避免压碎研磨料，划伤密封面。

2.3 安全阀的装配

完成密封面的研磨处理，清理干净残余磨料后，就能进行阀门装配工作。其装配顺序与拆卸顺序相反，即先拆卸的后装，后拆卸的先装。将下调节圈旋转到阀座的适宜位置处，确保其能够与标记位置保持一致。采用软布将阀座和阀瓣密封面擦拭干净，确保无杂质灰尘后，再将导向套、上调节圈以及阀瓣等依次装入到阀体原位置处。安装过程中，避免接触、损伤密封面，再对准中心将阀盖的止口对上导向套。拧紧阀盖的固定螺母，牢固固定阀盖，拧紧过程中要有效控制受力情况，避免因受力不均，造成密封面出现不同程度的损伤，将调整螺杆上紧到标记的位置处。安装保护罩和相应配件，拧紧调节固定螺丝，确保螺钉位于调节圈两圈之间位置处的凹槽内，避免阀门调节圈发生转动。至此整个安全阀的安装工作完成，需要进行下一步校验工作。

3 安全阀的校验

3.1 对校验单位、人员及设备的要求

安全阀的校验单位，需要具有相应资质，还要配备满足校验工作需求的技术人员、校验装置以及场所等，为安全阀校验工作的顺利实施建立良好基础。负责安全阀校验的技术人员，需要具备安全阀校验的专业知识，熟悉并且能够严格按照校验的操作规程和标准要求进行相应校验工作。

安全阀的校验设备主要由校验台、气源以及相应的配合管路等3 部分构成。为能够满足不同安全阀的校验需求，配备的校验容器容积不得小于0.5 m3，储气罐容积不得低于1.0 m3，连接管道内径不得小于25 mm，为安全阀的顺利校验提供可靠保障。

3.2 安全阀校验项目

不同安全阀的工作性能要求不同，需要结合具体要求，进行项目校验。通常来说，工业生产中采用的锅炉压力容器，为确保其工作性能满足安全运行需求，需要对其整定压力和密封性能两项进行检验。对于具有条件的企业，还可以进一步对其回座压力进行校验，进而能够最大限度发现安全阀中存在的各种缺陷。

在安全阀校验过程中，需要全面、系统地考虑背压、介质、温度以及设备情况等影响因素，将其对校验工作造成的影响降到最低，确保整个校验工作顺利实施。

3.3 安全阀校验方法

3.3.1 校验前的检查

对安全阀进行校验前，需要对其进行彻底清洗，去除表面上的各种油污和杂质，避免对校验工作造成不利影响，并对其进行整体检查，确保其状态良好满足校验工作需求。当安全阀存在损伤、锈蚀以及变形等影响校验工作的缺陷时，需要对其进行修理或更换，直至满足校验工作要求。

3.3.2 整定压力校验

整定安全阀压力时，需要缓慢提高其进口压力，当压力升高到整定压力的90%时，需要进一步降低升压速度，确保其不高于0.01 MPa/s。同时，在升压过程中，一旦发生漏气，需要立即停止校验，并释放安全阀内的压力，对缺陷处进行妥善处理后，重新进行校验。当阀瓣开启或介质由安全阀内连续排出时，记录此时的安全阀进口压力，并将其作为该安全阀的整定压力。

此外，对于整定压力不大于0.5 MPa 的安全阀，整定压力实测值与规定值之间的允许误差不得超过±0.015 MPa；对于整定压力大于0.5 MPa 的安全阀，整定压力实测值与规定值之间的允许误差不得超过±3%的整定压力。

3.3.3 密封实验

当安全阀的整定压力校验符合要求后，需要降低安全阀的进口压力，并进行密封实验。采用气体作为密封实验的介质时，对于密封式安全阀，可以采用泄漏气泡数表征安全阀的泄漏率；对于非密封式安全阀，在规定时间内没有听到气体的泄漏声，就可以认为该安全阀的密封性符合要求。

采用水作为密封性的试验介质时，其实验方法与合格判定需要按照GB/T 12243—2005《弹簧直接载荷式安全阀》中的相关要求进行。

3.4 安全阀校验记录、铅封和报告

安全阀的整个校验工作需要做好相应记录、铅封，并制作相应报告，以备后续查验。负责校验的技术人员需要详细记录整个校验过程，尤其是关键数据，确保整个校验工作顺利开展。通过校验合格的安全阀，需要对其进行重新铅封，降低周围环境对其造成的不利影响，避免安全阀的状态发生变化，确保其始终处于良好状态。对于铅封后的安全阀，需要在铅封处挂牌明示，标牌上需要注明校验单位、校验编号、整定压力以及下次校验时间等重要信息。

4 结语

安全阀对于保障承压特种设备的安全运行具有十分重要的现实意义。安全阀的工作环境非常恶劣，导致其长期受到各种不利因素的影响，造成其整体工作性能逐渐降低，给正常运行带来很大的安全隐患。因此，为确保安全阀始终处于良好工作状态，就要结合其整体状况，对其中存在的缺陷进行系统全面的修理，恢复其工作能力。同时，还要结合安全阀工作情况，对其进行定期校验，确保其能够满足承压特种设备安全运行需求。