安全阀检验与维修技术探索

2021-03-26郭耀先昝亚锋谢寿巍朱明王安爱

电子元器件与信息技术 2021年2期

郭耀先，昝亚锋，谢寿巍，朱明，王安爱

（华能澜沧江水电股份有限公司乌弄龙里底水电厂，云南迪庆藏族自治州 674606）

0 引言

在压力管道以及压力容器这些设备中，一个非常关键的部件就是安全阀。确保这一部件的正常运行，能够给承压系统的顺利运行提供重要保障，还可以很好地避免承压系统在遭到超压破坏，进而出现运行受阻等问题。不过安全阀在使用过程中也会存在一些问题，所以对其检验与维修是非常重要的，因此对于其检验与维修技术进行探索是非常必要的一项工作[1]。

1 安全阀性能要求

安全阀这一部件所起到的作用是保护承压系统，让其可以顺利运行，它在发挥作用时是按照如下机理进行的。在检测到承压系统面临的压力比较大时，此时安全阀便会发挥作用，迅速开启并及时排出其中的超压介质。在这一过程中，如果安全阀的高度处于全开状态，此时对其稳定性有较高的要求，必须达到一定的规定。等待安全阀完成了对超压介质的释放这一项工作，此时承压系统中的压力已经到达规定值以下，便可以完成回座。如果在这一过程中安全阀处于关闭状态，那么其需要满足的条件是密封性比较好，这样才能让承压系统更为顺畅地运行。

可以看出对于安全阀性能要求是比较严格的，在不同的情况下要满足不同的要求。

2 安全阀常见故障

任何物品在使用一段时间之后都会出现这样或那样的问题，安全阀这种部件也是一样的，其经常出现的故障，比如弹簧失效、堵阀等，都会对其功能的发挥产生极大的影响，每一种故障出现的原因都是不同的。

例如安全阀堵阀这种问题一旦出现，在承压系统面临的压力比较大时，其就没有办法顺利开启，对系统产生保护作用。而导致这种问题出现的原因是安全阀被堵塞，还有一种情况是其被腐蚀。比较常见的，例如冰冻堵塞或者水垢堵塞。

安全阀在使用的过程中还可能出现弹簧失效这种问题，这主要是指安全阀中的弹簧或松弛或出现变形等问题，而导致其性能无法完全发挥。造成这种故障的原因有多个。第一种是对于弹簧使用的时间比较长，却没有及时更换，导致其出现形变超标等问题，此时的弹簧本身的强度没有办法满足实际需求。第二种是，其脆性加大，在疲劳荷载的情况下还可能会出现腐蚀现象，或者出现一些裂纹，这些也会使弹簧形变，超标甚至产生断裂[2-3]。

安全阀频跳指的是其在运行的过程中频繁出现开启与回座，而这种情况常常是在短时间内多次发生的。这主要是由于安全阀在回作之后并没有快速处于稳定状态，而是比较敏感，如果出现一定的压力，就会开启，再回座，如此循环往复。此外，当进出口所面临的阻力过大时，也会导致这样的问题，或者调节圈安装不规范，也会让安全阀出现频繁跳动的现象。

无论哪一种故障一旦出现首先就是影响安全阀自身使用功能的发挥，给承压系统带来不便，其次如果这些故障不及时解决，会极大地影响安全阀的使用寿命。

3 校验策略

对于安全阀所起到的重要作用已经非常明确，所以定期对其展开校验工作是促使安全阀正常运行不受故障影响的重要环节。一般来说，所采用的校验工作方法可以分为离线与在线校验，这两大类。

离线校验比较容易理解，就是指将安全阀从承压系统中摘除，再进行校验工作。此时的安全阀被独立拆分出来，并没有在承压系统中，所以称为离线校验。采用这种办法，能够顺利对安全阀的封闭性以及整定压力展开测试。不过这种办法也有缺陷，那就是不能测试回座压力，还有排放压力，这两项内容因为其处于离线状态，而这两项内容的校验要在具体的系统运行中才可以实现[4]。

在线校验是相对于离线校验而讲的，也就是不将其从承压系统中摘除，而直接对其各项性能展开校验。在这一种方法中也可以分为两种类型，一种是现场校验，一种是在线校验。第一种方法指的是在承压系统运行的过程当中对其展开校验。例如要测试安全阀的整定压力，并可以让其在运行过程中给承压系统施加适当压力来确定具体的结果。这种办法是在安全阀正常运行的过程中所展开的，所以可以很好地看到其在工作状态中的各种性能表现，是比较全面并且客观的一种。不过也应该注意到这种方法的缺陷，由于是在其具体工作中所展开的校验，那么必须考虑压力系统工作介质对这种方法所产生的阻碍，在这一基础上观察安全阀运行状态的时候，需要对承压系统进行瞬间增压，但如果频繁使用这种方法，就会极大地影响管道的使用，如果严重的还会缩短期使用年限，并且这种方法也是比较危险的[5-6]。而在线校验在实施的过程中，同样是不取消安全阀，再借助相应的工具给安全阀一个外部向上的附加力，这样一来便可以强制开启安全阀的阀门，再来进行整定压力等方面的性能检测。这一过程要实现的基础是承压系统当前所面临的压力并不能自动促使安全阀阀门打开。这种方法需要使用到多种技术，例如数据采集技术，液压驱动系统等。液压驱动系统是一种非常重要的动力系统，这是决定能否顺利打开安全阀的一个关键部分，因为这种方法是强制打开安全阀，所以这一动力系统是至关重要的。这一过程中还需要用到传感器，借助这一设备可以很好地计算安全阀提升的高度以及各种检测工具给其施加的力。有了这些设备以及工具的帮助，负责此项工作的人员，只需要在开展具体的校验工作之前，对安全阀所具有的作用面积进行测定，得出具体数据，再根据实际的公式来实现对安全阀整定压力的计算。对这两种方法进行比较可以得出现场校验是比较安全的，效率也比较高，并且数据的准确性也有保障，优势比较明显[7]。

而如果对于在线与离线这两种主要方法进行比较，则可以发现，在线校验技术在实施的过程中可以不影响承压系统正常运行，而有了这样的宝藏，这种方法在电力以及化工等行业被广泛应用，因为既不用影响系统的正常运行，还可以得到准确的数据。而且这种方法在当前也是非常重要的一种发展趋势。不过这种方法也有一定的缺陷，这是在使用时应该多加关注的，也就是在具体开展校验工作时安全阀是否开启，这是要借助人力来进行判断的。加入了人这一元素，会让在线校验安全阀的准确度受到一定的影响。所以负责此项工作的人员应该重视对自身专业水平的提升，从而能够最大程度地消除不确定因素，要有正确的工作态度，对于多次校验的结果进行对比分析。此外在应用在线校验这种办法时，如果面对装置比较大或者加工难度比较高的设备，是对于数据的采集无法顺利完成，因为这项技术还有待成熟，要让这项技术能够更好的发展，就需要及时解决这些问题。

4 维修策略

任何设备及零部件在运行的过程中都会出现一些磨损，从而产生常见故障，对其进行维护以及修理是至关重要的，安全阀也是一样的，做好对安全阀的日常维修工作，可以很好的确保其性能，满足实际承压系统的工作需求，进而让这一系统可以得到正常运行的重要保障。在进行维修时需要先了解其常见的一些故障问题，主要从这些方面入手及时检查，这可以让工作效果更好。对于安全阀进行日常维修时，从事此项工作的人员应该以提升安全阀的准确度等为出发点，确保其在工作的过程中可以适中具备良好的状态，从而为承压系统作出贡献，在这样理念的指引下，要做好的工作，有以下几项[8]。

第一，做好清洁工作，对于安全阀以及其周围的环境要多加关注，经常进行清洁，避免一些杂质进入其中，出现堵塞问题。

第二，从安全阀铅封完好性方面入手，定期对其进行检查，确保其是否完好，这一项工作需要经常进行，如果安全阀是杠杆式构造还需要再加一个步骤，即校验重锤，看其是否有移动或者松动这些问题存在。

第三，如果在维修的过程中出现安全阀渗透这种问题一定要多加重视及时修理，如果问题比较严重，还应该更换新的安全阀。因为渗透现象很有可能从小问题演变成大问题，最终对整个系统造成极为严重的损害。

第四，由于安全阀在工作的过程中常常会出现堵塞这些问题，这经常发生在安全阀的阀座这些构件中，所以还要定期进行排放，可以采用手动排放实验，在具体开展的过程中，工作人员一定要注意力度，避免用力过猛而破坏了其密封面。