安全阀内漏

弹簧式安全阀泄漏原因分析及处理方法

浅探

翟树新

(云南云天化股份有限公司设备部，云南水富 657800)

摘要详细分析了弹簧式安全阀在使用中产生泄漏的各种原因，并对处理方法进行了探讨

关键词安全阀泄漏密封面弹簧

1.概述

安全阀（结构见图1）作为一种用于保护受压设备或管道上的压力释放装置，在使用过程中应该做到准确开启、足量排放、及时回座、可靠密封。但是在实际的实际使用过程中，由于种种原因，常常会影响安全阀的使用性能。其中以密封性能差居多，这不仅造成浪费和环境污染，也对装置的“安、稳、长、满、优”运行造成一定影响。

图1 弹簧式安全阀基本结构

2.泄漏原因分析

引起安全阀泄漏的原因是多方面的。但其最主要的因素还是密封面和弹簧的问题。

2.1密封面受损造成泄漏

介质的腐蚀作用以及安全阀动作时阀瓣和阀座的相互作用都会造成密封面受损。受损后的密封面密封性能下降，造成泄漏。一旦形成泄漏，由于介质的冲刷和腐蚀作用，会导致密封面的损伤进一步加剧，泄露更加严重，形成恶性循环。

2.2密封面上有杂物造成泄漏

有两种情况会造成密封面上有杂物。一种是在安全阀的研磨时，使用的磨料如果清除不干净，则会残留在密封面上，使阀门的密封性能下降造成泄漏。如果是离线调校，这种情况可以及时得到纠正，不会造成太大影响；而如果是在线调校则没有办法进行处理，造成阀门的长期泄漏。另一种是，安全阀在使用期间，密封面会产生杂质，生成锈污和产生腐蚀。这些都可以造成阀门密封性能的下降产生泄漏。

2.3弹簧性能下降造成泄漏

弹簧性能下降有多种原因。但归根结底是因为弹簧的劲度系数K在使用中下降。弹簧是劲度系数K可以表达为K==…………（式1）

K：弹簧的劲度系数

Gt：弹簧材料的切变模量

d：材料的截面尺寸

D：弹簧中径

C：旋绕比

n：有效圈数

由上式可以看出，弹簧一经选定，其材料的截面尺寸d、弹簧中径D、旋绕比C 和有效圈数n都是恒定的，而弹簧材料的切变模量Gt却受到多种因素的影响。

2.3.1长期载荷的影响

切变模量Gt与材料的强度有线形关系存在，在长期载荷的作用下，材料的强度会不同程度的下降，从而导致切变模量Gt降低。从式1可以得出弹簧的劲度系数K降低，使得弹簧的欲紧力降低，最终导致安全阀泄漏。

2.3.2温度的影响

按照GB/T1239.2-1989规定，普通螺旋弹簧工作温度超过60℃时，应对切变模量进行修正，其公式为：Gt=KtG 式中G——常温下的弹性模量；Gt ——工作温度t下的切变模量；Kt——温度修正系数按表一选取。

表一温度修正系数Kt

由表一可以看出，虽然各种材料的切变模量随温度的变化并不完全相同，但是降低的数值还是比较大的。

温度对弹簧的劲度系数K影响的根源也是温度对材料强度的影响。随着温度的升高，材料中的第二象粒子对位错的钉扎作用降低，导致材料的强度和切变模量Gt降低，从式1可以得出弹簧的劲度系数K降低，使得弹簧的欲紧力降低，最终导致安全阀泄漏。

2.3.3介质对弹簧的腐蚀

如果安全阀的工作介质是具有腐蚀性的，而安全阀本身又没有波纹管，在安全阀动作时，介质会直接接触到弹簧，造成对弹簧的腐蚀。使得弹簧的劲度系数K

降低，导致安全阀泄漏。

2.4其他原因

如果在搬运和安装过程中，安全阀被碰撞，则可能导致弹簧与阀瓣不垂直，使阀瓣的受力不均匀，也可造成阀门的泄漏。

装配不当或有关零件尺寸不合适也可造成泄漏。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象，或者是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。

3.处理方法

由于造成安全阀泄漏的原因可能并不是单一的，而是多种多样的。在处理时也需要根据情况具体确定，但一般情况下可以参照表二中的方法进行处理。

4.实际应用

我公司尿素装置中的PSV-220、PSV-221和PSV-225三只安全阀曾长期处于泄漏状态。经过分析认为，主要是由于其弹簧腔是密封式的，在工作条件下，弹簧温度可达150℃以上，其密封压力将下降为常温下的92%～95%，低于14.8Mpa的最高工作压力，导致泄漏的发生。在2004年和2005年大修中，在安全阀的弹簧腔上开孔，用空气对弹簧进行冷却，已经收到明显成效。

在今年的大修中，

5.结论

5.1引起安全阀泄漏的原因是多方面的，主要有以下几点。

5.1.1密封面受损可以造成泄漏。

5.1.2密封面上有杂物可以造成泄漏。

5.1.3温度和载荷的作用使性能下降可以造成泄漏。

5.2在安全阀的调校和使用中应该严格执行相关的规程、标准，尽量避免安全阀出现泄漏。

5.3当安全阀出现泄漏时，应在保证安全的前提下，根据具体情况采取不同的处理方法。