高压安全阀密封面研磨修复

论文题目:高压安全阀密封面研磨修复

高压安全阀密封面研磨修复

广东拓奇电力技术发展有限公司黄浩明摘要：

本文通过对安全阀阀芯、阀瓣密封面进行手工研磨跟机械研磨的相互比较，改善机修研磨中出现的因机修误差产生的精度不达标的现象，降低研磨工作中出现平面度、光洁度不符合要求的现象，达到密封面的要求，降低生产成本，提高生产效率，保证安全生产。

关键词：研磨、砂纸、光洁度、密封面、安全阀、安全生产

前言：

安全阀是一种非常重要的保护用阀门，保护着压力容器和管道系统安

全运行，防止事故的发生。随着科学的发展，当今世界大型发电厂，采用的都是高参数大容量的大型锅炉，锅炉蒸汽蕴藏了巨大的能量，为了使锅炉具有可靠的安全性，这就要求在出现异常情况时，锅炉所蕴藏的巨大能量能尽快地释放出去，即要求安全阀能够保证在极短的时间内，将大量的高温、高压的蒸汽迅速排出。如今大型锅炉普遍采用的是弹簧式安全阀，它是通过阀杆把弹簧的弹力传递到阀瓣上，在密封面上产生一个密封压力。当锅炉超压时，蒸汽把阀瓣抬起排汽泄压，当锅炉压力降到一定值后，弹簧通过阀杆把阀瓣迅速压回，停止排汽。

安全阀部件图如下：

图1：安全阀整体备件结构图（件号零件名称见备件注解）

1A 阀体 1B①喷嘴(半) 2①喷嘴(全) 3 喷嘴环 4 喷嘴环紧定螺钉5 阀瓣 1 6 阀瓣座 2 7 阀瓣套筒 8②提升挡块 9 阀瓣套筒开口销1 10②提升挡块开口销1 11 导向座 12 导向环 3 13 导向环紧定螺钉14 阀杆组件 3 15 弹簧 3 16 底部弹簧垫圈3 17 顶部弹簧垫圈3 18 支承圈 19 止推垫圈 20 阀盖 21 阀盖螺栓 22 阀盖螺母23 调节螺栓 24 调节螺栓锁紧螺母 25 阀帽组件 27 手柄组件

30 叉杆组件 33 阀杆螺母 34 阀杆螺母开口销1 35 铅封

图2：安全阀结构示意图

图3：安全阀开启排放示意图

图4：研磨修复后的成品图

正文:

一、安全阀密封面研磨修复概况

1.1 研磨是应用磨具和研磨剂，在研磨剂承受磨具一定的压力后，对工作表面进行微量磨削，从而使工件表面磨去一层极薄的金属，使工件表面获得高平整度和较高的表面光洁度等级，这种工艺加工过程叫研磨。

1.2 研磨的原理：研磨时，加在磨具上的研磨剂在受到工件和磨具一定的压力后，部分磨料被嵌入磨具内。当磨具与工件作复杂的相对运动时，磨料就在工件和磨具之间作滑动、滚动，产生切削和剂压，而使工件表面磨去一层凸峰，同时研磨剂起化学作用，很快形成一层氧化膜。

1.3 安全阀在工作中因为密封面是受承压部分，也是重要的工作部分，因此它会有出现有压痕、划痕、锈蚀、麻点、裂纹等缺陷，所以在检修工作中必须对安全阀进行密封面的研磨修复。为了工作方便，为企业争取更多的经济效益，所以面对不同的缺陷要制定不同的修复方案，目的都是为了让安全阀起到其最大作用，保证其能够保证密封面达到规定的要求。虽然要使两个金属密封面要达到完全不泄露是非常困难的事，因此在国家特种设备检测检验安全阀检修规程中要求安全阀在正常工作中通过肉眼看不见、听不见为合格。

1.4 安全阀密封面研磨方法及材料：

1.4.1 在现代工业日益发达的社会，先进的工业加工技术已慢慢取代也以前的手工工艺，因此在安全阀密封面方面也逐渐出现各类

的修复器械。例如：车床、磨床、铣床、加工中心乃至现在普遍的安全阀研磨机等。

1.4.2 钳工手工研磨修复在安全阀检修领域也展现了它不容忽视的一面，因为它具备使用工具简单、加工多样灵活、操作方便、适应面广的特点。

1.4.3 在安全阀密封面研磨修复工作中要做好充分的修前准备，例如清理、工器具、消耗材料……

1.4.3.1 模具：研磨平板 A铸铁（用于粗磨）

B硬质合金（用于细磨）

磨料：氧化铬、白刚玉、金刚石、氮化硼……

（研磨膏、研磨液、研磨剂……）

磨剂：油酸、机油、菜油、猪油

二、检修工作中研磨修复问题分析和处理

2.1 安全阀的泄漏不仅是资源和能源的浪费，而且困扰着企业开展达标和创一流工作，影响着企业创建无泄漏工厂。由于安全阀不同于其它阀门，它有着自身的特殊性和重要性，而安全阀出厂时，由于技术上的保密，厂家提供给用户的只是一些使用上的数据和技术要求。安全阀的概述安全阀是锅炉的重要附件，它的作用是保证锅炉安全经济运行。

2.2 根据国家《电力工业锅炉压力容器监察规程》，及国家《安

全阀安全技术监察规程》的规定，一般每年至少校验一次。因此，一般在锅炉准备停炉大、小修时，首先在锅炉75%-80%额定压力下进行安全阀跑脱试验，如果发现泄漏停炉后都要进行解体检修，在修后启炉并网前要进行压力整定。

2.3 在现代竞争激烈的社会，企业为了提高经济效益，在安全阀检修工作中都在探索利用机加工代替钳工，但机械加工也有不少的限制。因为在机械加工时，机械的各种精度要求都要非常严格，机械工作时的震动、机械误差等等都会影响加工成品的效果。机械加工对技术人员也具有非常高的技术，因为这将会影响设备的加工效果和使用寿命，因此在国内还是又相当部分企业都不常用机械加工的方法来研磨修复安全阀的密封面。

2.4 因为钳工的方便、稳定性良好的优势在安全阀检修工作中显现了它的重要作用。但钳工的劳动力大、生产效力低、对技术人员的技术水平同样具有很高的要求。在机械加工或手工研磨时都容易出现密封比、同轴度、光洁度等不达标的现象，但在手工研磨时可以利用其方便、稳定的手感来避免二次缺陷的加剧。

2.5 目前在国内，安全阀的检修普遍都采用手工研磨密封面的方法，但机械加工的方法也不断地应用在检修工作中。据于目前我国企业对生产技术及生产成本控制的影响，企业在检修过程中一般不太同意用

机械加工的方法来修复。因为机械修复过程中存在机械于技术人员配合的不稳定性影响，容易产生由于机械误差、机械震动造成平面度、光洁度不符合要求的现象。

在2009年，某厂300MW机组大修时，锅炉汽包安全阀进行检修时发现其阀门阀芯、阀瓣的70°—130°方向上有严重吹损。经业主同意，将该安全阀阀芯更换，阀座因为它是焊接安装，更换不方便，而且费用高，成套设备加更换费用共在30万元以上。经电厂研究决定，为了提高工作效率，故将阀座用研磨剂研磨，来缩短修复工期。经技术人员用研磨机对其研磨修复后，经业主专业点检用色印检查的方法检查密封面吻合良好，光洁度、平面度均无大问题。

在机组大修结束后，机组气动正常后对该安全阀进行压力校验时发现泄漏，采用多种方法进行控制仍无法解决，最后只有再次停炉检修。经检查发现，阀芯、阀座有半边有严重压痕，经多方面检查和测量分析，是因为阀座的密封面因为之前有半边吹损，故用研磨机研磨时技术人员掌握不好产生整体平面偏斜，当初验收是静态色印方法验收。在机组气动带压工作下，由于整定时是在锅炉的75%—80%压力时校验，所以在弹簧的背压力相差大的情况下产生快速回座，在位移小的地方先接触，不均匀的接触力比产生密封面压伤产生泄漏，所以经过技术人员用手工研磨校正的方法校正后无再次出现同种情况。在此次事故中共产生经济损失200多万元。

2.6在机械研磨时也同样容易出现密封比压小及光洁度差的现