弹簧式安全阀常见故障及使用注意事项

弹簧式安全阀故障分析及使用注意事项

一、概述

安全阀的管理工作及安全阀定期检验工作的执行不到位,现在仍有相当一部分在用安

全阀不能灵敏、可靠地工作，有

的超压不开启，有的开启后回座

压力过低，或者泄漏等等。这会

使承压设备安全运行得不到可靠

保证。因此安全阀使用状况的问

题应引起高视。下面对安全阀故

障原因分析进行一下粗浅的探

讨。

二、安全阀选型、内在结构

2.1 选型不当、内在结构及本身质量不佳导致安全阀故障2.1.1 安全阀选型不当

承压设备使用安全阀，选型事关重大，必须选用合适的安全阀，否则就不能达到预期的效果。安全阀选型时，因根据不同的工作压力选择相适宜的安全阀。安全阀的开启压力是通过调节弹簧的压缩量来实现的，而每一种弹簧的刚度不同，有一定的调节的范围。普遍存在的问题是很多单位对采购人员只是提供安全阀的型号、公称压力和公称直径，不提

供安全阀弹簧的工作压力级，而市场销售人员也缺乏这方面的知识。往往造成所购进的或已使用的安全阀型号和公称直径基本正确，而安全阀弹簧工作压力级却是过高或过低。

2.1.2 安全阀内在结构的因素

普通弹簧式安全阀的结构也有一些不够完善之处，其中导向套与阀瓣轴的“卡阻”问题就比较突出。其造成安全阀失灵的原因：

①腐蚀的原因：安全阀的导向套与阀瓣轴“锈死”，这样的安全阀根本无法开启；另外还有的安全阀的导向套与间瓣轴相对运动困难。许多安全阀的衬套与导向套没有采用耐腐蚀材料，对于普通弹簧式安全阀由于结构原因，当安全阀排放时介质很容易进入间瓣轴与导向套的间隙中，从而可能形成间隙腐蚀或其它腐蚀。腐蚀的产物滞留在间隙中，形成了阀瓣轴与导向套的相对运动的阻力，腐蚀产物增加到足够多时就造成了导向套与阀瓣轴的“锈死”。

②密封的原因；对于非封闭弹簧式安全阀，由于一般现场条件较恶劣，烟尘及杂质较容易进入安全阀内的导向套间隙中，久而久之，灰尘积聚过多，就形成了较大的对阀瓣轴运动的阻力，造成安全阀失灵。

三、安全阀的安装、使用和维检

3.1 安全阀安装、使用和维检不当导致安全阀故障

3.1.1 安全阀安装不合理

安全阀安装不合理造成安全阀阀腔内积水会形成水垢。造成积水的主要原因有以下三个方面：

①在排汽管路的入口段最低处未装设疏水管，使雨水、雪水从排汽管的出口处侵入，并在阀腔内积聚。

②排汽管与其它排污管、排汽管、排水管一起共用一根排放总管。当任意一只阀门开启工作向外排放或泄漏时，所排出的汽、水等其它工质就会冷凝和回流、倒灌或串入其它没有开启工作的安全阀的阀腔内并形成积水。

③安全阀阀体下方设置的吹扫、疏水孔和排汽管入口处底部的疏水管有异物堵塞时，使水在阀腔内积聚。

安全阀排放汽管的入口段底部应装有接至安全地点的疏水管，在排放管和疏水管之间不得装设任何阀门并保持畅通。每台安全阀必须安装独立的排放管(有特殊要求时除外)；排放管不得与其它安全阀共用。以防止后开启的工作安全阀在较高背压力下工作使工作安全阀不能正常开启；安全阀的排放管严禁与排污管道并联在同一根管道，以防止排污水回流，造成安全阀内部水垢的产生而形成“卡死”。3.1.2 安全阀密封面不清洁

设置安全阀的容器或管道中，由于在制造及使用过程中存有锈皮、铁渣及杂物，所以在安全阀的排放过程中，这些杂物随着介质的排放会滞留在密封面上，当阀瓣回座时极易造成密封面的损伤，使安全阀产生泄漏。

3.1.3 安全阀上扳手的不正确使用

《蒸汽锅炉安全技术监察规程》要求锅炉上安全阀有手动排放的提升手柄，而很多使用人员不清楚正确使用提升手柄的一条重要规定：即当介质压力达到开启压力的70％以上时，才能用手柄进行排气试验，否则极易损伤安全阀的密封面。

3.1.4 安全阀调整不当

根据我们校验安全阀的统计数字可知，有近90％的安全阀需要重新调整开启压力。有些维修人员随意调整安全阀的调节圈，有些安全阀的下调节圈的位置过高，使密封面处的环形帘面积减小，从而降低了安全阀的排放量，更有甚者，有的安全阀下调节因被调到高于阀瓣密封面的位置。造成下调节圈与上反冲盘直接接触，而阀瓣与阀座的密封面却不能接触，使安全阀长期处于泄漏状态。

3.1.5 安全阀校验后装配失误

安全阀在清洗、检修之后由于导向套装配不正，其垂直轴线与弹簧力或介质力的合力不在一条垂直线上，当阀瓣动作时，也会产生“卡阻”现象。

同时安全阀带有提升装置时，应特别注意这种结构可能出现的导致泄漏的更多的装配失误。这种状态下，泄漏是由于阀秆提升垫板的不正确位置使提升装置把阀瓣从阀座上提起一定间隙造成的。

用户要经常检查安全阀

用户要经常检查安全阀的密封性能是否完好。对于易燃易爆、有毒或贵重介质设备上的安全阀在经上述方法检查后有怀疑时，应按国家标准进行密封试验予以判别，如发现泄漏应尽快重新修理校验。例如，锅炉安全阀每月应进行一次自动排放试验，每周应进行一次手动排放试验，以防止阀芯的粘结。此外，还应对安全阀进行现场在线校验，检查安全阀的灵敏可靠性，如发现异常应主动及时与校验单位联系以防事故的发生。

四、安全阀的使用环境

4.1 安全阀使用环境不佳导致安全阀故障

4.1.1 使用温度对校验的影响

一般校验安全阀都在校验台上进行。如果安全阀的现场使用温度较高，那么使用状态的安全阀弹簧刚度会较常温校

验时有所降低，这时安全阀的开启压力也会提前。这就产生一个热态与冷态的差值问题，这个差值的大小则与使用温度的高低，安全阀的结构有关。

4.1.2 粉尘等对安全阀的影响

通常粉尘分为两大类，即:有机粉尘和无机粉尘。有机粉尘常见的有煤粉、塑料粉尘、植物性细小纤维和植物淀粉等。当它们落到安全阀的导向套与阀门密封元件(阀瓣)之间的间隙后，在高温状态下发生熔化、干燥、干馏、焦化(膨化)、结碳，从而导致导向套与阀瓣或阀瓣与阀座粘结形成整体不能在原整定压力下动作而“卡死”。无机粉尘一般为炉尘、尘土、灰沙等。如果这些粉尘与阀腔内的水或水蒸汽相互混合，则阀门受热后，使阀腔内的水与无机粉尘混合形成粘度较强的混合物在导向机构与阀瓣间的间隙之中积聚，冷却后使导向套与阀瓣以及阀瓣与阀粘结成整体，造成“卡死”。

4.1.3 安全阀密封泄漏造成安全阀“卡死”

以蒸汽和液体介质为工质的承压设备上的安全阀在泄漏时会造成阀腔内潮湿，与周围空气中的粉尘以及阀腔内零件表面上的铁锈垢一起，冷却后凝固而造成“卡死”。