摘要:锅炉作为一种极为重要的能量转换设备在我国的工业领域中得到了广泛的应用。在锅炉的运行过程中会产生极高的热量和压力,因此对于锅炉的设计和制造工艺要求极高。为确保锅炉的质量应当加强对于锅炉安全阀的检验。此外,在锅炉的运行过程中难免会出现各种故障,为了最大限度地提高锅炉的使用寿命,降低锅炉因故障而导致的非正常停机所造成的经济损失,应当做好对于锅炉安全阀的定期检验用以发现锅炉在运行过程中所存在的危险源。
关键词:锅炉;安全阀;检验与使用
引言
安全阀是一种安全泄压保护装置。当设备或管道内的介质压力超过规定值后,可自动控制向外释放介质以达到让介质压力值回归正常数值,当压力恢复常值后,安全阀门可自动闭合,防止介质的继续排出,对管道或设备的正常作业有着重要作用。安全阀是工业用安全保护类的重要部件,因此被广泛应用于锅炉、压力容器或各类化工装置中。作为一种安全泄压装置,安全阀性能的稳定性对设备及作业工人有着重要的保护作用。
1安全阀的种类
根据安全阀阀瓣的高度可分为全启式和微启式两种。全启式安全阀阀瓣的开启高度为:其最小排放口径为小于等于0.25d0,其排放量较大,适用于工业排泄量较大的场合;微启式安全阀的开启高度为:其最小排放口径为小于等于0.105d0,其排放量小,适用于排量不大且压力相对平稳的场合。根据安全阀体的构造可分为封闭式和不封闭式两种。封闭式安全阀主要应用于有毒有害或具有腐蚀性的介质排放中,由于其封闭性有害物质可沿着制定排放路线到达排放地点,以减少对自然环境的污染;不封闭式安全阀主要应用在蒸汽、锅炉或其他气体介质的排放中。
2安全阀的构造分类
2.1重锤杠杆式
其工作原理是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀门上的力。通过改变整重锤在杠杆上的位置或调节重锤的重量来调整安全阀的开启压力。其构造简单且调整容易,准确性能不受高温影响,但由于重锤杠杆式安全阀的体积较大,结构相对笨重,其密封性易受震动因素影响,所以一般适用于压力较低且无震动容器作业的高温场合中。例如锅炉及温度较高的压力容器上。
2.2脉冲式安全阀,也称之为先导式安全阀其主体构造
由主安全阀和先导阀组成,当设备或管道内介质的压力值超过规定压力值时,先导阀先行开启,主阀和先导阀之间采用的是无缝管接通,介质沿着导管流进主安全阀,由先导阀来感应控制主阀的启闭。其作业原理是当安全阀的阀前压力未达到规定压力值时,先导阀通过整定弹簧将阀芯向阀座密封面用力,让阀芯下移与阀座紧贴,以保证主阀和导阀在闭合状态下皆无泄漏情况;当阀前压力高于达到或高于规定压力值时,弹簧将导阀阀芯向上向上推移,使导阀受力面积有阀芯面积扩至活塞受力面积,受力面积的增大导致上升力的增加,导阀随之开启。从导阀出口处排出的气体涌向主阀,主阀开启,活塞开启至最大位置,高压介质迅速得到释放。当介质压力释放到一定程度时,阀前压力回归到正常数值后,在较小的弹簧力作用下,阀芯下移封闭导阀,导阀关闭,主阀也会回归闭合状态。需要注意的是如果相关排放介质密度较大,易发生物料堵塞或腐蚀现象时,应在安全阀的入口前设置爆破片装置,防止影响作业。
3锅炉安全阀的检验
3.1定期检验和运行检验
定期检验就是在安全阀使用一段时间后,由安全阀检验单位对其进行检查、清洗以及定压调校;运行检验就是对安全阀密封性能、开启压力以及回座压力的检验,可以由有经验的操作人员或者检验员来进行。安全阀的检验工作非常重要,不仅可以清除安全阀内部的沉积物以及锈蚀等杂物,还能够通过研磨密封面、检查装配质量等方式保证安全阀在日后锅炉的运行过程中能够充分发挥应有的功能。现阶段大多使用氮气或者压缩空气来进行安全阀的冷态定压调教,并通过在小流量的设备上运行来进行密封性能以及开启闭合试验。
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3.2泄漏试验
TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》(以下简称《大容规》)中规定,容器泄漏试验应在安全附件安装完毕后进行,泄漏试验压力取容器设计压力,安全阀整定压力取容器最高允许工作压力,一般高于容器设计压力。有人提出异议,按容器设计压力进行泄漏试验过程中,安全阀虽不会开启,但存在泄漏可能,进而影响泄漏试验的进行。笔者认为,对于介质毒性危害程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器,应当进行泄漏试验,以检查焊缝的致密性(对接焊缝针孔缺陷、角焊缝焊接质量)与接管法兰密封性(与管道、安全附件的连接法兰)。即使安全阀有微量泄漏,但对系统试验压力影响甚微,不影响检查焊缝致密性和法兰密封性,不影响泄漏试验的结果。
4锅炉安全阀的使用
4.1安全阀的安装
4.1.1管道上安全阀的安装。安装在设备或管道上的安全阀应为垂直安装,且与被保护的设备或管道的距离不宜过远。但对高温液体管道或换热器等处的安全阀,当阀门闭合时易出现由于热膨胀而导致的介质压力升高的场合,更适合水平安装安全阀。
4.1.2由于安全阀的重要性,所以在安装过程中应选择安装在方便检修和调节处,周围应保留足够的作业空间。例如:DN80以下的安全阀适装在平台内靠外侧;DN100以上的安全阀适装在平台外考评太初,以便借助平台进行对安全阀维护及检修工作。
4.1.3不封闭式安全阀在向系统外排放介质时,(指无毒无害介质,例如惰性气体的排放)排管口应高出以排放口为中心的715m半径范围内的操作平台上或高出地面2.5m以上,排放管口不得朝向电缆、设备及其他施工作业处。由于蒸汽或惰性气体通过安全阀向大气中排放时,会在出口管道的中心线上出现流向相反的作用力,此为安全阀的反作用力。在出口管道处进行设计安装安全阀时,应对此作用力多加注意,可在安全阀出口管处架设固定支架;当安全阀入口管距离较长,可适当增加压力容器的内壁。在封闭式安全阀的安装作业时,(用于易燃;易爆、有毒及腐蚀性的介质的排放),排放口应高出15m半径范围内的操作平台上或高出地面3m以上距离。
4.2安全阀的整定
为了保证安全阀在工作压力下能够密封,在超过设定压力时能及时开启,要对安全阀进行调整和校验。安全阀每年至少校验一次,安全阀未经校验的或校验超期的,其所在锅炉应停止运行。
4.3锅炉用安全阀要求
在用锅炉的安全阀每年至少校验1次,新安装锅炉或安全阀检修、更换后,应校验其整定压力和密封性。以蒸汽为介质的电站锅炉安全阀,应在水压强度试验和整定压力试验合格后,采用饱和蒸汽进行密封试验,密封试验压力宜为90%的整定压力,但不应低于安全阀安装位置工作压力。
4.4压力管道用安全阀要求
安全阀密封试验压力应当大于管道系统的最大工作压力,安全防护》中规定,当安装一个安全阀时,安全阀的整定压力应不大于系统设计压力;当安装多个安全阀时,至少有一个安全阀的整定压力应不大于系统设计压力,其余安全阀整定压力不得超过系统设计压力的5%。因此,在用压力管道用安全阀密封试验压力取值介于系统工作压力与设计压力之间。
结语
锅炉是高温高压的特种设备,应当加强对于锅炉安全阀的安全性检验,确保锅炉能够安全、可靠的运行。对于锅炉安全阀检验应当加强对于锅炉检验人员的安全性、技能培训,并注意识别锅炉多发危险源,确保锅炉安全阀检验人员的安全性。
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论文作者:崔锴碧
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/7
标签:安全阀论文; 压力论文; 锅炉论文; 介质论文; 管道论文; 作业论文; 封闭式论文; 《基层建设》2017年第25期论文;