摘要：在我国石油化工企业的锅炉、压力容器或承压设备等特种设备中，企业多数会使用弹簧式安全阀，从安全和节能的角度考虑，这种安全阀的密封性可能受到影响。基于此，本文以特种设备安全阀作为研究对象，结合安全阀的结构类型，分析其密封性受到影响的原因，通过处理泄露故障、做好密封性测试、修理密封面等方式实现对安全阀的密封处理。
关键词：特种设备；安全阀；密封处理
引言
安全阀作为一种泄压装置，经常被用在承压设备中，从而降低特种设备的压力范围，保护设备正常使用，延长设备使用期限。安全阀在运行时容易出现各种泄露问题，比如泄漏率较高、频跳现象等，要求相关人员加强对安全阀的实时监测，根据安全阀泄露的具体故障做好全面分析，采用有效的措施进行密封处理。
1.安全阀的结构类型
当前承压设备的安全阀主要拥有以下结构类型：（1）静重式安全阀。这种安全阀结构简单但外形笨重，制造成本相对较低，由于加载的负荷有限而恒定，安全阀动作难以保持灵敏，只适用于工作压力较小的情况下。（2）杠杆式安全阀。通过杠杆与阀杆的连接将重锤作用在安全阀阀芯负荷上，依靠杠杆原理，当加载物重量相同时，关闭负荷更大。但杠杆式安全阀结构笨重，安装难度较大，开闭时容易产生振动而导致阀杆偏移，密封性能不理想。（3）弹簧式安全阀。这种安全阀改良了以上两种安全阀存在的弊端，依靠弹簧弹性压力将阀座与阀瓣锁闭。如果系统压力超过了弹簧弹性压力，闭锁装置会被顶开而泄压，因此弹簧式安全阀不仅具有较强的开闭性能，且结构紧凑，使用便捷，只需拧紧或拧开螺杆就能调节排放压力，这种安全阀适合用在石油化工等企业的特种设备中[1]。
2.特种设备中安全阀密封受影响的原因分析
分析特种设备安全阀密封受影响的主要原因，具体如下：（1）受关闭件结构类型或安全阀密封面形状的影响。当温度压力不是很高的情况下，安全阀密封面嵌入了非金属物质就能达到密封效果。更换关闭件时不能随便更改其结构型式，在确保检修方法无误的情况下，如果关闭件结构型式存在弊端，安全阀初次起跳回座之后将会出现密封不良的问题。（2）受密封面宽度与加工精度的影响。由于阀瓣与阀座的密封面间存在毛细管作用，安全阀密封面宽度与介质通路长度紧密相连，当密封面宽度增加时，介质外漏时受到的阻力将会不断增加，所以检修时不能随意改变密封面的宽度。（3）受装配质量的影响。将安全阀解体后再装配将会影响密封面质量。阀瓣使用越久，表面磨损程度越严重，更换时导向间隙如果选配过大，将会造成阀瓣运动时密封面歪斜；如果导向间隙选用过小，将会造成阀瓣动作的阻塞，密封面无法正常关闭，密封性能受到影响。（4）受保护系统工作介质的影响。安全阀测试时同一个阀介质如果是氦气，这时安全阀密封性将比较强，如果介质是水蒸气，密封性将无法保证。压力与温度相同时，粘性大的介质泄漏率越低，液体介质密封性更强，气体介质密封难度较高。因此，在高温介质情况下，很多安全阀的密封性能都会有所降低。
3.特种设备安全阀的密封处理
3.1妥善处理安全阀泄露故障
根据特种设备安全阀的泄露故障，要求相关人员对密封面做好处理。试验过程中正确冲刷密封面，将密封面上堆积的灰尘与杂质清除干净。随后重新加工安全阀，加大密封表面硬度，按照安全阀实际损伤情况和严重程度确定修复方案。科学编制安全阀安装方案，优化安装流程，细化安装步骤，使用尺寸恰当的零部件保证阀芯间隙均匀性，根据图纸上对密封面封闭性的要求进行安装。要求技术人员加强对安全阀所在环境温度的控制，保证安全阀处于相对良好的运行环境，防止温度过高而引发安全阀形变现象。
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3.2做好安全阀的密封性测试
在特种设备安全阀的密封性测试中，需提前确定整定压力，降低安全阀入口压力，直到满足密封测试的压力要求值。当整定压力不超过0.3MPa时，密封试验压力比整定压力小0.03MPa；当整定压力超过0.3MPa时，安全阀密封试验压力刚好为整定压力的90％。对密封试验结果进行合格性判定，客观判断中应明确安全阀的密封性要求，特别是对密封性要求极高的特种设备安全阀，泄漏率应采用泄漏气泡的数量衡量，限定时间内如果特种设备泄漏的气泡数量满足要求，那么该设备的安全阀密封性合格。在主观判断中，可以将压力表作为重要参考依据，观看压力表的指针是否出现下移，或者聆听安全阀的阀门出口是否出现了排放气体的声音，以此判断安全阀的密封性。
3.3控制安全阀压力差，处理频跳现象
加强对安全阀开启压力的妥善控制，防止因开启压力的偏差范围较大而降低密封性能。当排放管背压力增大时，安全阀将会出现运行故障，这时可以使用背压平衡式波纹管作为安全阀的零部件。阀门出现频跳现象与安全阀排量过大有关，建议工作人员按照特种设备的排量设计值，重新计算或者选择排量更符合安装要求的安全阀。如果进口管或者排放管的阻力较大，建议加大进口管或排放管内径，或者缩短管道长度。如果弹簧式安全阀的弹簧刚度过大，有必要对弹簧压力等级进行研究，保证其与安全阀阀门开启时压力一致，及时更换弹簧组件。
3.4对安全阀密封面进行修理
由于特种设备安全阀最常见的故障就是密封泄露，密封面受损是引发该故障的主要原因，因此，有必要对安全阀的密封面加以定期修理。修理步骤具体如下：
（1）拆卸安全阀。正常情况下应移开安全阀的销与轴，拿出横杆并松开阀罩，固定螺钉，再取下阀罩，调节螺栓时在其侧面做好记号，方便安装时作参考，随后松开锁紧螺母与调节螺栓，将弹簧预紧力卸下，拧开阀盖与阀体之间的螺母，这样就能成功取下阀盖。取出阀杆、弹簧等组件，拧下固定螺钉，拆除调节环，检查阀座与阀瓣密封面，如果存在划痕或凹痕等损坏，应予以磨削修复处理。如果安全阀密封面损坏程度严重，建议将其返厂更换。
（2）对安全阀的金属密封面加以研磨。非金属的安全阀密封面如果损坏，可以拆下镶圈或车削，所以研磨工作主要针对金属的密封面。当磨料在磨具与密封面间承受了一定压力后，磨料会做出相对运动，密封面外部金属层会被去除，平面粗糙度有所下降。可以采用手动研磨或机械研磨两种方式，虽然机械研磨的速度很快，但手工研磨精度更好，可以用于轻微损坏的密封面。对阀瓣的密封面应采用动态研磨，阀座密封面应采用静态研磨。
（3）研磨工艺过程。安全阀密封面类型较多，其中最常见的就是平面密封，需要经过粗研磨、半细研磨以及细研磨等流程。粗研磨与半细研磨都是由铸铁平板构成的，细研磨的磨具由合金材料构成，粗研磨可以消除密封表面的划痕和腐蚀斑点，细研磨能够消除密封面上的粗线[2]。
总结
总而言之，安全阀作为一种泄压装置，要想发挥安全阀对特种承压设备的保护作用，工作人员应重视对安全阀密封面的研究。选择安全阀时应根据具体的承压设备类型优化安装方案，加强对安全阀的有效调控，合理控制安全阀压力差，及时处理频跳现象，对安全阀密封面进行修理。
参考文献
[1]娄晓园.安全阀是否属特种设备安全附件范畴[J].中国质量技术监督,2019(05):34-35.
[2]王福申.安全阀常见故障的分析与处理[J].品牌与标准化,2019(01): 52-54.
论文作者:黄庆殷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
标签：安全阀论文; 压力论文; 特种设备论文; 弹簧论文; 介质论文; 将会论文; 密封性论文; 《基层建设》2019年第31期论文;