浙江赛福特特种设备检测有限公司 浙江海宁 314415
摘要：根据先导式安全阀的结构特点和工作原理，分析先导式安全阀的常见故障和原因，并提出在检修和处理安全阀问题时的几点措施。
关键词：先导式安全阀；失效；解决措施
1引言
先导式安全阀是一种当阀内介质压力超出额定压力会进行释放并保证控制主阀安全的阀体，广泛原因于石油化工、热电、燃气输送等行业中的重要设备之中，具有动作精度高、操作维护方便、回座快、寿命长、稳定性好等优点，但是由于其密封要求较高、开启压力较大，所以容易出现泄漏等问题，需要采用科学有效的措施进行校验和检修维护与处理，以保证其安全与稳定性。
2先导式安全阀结构特点及工作原理
2.1结构特点
先导式安全阀主要由主阀、导阀、浮动堵阀以及控制回路等组成，其中主阀和导阀是两个关键的组成部分，前者由导向套、阀体、阀瓣、弹簧、活塞室等组成，其与导阀由两根导管进行连接，并由导阀进行控制；后者为弹簧式安全阀，其组成结构有阀体、阀瓣、弹簧、阀杆等，其通过对弹簧的压缩量进行控制来调节整定压力，并根据这个压力来对主阀进行控制。浮动堵阀位于主阀活塞室和导阀进口腔的通道节点上，在先导式安全阀处于准工作状态时，浮动堵阀是处于悬浮状态，一旦安全阀启动，浮动堵阀则迅速落下并起到封堵作用。
2.2工作原理
先导式安全阀处于准启动状态时，主阀和导阀是完全密封的状态，且导阀中的活塞室阀瓣的上腔、进口腔室、主阀进口是有介质压力存在的，整个介质压力在此状态下的作用是维持主阀和导阀处于密封状态，而一旦介质压力上升至额定的开启压力，主阀进口则会自动开启，活塞室阀瓣上腔内的介质就会被释放出来，从而推动悬浮状态的浮动堵阀堵向一边而起到密封作用，将主阀进口与活塞室阀瓣上腔之间的管道进行密封，此时的主阀进口与导阀进口腔室是处于连通状态的，介质会从此通道进行释放，使压力下降，当压力下降至低于额定开启压力时，导阀阀瓣会恢复至原来的状态并使导阀恢复密封状态，而浮动堵阀也会恢复悬浮状态，同时导阀下密封口打开，介质进入主阀上腔并达到一定压力，推动主阀阀瓣进行密封，此时先导式安全阀又恢复到准启动状态[1]。
3先导式安全阀在运行中出现的问题
3.1安全阀泄漏问题
泄漏问题是先导式安全阀的常见故障之一，引起安全阀泄漏的原因有很多种，一是由于密封面受损而无法正常密封，主要是由于安全阀在长期使用的过程中，介质会对密封面及密封圈等有腐蚀作用，不仅如此，阀瓣和阀座之间在启动时会相互接触与摩擦，长期使用会导致损伤密封面而引起泄漏，而泄漏问题会进一步加剧密封面受损情况，从而使泄漏问题加剧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二是由于密封面进入杂质导致密封不严而引起泄漏，安全阀在长期使用和检修维护的过程中，使用环境中不可避免会有杂质的存在，这些杂质附着在密封面上，久而久之会对密封面产生腐蚀和破坏作用，从而引起泄漏问题。
三是弹簧性能下降引起的泄漏。安全阀经过长时间反复的使用，弹簧会受到腐蚀介质的破坏，而且在高温下容易发生变形，从而使其劲度系数降低而导致弹簧的刚性性能下降，甚至会导致弹簧的断裂等严重的问题，从而导致安全阀发生泄漏问题[2]。
3.2达到开启压力而不正常起跳
3.2.1导阀不起跳
造成这种问题的原因一是导阀处的弹簧由于被腐蚀或破坏而发生故障，导致弹力失效，没有足够的调整力使其发生起跳。前文介绍过，导阀是一种弹簧式安全阀，依赖弹簧的动作来维持导阀的正常工作，但是弹簧在长期往复的动作中容易受到高温和腐蚀性介质的破坏，降低其性能，甚至发生断裂，而使导阀无法正常起跳。
二是导阀的下导管与过滤器堵塞而导致导阀不起跳。根据导阀的工作原理，在正常状态下当介质压力达到启动压力时主阀活塞阀瓣会向下运动并进行密封，而下密封开启是介质释放，如果此时下导管或者过滤器发生堵塞而导致介质无法正常释放，会导致压力持续上升，而使导阀无法正常起跳。
3.2.2主阀不起跳
由于主阀是有导阀进行控制的，导阀如果无法正常起跳，则主阀也不会正常动作，但是在使用中也存在导阀正常起跳但是主阀无法正常动作的问题，其原因主要有：一是主阀的密封性能下降。主阀通常采用套筒活塞式密封或双重密封的方式，所使用的密封材料为合成橡胶，正如前文所说，这些密封材料在长期使用过程中受到高温和腐蚀介质的破坏会发生变形而降低密封性能，在导阀正常启动之后，由于主阀活塞无法对上密封面进行良好的密封而无法正常起跳。
二是主阀阀芯或阀座密封面泄漏引起的主阀不动作。介质中存在杂质会不断沉积在活塞缸体的内表面，其产生的压力会导致主阀阀瓣不动作，而且这些沉积的杂质如果不及时清理，会导致导管堵塞而使压力无法释放，也会导致主阀不动作。
4解决先导式安全阀在运行问题的有效措施
首先应加强对先导式安全阀的定期校验，根据安全阀的使用和启动频率，以及使用寿命和使用环境等因素，制定科学的校验计划，在安全阀使用前期及启用频率较低时可以减少校验次数，而在接近使用期限和启动频率较高时增加校验次数，这样可以降低校验对安全阀的损坏概率；其次是采用先进的安全阀校验工艺，提高校验的准确性，主要校验其开启压力能否正常起跳以及其密封性能，主要是主阀出口和导阀出口这两个部位的密封性；最后是采用科学的方法对安全阀故障进行检修和处理。在检修中发现老化或者变形的密封件应及时更换，对性能下降的弹簧也应进行及时更换。对于密封面的杂质及堵塞导管等部位的杂质等应及时清理，保持导管与过滤器畅通。对安全阀起跳后阀芯不回座的故障，应对主阀和阀芯进行拆检。调整导阀控制推杆的安装位置，确保其位置适中。
5结语
先导式安全阀通常应用在比较重要的设备管道上，保证管道内压力正常，确保设备的安全性，但是在使用过程中，先导式安全阀容易出现泄漏及无法正常起跳等问题，需要分析其故障原因，并针对性地加强安全阀的校验、检修、维护等工作，以及时解决安全阀故障，并降低其故障概率，保证安全阀的正常工作。
参考文献：
[1] 郑立婕,张元培,杨文学.先导式安全阀失效分析与处理[J].石油和化工设备,2016,19(1):62-65
[2] 侯胜利,曹成,周旭.先导式安全阀失效分析与解决方法[J].设备管理与维修,2014(11):33-34
论文作者:雷佳慧,刘波雷
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：安全阀论文; 先导论文; 压力论文; 介质论文; 弹簧论文; 活塞论文; 状态论文; 《防护工程》2017年第21期论文;