锅炉蒸汽安全阀故障解决办法

锅炉蒸汽安全阀故障解决办法

  锅炉安全阀是限制锅炉*大工作汽压确保锅炉安全的保护设备。当外界对锅炉的蒸汽需要量突然减少或炉内燃烧过于强烈时，锅炉汽压就会升高，若燃烧调节器的动作跟不上，汽压会超过额定汽压较多。锅炉各承压部件的壁厚是根据比额定工作汽压适当高一些的设计压力设计的，为了防止压力过高对锅炉造成损伤甚至发生爆炸，就必须装设安全阀，以便汽压超过一定限度时顶开安全阀，泄放过量蒸汽，以降低汽压保证安全。当汽压下降到一定程度时，安全阀又会自动关闭，锅炉继续正常工作。

　主安全阀是蒸汽锅炉重要的安全附件之一。当锅炉系统中的压力超过规定值时，主安全阀自动开启，排出过剩的蒸汽，降低系统压力，保证锅炉安全运行。当压力降到工作压力以下时，主安全阀自动关闭，防止蒸汽过分流失，保证锅炉运行的经济性。另外，安全阀泄放时发出较大的响声，可以起到自动报警的作用。本文旨在讨论蒸汽锅炉主安全阀常见的故障及其原因和解决方法，为设备的安全有效运行提供意见。

二、锅炉蒸汽安全阀故障解决办法泄漏故障处理

　　安全阀使用过程中出现泄漏会造成锅炉系统蒸汽损失，降低运行效率，增加运行成本。如果长时间泄漏，还可能会造成安全阀内部密封界面破损，引发安全事故。按照泄漏位置可分为阀体泄漏、法兰面泄漏和密封面泄漏。

1、阀体泄漏

　　安全阀的阀体一般采用铸造工艺生产，内部铸造质量不易控制。受阀体铸造形状和检验技术的限制，无法检验阀体内部质量，因此阀体可能存在砂眼或裂纹等缺陷。阀体长期处于高低温交替的环境中，产生热疲劳损伤和蠕变，容易导致阀体泄漏，甚至引发安全事故。如果引起阀体泄漏的缺陷较小，可以对阀体的砂眼和裂纹处采用清除后补焊处理，处理过程中要保证缺陷清理的干净，补焊部位探伤合格。如果引起阀体泄漏的缺陷较大，处理方式是更换阀体，或选用铸造质量好的阀体，采用严格的检验方式，避免存在铸造缺陷的阀体投入使用。

2、法兰面泄漏

　　为了便于维修和更换，多数安全阀与锅炉之间(以及阀体与阀盖间) 采用螺栓紧固连接。引起法兰密封面处泄漏的原因很多。

(1) 法兰密封面的螺栓拧紧力不够或紧偏。阀门长期处于高低温交替环境，排汽时阀门震动，防松垫片失效等原因，造成螺栓不同程度的松弛。处理方法是调整螺栓拧紧力，更换防松垫片，按对角拧紧的方式紧固螺栓，边拧紧边测量法兰面间隙，使法兰各处间隙一致。

(2) 法兰密封面的齿形密封垫圈不符合标准或者损坏。齿形密封垫圈与法兰密封面型号尺寸不匹配、材质硬度不合适、齿形过尖、过平、不均匀或存在径向沟痕等，均会造成泄漏。另外，齿形垫圈属于损耗件，垫片容易因锈蚀损坏，致使密封性能失效。处理方法是按照标准合理选择匹配的垫片，避免不合格垫片装配使用。注重日常检查，做好防腐防锈工作，及时更换失效的垫片。

(3) 法兰密封面粘附了硬质异物。在阀门安装过程中因环境污浊等原因，硬质异物粘在法兰面上，导致结合面出现缺陷，引起泄漏。处理方法是拆下阀门，清理杂质，并研磨结合面直至符合要求，在较清洁的环境中安装阀门，避免杂质落入。

3、阀门密封面泄漏

　　安全阀密封面一般由金属材料制成，即使经过精密的加工，阀门很难做到绝对的密封。引起阀门密封面泄漏的情况很复杂。

(1) 密封面进入异物。杂质和脏物等落到密封面上，造成阀瓣与阀座间存在间隙，导致泄漏。处理方法是清除密封面上的异物，重新研磨密封面。

(2) 密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因一是密封面材质不良，在长期恶劣环境中发生锈蚀。二是在多次起跳或长时间工作后，密封面出现磨损。三是密封面在堆焊工序存在缺陷，在使用过程中暴露。处理方法是根据损伤程度和原因，直接研磨、车削后研磨或者重新加工密封面。

(3) 密封面宽度大。弹簧压力一定的情况下，密封面宽度大，则密封压强小，若该压强低于锅炉系统工作压强，将造成泄漏。处理办法是重新加工密封面至合理尺寸，并研磨后使用。

(4) 零件卡阻。阀杆、衬套或阀瓣等零件存在卡阻，致使阀瓣回坐后不能密封。处理方法是拆解阀门，消除卡阻。

(5) 装配不当。由于阀门密封面采用金属材质，阀瓣和阀座的平面度以及同轴度对密封性能有根本影响。阀杆、弹簧、衬套、阀瓣等零件装配精度，尤其是同轴度直接影响阀门密封性能。阀瓣和阀座未对正、弹簧与阀杆间隙太大及阀杆中心线不正等均可能造成阀门泄漏。处理方法是重新拆装，装配时保证阀瓣周围配合间隙的大小及均匀性，保证阀杆、弹簧和阀瓣的同轴度等配合尺寸精度。

(6) 弹簧失效或者压紧力不足。在弹簧直接载荷式安全阀中，弹簧质量对阀门的性能影响很大。长时间使用后弹簧可能出现性变形失效、刚度减小或接触面不平行等问题，造成阀门泄漏。处理方法是更换弹簧或对弹簧进行修磨，并调整压紧力。

锅炉蒸汽安全阀故障解决办法类型和原理
        安全阀有直接作用式和先导式两种。辅锅炉使用的一般都是直接作用式安全阀。
        图所示为直接作用式安全阀的结构，它的两只安全阀组装在一个阀体内。它用弹簧1压紧阀盘以承受蒸汽压力产生的向上顶力。安全阀的开启汽压值的调整可通过转动调节螺钉 3来实现。
        安全阀的阀盘2带有唇边5，它的作用是使阀在开启后能迅速达到较大的升程而且工作稳定。这是因为当汽压达到开启压力后，蒸汽作用在阀盘上将阀抬起，蒸汽从阀盘周围溢出，如果没有唇边，汽压作用在安全阀上的面积较小，汽压稍一降低，阀盘很快又关闭，然后由于汽压回升，阀又开启，这样阀盘将上下不停地跳动。当阀盘外周缘上加上一圈唇边后，就可使阀盘在开启后得到一个附加的上顶力，从而增加了阀盘的升程，阀也不会很快关闭。阀盘上方设有带密封圈的套筒6，阀开启后阀上方不会受蒸汽压力的作用。

锅炉蒸汽安全阀故障解决办法

        (1)每台锅炉本体上应装设两个安全阀，通常组装在一个阀体内。蒸发量小于1t/h的辅锅炉可仅装一只。装有过热器的锅炉，过热器上亦应至少装一只安全阀。 
        (2)锅炉安全阀的开启压力可为大于实际允许工作压力的5%，但不应超过锅炉设计压力。过热器安全阀的开启压力应低于锅炉安全阀的开启压力。
        (3)安全阀开启后应能通畅地排出蒸汽，以保证在停汽阀关闭和炉内充分燃烧的情况下，烟管锅炉在15 min内，水管锅炉在7min内汽压的升高值应不超过锅炉设计压力的10％。所以安全阀不但应有足够大的直径，而且开启后应该稳定且具有较大的提升量。安全阀排气管的通流面积对升程在安全阀直径的1/4以上者，应不小于安全阀总面积的2倍，对其他安全阀应不小于1.1倍。 
        (4)安全阀要动作准确，并保持严密不漏。 
        (5)任何安全阀的直径应不大于100mm，但亦应不小于25mm。
        安全阀都是经过船舶检验局调定后铅封的，除非经船检局特许，船员不能随意重调。        在阀盘上增加唇边虽然解决了阀开启稳定性的问题，但因为开启后阀盘的蒸汽作用面积已大于开启前面积，所以即使当锅炉汽压恢复至额定汽压时，阀盘也不能立即关闭。只有当汽压继续下降，直到作用在阀盘和唇边上的蒸汽上顶力小于弹簧向下的作用力时，安全阀才会自动关闭。亦即安全阀的关闭汽压要低于开启汽压，这一压力差值称为启闭压差。

三、锅炉蒸汽安全阀故障解决办法启闭故障处理

　　锅炉系统压力超过安全压力，而安全阀不能开启或者起跳高度不够，可能引发严重事故，而回座延迟时间过长或回座压力太低，会造成蒸汽大量损失，降低运行经济性。

1、起跳压力下不开启

　　安全阀在起跳压力下不能正常开启与阀门零件卡阻、密封面磨损等情况有关。

(1) 零件卡阻。导向套、衬套、阀杆等零件因间隙太小或表面不光滑，导致阀瓣不能起跳。处理方法是拆解阀门，消除卡阻后重新装配。

(2) 密封面受损。阀门密封面因长期泄漏腐蚀，受压面积减小，致使系统压强达到后，作用在阀瓣上的压力不足，安全阀不能在预定的压力下开启。处理方法是更换或维修阀门密封面。

(3) 弹簧预紧力太大。处理方法是重新整定试验，调整弹簧预紧力。

(4) 手动机构对阀门动作造成阻碍。处理方法是调整手动机构，消除阻碍。

(5) 控制安全阀不匹配。如果控制安全阀的蒸汽排泄量太小，则不足以提供开启主安全阀的压力。解决办法是更换匹配的控制安全阀。

2、起跳高度不够

　　GB /T 12243 - 2005 规定，安全阀的开启高度，全起式为大于或等于流道直径的1 /4，微启式为流道直径的1 /40 ～ 1 /20，中启式为流道直径的1 /20 ～1 /4，蒸汽锅炉必须使用全启式安全阀。阀门起跳高度不够，可能是弹簧刚度过大或者零件存在卡阻。这种情况必须对阀门进行拆检，检测弹簧性能，复查零件加工精度及表面光洁度，保证装配质量。

3、延迟回座时间过长

　　安全阀发生延迟回座时间过长故障的主要原因与零件摩擦、主安全阀活塞室的漏汽量太小和控制安全阀蒸汽排放量太大等有关。

(1) 零件摩擦。安全阀运动零件与固定零件之间的摩擦力过大，造成主阀瓣回座迟缓。处理方法是将安全阀运动部件与固定部件的配合间隙控制在标准范围内。

(2) 主安全阀活塞室的漏汽量太小。此情况下，即使控制安全阀回座了，存在于管路和主安全阀活塞室中的蒸汽仍然具有很高压力，推动主安全阀活塞向下的力仍很大，造成主安全阀回座迟缓。处理方法主要是开大主安全阀节流阀的开度或增大节流孔孔径。

(3) 控制安全阀蒸汽排放量太大。此种情况也会造成主安全阀活塞室保持较高压力，造成回座迟缓。处理方式是调整控制安全阀，减少蒸汽来量。

4、锅炉蒸汽安全阀故障解决办法回座压力过低

　　安全阀回座压力过低主要与阀门规格不匹配、阀门零件摩擦力大和控制安全阀蒸汽排泄量太大等原因有关。

(1) 阀门规格不匹配。主安全阀公称直径超标，排泄量相对锅炉蒸发量太大，导致锅炉内压力过低。处理方式是选择规格匹配的主安全阀。

(2) 阀门零件摩擦力大。零件间存在较大摩擦力，将会延缓阀瓣回座速度。解决方法就是认真检查各运动零件，严格按标准对各零件进行检修，将各部件的配合间隙调整至标准范围内。

(3) 控制安全阀蒸汽排泄量太大。控制安全阀开启后，蒸汽不断排出，推动主安全阀动作。由于蒸汽是经由控制安全阀的阀瓣与导向套之间的间隙流向主安全阀活塞室的，当蒸汽冲出控制安全阀的密封面时，在其周围形成动能压力区，将阀瓣抬高，使控制安全阀继续排放。蒸汽排放量越大，阀瓣部位动能压力区的压强越大，作用在阀瓣上的向上的推力就越大，控制安全阀就越不容易回座，主安全阀自然回座延迟。消除这种故障的方法就是将控制安全阀的调节阀关小，增大背压，减少控制安全阀蒸汽流量，降低动能压力区内的压力，促使控制安全阀回座，主安全阀随即回座。

四、锅炉蒸汽安全阀故障解决办法机械特性故障处理

　　GB /T 12243 - 2005 规定，安全阀动作必须稳定，应无频跳、颤振及卡阻等现象。显然，安全阀的提升量越大其启闭压差也越大，而启闭压差大即意味着开阀时间长，排汽损失多，所以应该有一个既保证排汽通畅、开阀稳定，又能使排汽损耗不大的*佳状态。为此，在阀座上又加装了调节圈7，调节圈升高时，阀开启后唇边外沿蒸汽通流面积缩小，作用在唇边上的附加上顶力就大，从而使阀的升程和启闭压差加大；反之，调节圈下移时，唇边外沿蒸汽流通面积加大，则阀开启的升程和启闭压差减小。所以通过转动调节圈，改变其位置，可获得开启既稳定、启闭压差又不太大的工况。安全阀的启闭压差如表所列。
        为了必要时可用人力强开安全阀，在安全阀顶部设有手动打开机构，用钢丝绳分别通至机舱底层和上甲板。为防止安全阀长期不起跳而咬死，并吹除阀座上的黏附杂物，通常应每月手动强开一次。

1、频跳

　　安全阀回座后，待压力稍一升高，安全阀又开启，并且启闭动作反复几次出现，这种现象称为安全阀的频跳。频跳主要与安全阀回座压力过高有关。如果回座压力较高，安全阀起跳时只能排出少量过剩的蒸汽。锅炉蒸发量较大时，系统内压力又会很快上升，造成阀门再次起跳。避免频跳常用的处理方法是开大节流阀的开度，减小背压。

2、颤振

　　安全阀在排放过程中出现的抖动现象，称其为安全阀的颤振。颤振容易导致金属疲劳，降低阀门机械性能，造成设备损坏，引发安全事故。安全阀发生颤振主要与阀门使用不当或排放管道阻力过大等原因有关。

(1) 阀门使用不当。选用阀门的排放能力太大(相对于必须排放量而言) ，消除的方法是选用额定排量尽可能接近设备排放量的阀门。

(2) 排放管道阻力过大。排放管道阻力过大会造成排泄时阀门背压过高，引起阀门颤振。处理方法是降低排放管道的阻力，如增大管径或减少弯头数量。

锅炉蒸汽安全阀故障解决办法 
        锅炉本体经修理或定期检验时，必须做水压试验以检验其结构强度和水密性。水压试验的压力为锅炉设计压力的1.25倍，此值已大大超过安全阀的开启压力，为此要设专门夹具将安全阀阀杆顶紧，以免在试验过程中安全阀被水压顶开。不允许用加大弹簧力的办法来关紧安全阀，避免弹簧受损。开启压力不准和漏汽是安全阀的常见故障。开启压力不准多为弹簧张力不合适、启阀阻力过大所致，应予调整或检修。漏汽的主要原因是阀盘与阀座接合不严。如接合面有杂物，可强开安全阀用蒸汽冲除；如果是安全阀几何形状改变，则应先校核尺寸，然后决定研磨、车削或换新。