安全阀在线校验技术讲义.ppt

1 安全阀在线校验技术 浙江省特种设备检验研究院 2 联系方式 通讯地址 杭州市凯旋路211号联系人 张亚彬手机话 0571 86023702 主要内容 一 安全阀在线校验应用与概况二 安全阀在线校验基本原理三 安全阀的故障诊断与维护四 事故案例与防范措施 4 一 安全阀在线校验应用与概况 安全阀的在线校验 调试是近年来新发展起来的一项专业化技术 由于在线测量安全阀开启压力时 装置不须停车 生产照常进行 因此 这项技术一出现 首先引起工业界极大兴趣 尤其是在电力 石油 化工等现代化流程行业 应用于电力行业 应用于化工行业 7 应用于石油行业 8 1 1安全阀在线校验的概念 所谓安全阀的在线校验就是在使用状态下对安全阀的开启压力进行检测 整定的过程 也就是在带压状态下整定安全阀的开启压力 这个过程又称 1 安全阀的在役校验 2 安全阀的带压校验 3 不停车安全阀校验 9 1 2安全阀在线校验应具备的条件 1 合格 准确 专业的调校设备 2 配备专职的调校人员 根据TSGZF001 2006 安全阀安全技术监察规程 的规定 从事安全阀在线检测人员应当对设备操作方面接受专业培训 应取得 特种设备作业人员证 3 完善的安全阀在线校验作业规程 10 1 3安全阀在线调校不适用范围 1 非弹簧式安全阀 重锤式 杠杆式 脉冲式等 11 2 先导式安全阀的主阀 主阀 导阀 12 3 部分弹簧内置式而无阀杆的安全阀 13 二 安全阀在线校验基本原理 2 1理论基础来自于压强 P 与力 F 和面积 S 的关系 Fd 弹簧预紧力P0 安全阀入口压力 系统介质压力 S 介质作用在阀瓣上的有效密封面积f 阀门密封件 阀瓣与阀座 之间的相互压紧力Ps 安全阀的开启压力 F 作用于安全阀阀瓣一个向上的附加提升力 14 Fd Ps SFd P0 S FPs S P0 S FPs P0 15 因此 以下三个重要条件为在线校验安全阀的必要条件 附加提升力系统介质压力有效密封面积 2 1 1必要条件的获得 附加提升力 可通过油泵向提升油缸打压由压力传感器测得系统介质压力可通过现场压力表或远程传感器取得有效密封面积 实际测量阀瓣的内 处径尺寸 通过反算获得 测量阀瓣的内 处径尺寸 18 2 2安全阀在线校验装置 2 2 1在线校验装置的必要器具 附加提升力装置 液压装置 油泵或提升油缸 力的测量装置 力的传感器 与安全阀阀体连接的装置 连接件 20 2 2 2在线校验装置工作示意图 21 串联式 阀瓣微动法判开装置 系统结构 22 框架式 阀瓣微动法判开装置 系统结构 23 框架式 阀瓣微动法判开装置 系统结构 24 2 2 3系统结构分析根据阀瓣微动法判定开启的特点 只需准确求到安全阀开启瞬间的外加力 而与施力的实际过程无关 这就为简化施力系统的结构提供了理论依据 从而使仪器有可能实现小型化 轻量化例如 施加外力的不均匀 不连续 甚至瞬间下降均不影响测量结果 这样可省掉了复杂的液压单元 而仅用一只油泵 此外 由于阀瓣发生微动即判开 因此油缸塞在测量过程中几乎不发生位移 这就是说 油泵只需要压力输出 而流量输出几乎为零 仅仅用于软管的膨胀量 可见理论上讲油泵可以作得更小 但为便于操作 还应有一定的结构形式 25 2 2 4对工况的扰动情况这一优点也是由于判开准则所决定的监听到气流连续排放立即停止施加外力 一般说来此时聚气槽中尚形成不了上举力 因此阀瓣不会上跳 俗称全开 调校技术更具安全性 实用性 26 2 2 5判定安全阀开启的准则 安全阀在线校验装置的判开准则是指在施加连续外力的过程中 判别阀瓣已达到开启状态的事实依据 按照国际通用的标准化术语以及原劳动部颁发的 关于在用锅炉压力容器安全阀校验的若干意见 之附录6 术语 的要求 安全阀开启压力的科学定义为 安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力 在该压力下 开始有可测量的开启高度 介质可呈现由视觉或听觉感知的连续排放状态 27 2 2 5 1在线安全阀判开的方法 音频法 听觉感知法 周围环境噪音小可人耳直接听觉周围环境噪音大可用音频放大器监听触点法 视觉感知法 28 2 3在线安全阀校验的优缺点 优点 1 无需停车 营造长周期安全生产环境2 避免拆 装阀门 节省检修工期与费用3 不受背压与温度对整定压力的影响4 减少污染 保护环境 减轻劳动强度 29 缺点 1 无法测得实际密封压力2 不能测算出回座压力 离线校验也无法测得 30 三 安全阀的故障诊断与维护 3 1安全阀的常见故障3 1 1泄漏 阀座与阀瓣密封面的损伤 安装位置不当 阀门倾斜 高温 弹簧受热后刚度变软 选用不当 密封压力过小 脏物夹在密封面上 3 1 2安全阀动作不灵活 管道或设备中脏物如焊渣 铁锈等冲到运动部件之间 造成排放时存在卡阻现象 安全阀长期运行中未动作 造成运动部件之间的锈阻和腐蚀 31 3 1 3安全阀动作性能达不到设计要求指在使用过程中由于安装 选型或检修装配 调整不当等原因所引起的性能变化 3 1 3 1开启压力变化 整定压力误差 如温差 读数误差等造成开启压力超过允许误差范围 环境温度的较大变化 存在背压的环境下没有采用平衡式安全阀 调整螺杆与锁紧螺母松动 3 1 3 2排放压力或回座压力变化 调节圈位置变化 排放管道流动阻力过大 3 1 4阀门频跳 阀门通径选用不当 主要是排放能力过大 进口管道阻力过大 排放管道阻力过大 弹簧刚度太大 调节圈位置不当 3 2常见故障的排除方法 弹簧式安全阀是一种机械化的自动阀门 因此 必须保证阀门各个运动部件的平整度光洁度 35 四 事故案例与防范措施 案例1 冷态校验某电厂电站安全阀运行接二连三出现故障09年06月12日 3机负荷600MW 汽包压力18 4MPa 主汽压力16 59MPa 再热器压力3 5MPa 2再热器出口安全阀启座 整定压力4 03MPa 期间汽包水位发生大幅波动 汽包水位有两点急剧下降至 230mm以下 有一点突升至 300mm以上 运行巡检未见汽包和过热器安全阀启座 13日 点检发现汽包右前安全阀内漏 整定压力为20 29MPa 原因分析机组小修停运前的锅炉安全阀排汽试验中未见安全阀的内漏等异常现象 小修中未对其解体检修 只是由某公司安全阀调试人员进行了冷态校验 案例2 腐蚀卡阻某电厂电站压力容器安全阀超压力未动作11年5月份 某电厂电站压力容器安全阀进行定期校验 发现共用系统的压缩机储罐安全阀腐蚀严重 同时还发现容器超压力运行 压力1 0MPa 容器设计压力0 8MPa 安全阀出厂整定压力0 8MPa 超压0 2MPa运行安全阀未及时排放 原因分析多台压缩机组串联运行 其中二台机组的压力设定值为1 0MPa 储罐安全阀从建厂五年未进行检修 腐蚀严重造成卡阻 弹簧严重腐蚀 严重腐蚀 案例3 整定值偏离某企业工业锅炉安全阀整定值偏离造成爆炸07年5月份 某企业工业小锅炉安全阀整定值偏离超压爆炸 造成5人死亡 多人受伤的重大事故 原因分析 安全阀整定值偏离 锅炉操作人员擅离职守