火电厂锅炉安全阀典型故障分析

火电厂锅炉安全阀典型故障分析

新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院新疆乌鲁木齐830011

摘要:在电厂中,安全阀能有效地起到保护作用,因此被广泛地运用于不同的压力容器以及错综复杂的管道系统。一旦系统中受到的压力达到了额定极限时,安全阀就会自动开启,并且将多余的介质排出,来确保管道系统和其压力容器能运转在一个相对安全的环境中,避免安全事故。当其压力重新回到正常值及其以下的时候,安全阀会自动进行关闭。因此,安全阀是否正常工作会直接影响人身是否安全等重大问题。

关键词:火电厂锅炉;安全阀;故障

1阀门漏泄分析及处理

一种情况是,脏物杂质落到密封面上,将密封面垫住,造成阀芯与阀座间有间隙,从而阀门渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的脏物及杂质,对密封面进行冲刷。

另一种情况是密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点:一是密封面材质不良。由于多年的检修,主安全门阀芯与阀座密封面普遍已经研得很低,使密封面的硬度也大大降低了,从而造成密封性能下降,消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去,然后按图纸要求重新堆焊加工,提高密封面的表面硬度。二是检修质量差,阀芯阀座研磨的达不到质量标准要求,消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。

造成安全阀泄漏的另一个原因是由于装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象,或者是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。消除方法是检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性,保证阀芯顶尖孔与密封面同正度,检查各部间隙不允许抬起阀芯;根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。

2造成阀体结合面渗漏的主要原因及消除方法

2.1结合面的螺栓不够紧或者方向偏差

要解决由此造成的密封问题通常是调整螺栓的紧度,在拧紧螺栓的同时观察旁边的缝隙,螺栓无法再拧动而且结合面周围的缝隙相同即可。

2.2阀体结合处的齿形密封垫不规范

齿形密封垫上出现了不明显的凹痕或者其齿形太尖、不平行等缺陷导致密封性能差,都会导致阀体结合面的渗漏现象。为此,在检修时工作人员要在备件质量上严格把关,拒绝使用不规范的齿形密封垫。

2.3阀体结合面的平面度太差或者被杂物垫住

如果由于阀体本身的平面度不合格导致的渗漏问题,通常的做法是将整个阀门部分拆卸下来并且进行再次研磨,直到符合相关要求和规范为止。而对于杂物造成不密封的,需要在安装时对表面进行仔细清理。

3冲量安全阀动作后主安全阀不动作的三方面因素

主安全门拒动对运行中的锅炉来说危害是非常大的,是重大的设备隐患,严重影响设备的安全运行,一旦运行中的压力容器及管路中的介质压力超过额定值时,主安全门不动作,使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。主安全门拒动主要与以下两方面因素有关:

一是主安全门活塞室漏气量大。当阀门活塞室漏气量大时,作用在活塞上的作用力偏小,在其他条件不变的情况下主安全门拒动。造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。

消除这种缺陷的方法是:对活塞室内表面进行处理,更换合格的活塞及活塞环,在有节流阀的冲量安全装置系统中关小节流阀开度,增大进入主安全门活塞室的进汽量,在条件允许的情况下也可以通过增加冲量安全阀的行程来增加进入主安全门活塞室内的进汽量方法推动主安全阀动作。

二是主安全阀与冲量安全阀的匹配不当,冲量安全阀的蒸汽流量太小。冲量安全阀的公称通径太小,致使流入主安全阀活塞室的蒸汽量不足,推动活塞向下运动的作用力不够,致使主安全阀阀芯不动。这种现象多发生于主安全阀式冲量安全阀有一个更换时,由于考虑不周而造成的。

4冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长的两个原因及解决方法

发生这种故障的主要原因有以下两个方面:

一方面是,主安全阀活塞室的漏汽量大小,虽然冲量安全阀回座了,但存在管路中与活塞室中的蒸汽的压力仍很高,推动活塞向下的力仍很大,所以造成主安全阀回座迟缓。消除这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决,节流阀的开度开大与节流孔径的增加都使留在脉冲管内的蒸汽迅速排放掉,从而降低了活塞内的压力,使其作用在活塞上向下运动的推力迅速减小,阀芯在集汽联箱内蒸汽介质向上的推力和主安全阀自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。

另一方面原因就是主安全阀的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主安全阀回座迟缓,解决这种问题的方法就是将主安全阀运动部件与固定部件的配合间隙控制台标准范围内。

5安全阀的回座压力低的危害,造成的主要原因及消除办法

安全阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害,回座压力过低将造成大量的介质超时排放,造成不必要的能量损失。分析其原因主要是由以下以下因素造成的:

一方面是冲量安全阀前压力因主安全阀的介质排出量不够而继续升高,所以脉冲管内的蒸汽沿汽包或集气联箱继续流向冲量安全阀维持冲量安全阀动作。

另一方面由于此种型式的冲量安全阀介质流通是经由阀芯与导向套之间的间隙流向主安全阀活塞室的,介质冲出冲量安全阀的密封面,在其周围形成动能压力区,将阀芯抬高,于是达到冲量安全阀继续排放,蒸汽排放量越大,阀芯部位动能压力区的压强越大,作用在阀芯上的向上的推力就越大,冲量安全阀就越不容易回座,此时消除这种故障的方法就是将节流阀关小,使流出冲量安全阀的介质流量减少,降低动能压力区内的压力,从而使冲量安全阀回座。

造成回座压力低的另一个原因就是各运动零件磨擦力大,有些部位有卡涩,解决方法就是认真检查各运动部件,严格按检修标准对各部件进行检修,将各部件的配合间隙调整至标准范围内,消除卡涩的可能性。

6安全阀的频跳的危害及原因分析

频跳指的是安全阀回座后,待压力稍一升高,安全阀又将开启,反复几次出现,这种现象称为安全阀的“频跳”。安全阀机械特性要求安全阀在整个动作过程中达到规定的开启高度时,不允许出现卡阻、震颤和频跳现象。发生频跳现象对安全阀的密封极为不利,极易造成密封面的泄漏。分析原因主要与安全阀回座压力太高有关,回座压力较高时,容器内过剩的介质排放量较少,安全阀已经回座了,当运行人员调整不当,容器内压力又会很快升起来,所以又造成安全阀动作,像这种情况可通过开大节流阀的开度的方法予以消除。节流阀开大后,通往主安全阀活塞室内的汽源减少,推动活塞向下运动的力较小,主安全阀动作的机率较小,从而避免了主安全阀连续启动。

结束语:

现阶段,我国火电站使用的锅炉内部安全阀在技术上仍旧存在许多问题和安全隐患,本文对其常见的故障进行了原因上的研究,同时也在解决措施上提出了相应的建议。目前电站锅炉的安全阀一般都有主阀和辅阀配套组成,而且在保护层面上有机械保护和热工控制保护,使得其安全系数有了一定的保障,但是隐患是不可避免的。因此,只有能科学掌握安全阀的故障并且能及时有效地处理,方可做到得心应手。

参考文献:

[1]刘宝泉,郭军涛.安全阀的常见故障及维修措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(05).

[2]王丽娟.锅炉安全阀的故障分析及处理[J].化工装备技术,2011(04).

[3]林远龙,过世钧,褚国海.安全阀运行可靠性的控制[J].石油和化工设备,2011(08).

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