鍋爐安全閥閥門常見故障及其維修措施探析

1、鍋爐安全閥閥門常見故障及其維修措施探析    關(guān)鍵詞:安全閥 故障 維修措施 安全閥是鍋爐的重要附件,當(dāng)鍋爐壓力容器(如汽包、過熱器、再熱器等)及管道內(nèi)的工作壓力,超過正常值,而達(dá)到起跳壓力時,閥門自動開啟。排出過多的蒸汽,使壓力恢復(fù)正常,以保護(hù)設(shè)備、人身安全,當(dāng)壓力恢復(fù)到正常壓力的規(guī)定值,閥門自動關(guān)閉,對安全閥的要求有以下幾點:安全閥有足夠的靈敏度,當(dāng)壓力達(dá)到起跳壓力時,應(yīng)無阻礙的開啟。安全閥在規(guī)定的情況下,閥芯應(yīng)全開,并排出額定的排汽量。當(dāng)壓力降至到回座壓力時,閥門應(yīng)及時關(guān)閉,并在關(guān)閉狀態(tài)下保持嚴(yán)密。 1 閥門漏泄 在設(shè)備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密

2、封面處發(fā)生超過允許程度的滲漏,安全閥的泄漏不但會引起介質(zhì)損失。另外,介質(zhì)的不斷泄漏還會使硬的密封材料遭到破壞,但是,常用的安全閥的密封面都是金屬材料對金屬材料,雖然力求做得光潔平整,但是要在介質(zhì)帶壓情況下做到絕對不漏也是非常困難的。因此,對于工作介質(zhì)是蒸汽的安全閥,在規(guī)定壓力值下,如果在出口端肉眼看不見,也聽不出有漏泄,就認(rèn)為密封性能是合格的。一般造成閥門漏泄的原因主要有以下三種情況: 一種情況是,臟物雜質(zhì)落到密封面上,將密封面墊住,造成閥芯與閥座間有間隙,從而閥門滲漏。消除這種故障的方法就是清除掉落到密封面上的臟物及雜質(zhì),一般在鍋爐準(zhǔn)備停爐大小修時,首先做安全門跑砣試驗,如果發(fā)現(xiàn)漏泄停爐后都

3、進(jìn)行解體檢修,如果是點爐后進(jìn)行跑砣試驗時發(fā)現(xiàn)安全門漏泄,估計是這種情況造成的,可在跑砣后冷卻20分鐘后再跑舵一次,對密封面進(jìn)行沖刷。 另一種情況是密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因有以下幾點:一是密封面材質(zhì)不良。例如,在39號爐主安全門由于多年的檢修,主安全門閥芯與閥座密封面普遍已經(jīng)研得很低,使密封面的硬度也大大降低了,從而造成密封性能下降,消除這種現(xiàn)象最好的方法就是將原有密封面車削下去,然后按圖紙要求重新堆焊加工,提高密封面的表面硬度。注意在加工過程中一定保證加工質(zhì)量,如密封面出現(xiàn)裂紋、沙眼等缺陷一定要將其車削下去后重新加工。新加工的閥芯閥座一定要符合圖紙要求。目前使用YST103通用鋼焊

4、條堆焊加工的閥芯密封面效果就比較好。二是檢修質(zhì)量差,閥芯閥座研磨的達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,消除這種故障的方法是根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法修復(fù)密封面。 造成安全閥漏泄的另一個原因是由于裝配不當(dāng)或有關(guān)零件尺寸不合適。在裝配過程中閥芯閥座未完全對正或結(jié)合面有透光現(xiàn)象,或者是閥芯閥座密封面過寬不利于密封。消除方法是檢查閥芯周圍配合間隙的大小及均勻性,保證閥芯頂尖孔與密封面同正度,檢查各部間隙不允許抬起閥芯;根據(jù)圖紙要求適當(dāng)減小密封面的寬度實現(xiàn)有效密封。 2 閥體結(jié)合面滲漏 指上下閥體間結(jié)合面處的滲漏現(xiàn)象,造成這種漏泄的主要原因有以下幾個方面:一是結(jié)合面的螺栓緊力不夠或緊偏,造成結(jié)合面密封不好。

5、消除方法是調(diào)整螺栓緊力,在緊螺栓時一定要按對角把緊的方式進(jìn)行,最好是邊緊邊測量各處間隙,將螺栓緊到緊不動為止,并使結(jié)合面各處間隙一致。二是閥體結(jié)合面的齒形密封墊不符合標(biāo)準(zhǔn)。例如,齒形密封墊徑向有輕微溝痕,平行度差,齒形過尖或過坡等缺陷都會造成密封失效。從而使閥體結(jié)合面滲漏。在檢修時把好備件質(zhì)量關(guān),采用合乎標(biāo)準(zhǔn)的齒形密封墊就可以避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。三是閥體結(jié)合面的平面度太差或被硬的雜質(zhì)墊住造成密封失效。對由于閥體結(jié)合面的平面度太差而引起閥體結(jié)合面滲漏的,消除的方法是將閥門解體重新研磨結(jié)合面直至符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于雜質(zhì)墊住而造成密封失效的,在閥門組裝時認(rèn)真清理結(jié)合面避免雜質(zhì)落入。 3 沖量安全閥動作

6、后主安全閥不動作 這種現(xiàn)象通常被稱為主安全門的拒動。 主安全門拒動對運行中的鍋爐來說危害是非常大的,是重大的設(shè)備隱患,嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運行,一旦運行中的壓力容器及管路中的介質(zhì)壓力超過額定值時,主安全門不動作,使設(shè)備超壓運行極易造成設(shè)備損壞及重大事故。 在分析主安全門拒動的原因之前,首先分析一下主安全門的動作原理。當(dāng)承壓容器內(nèi)的壓力升至沖量安全閥的整壓力時,沖量安全閥動作,介質(zhì)從容器內(nèi)通過管路沖向主安全閥活塞室內(nèi),在活塞室內(nèi)將有一個微小的擴(kuò)容降壓,假如此時活塞室內(nèi)的壓強(qiáng)為P1,活塞節(jié)流面積為Shs,此時作用在活塞上的f1為: f1=P1×Shs(1) 假如此時承壓容器內(nèi)的介質(zhì)的壓強(qiáng)為

7、P2,閥芯的面積為Sfx,則此時介質(zhì)對閥芯一個向上的作用力f2為: f2=P2×Shx.(2)        通常安全閥的活塞直徑較閥芯直徑大,所以式(1)與式(2)中Shs>Sfx P1P2 假如將彈簧通過閥桿對閥芯向上的拉力設(shè)為f3及將運動部件與固定部件間摩擦力(主要是活塞與活塞室間的摩擦力)設(shè)為fm,則主安全門的動作的先決條件:只有作用在活塞上的作用力f1略大于作用在閥芯上使其向上的作用力f2及彈簧通過閥桿對閥芯向上的拉力f3及運動部件與固定部件間摩擦力(主要是活塞與活塞室間的摩擦力)fm之和

8、時,即:f1>f2 f3 fm時主安全門才能啟動。 通過實踐,主安全門拒動主要與以下兩方面因素有關(guān): 一是閥門運動部件有卡阻現(xiàn)象。 這可能是由于裝配不當(dāng),臟物及雜質(zhì)混入或零件腐蝕;活塞室表面光潔度差,表面損傷,有溝痕硬點等缺陷造成的。這樣就使運動部件與固定部件間摩擦力fm增大,在其他條件不變的情況下f1檢修時對活塞,脹圈及活塞室進(jìn)行了除銹處理,對活塞室溝痕等缺陷進(jìn)行了研磨,裝配前將活塞室內(nèi)壁均勻地涂上鉛粉,并嚴(yán)格按次序?qū)﹂y門進(jìn)行組裝。在鍋爐水壓試驗時,對脈沖管進(jìn)行沖洗,然后將主安全門與沖量安全閥連接,大修后點爐時再次進(jìn)行安全閥跑砣試驗一切正常。 二是主安全門活塞室漏氣量大。當(dāng)閥門活塞室漏氣量大時,式(1)中的f1一項作用在活塞上的作用力偏小,在其他條件不變的情況下f1消除這種缺陷的方法是:對活塞室內(nèi)表面進(jìn)行處