蒸汽鍋爐主安全閥（fá）常見故障及處理方法

1、概（gài）述

　　主安全閥（fá）是蒸汽鍋爐重要的安全附件之一。當鍋爐（lú）係統中的壓力超過規定值時，主安全閥自動開啟，排出過剩的蒸汽，降（jiàng）低係統壓力，保證鍋爐安全（quán）運行。當壓力降到工作壓力以下時，主安全閥自（zì）動關閉，防（fáng）止蒸汽過（guò）分流失，保證鍋爐運行的經濟性。另外，安全閥泄放時發出較大的（de）響聲，可以起到自動報警的作用（yòng）。本文旨在討論蒸（zhēng）汽鍋爐主安全閥常見的（de）故障及其原（yuán）因和解決方法，為設備的安全有效運行（háng）提供意見。

2、泄漏故障處理

　　安全閥使用過程中出現泄漏會造成鍋爐係統蒸汽損失，降低運行效率，增加運行成本。如果長時間泄漏，還可能會造成（chéng）安全閥內部（bù）密封界麵破（pò）損，引（yǐn）發（fā）安（ān）全事故（gù）。按照（zhào）泄漏位置可分為（wéi）閥體泄漏、法蘭麵泄漏和密封麵泄漏。

2.1、閥體泄漏

　　安全閥的閥體一般采用鑄造工藝（yì）生產，內部鑄造質量不易控製。受閥體（tǐ）鑄造形狀和檢驗技（jì）術的限製，無法完全檢驗閥體內部質量（liàng），因此閥體可能存在砂眼或裂紋等缺陷。閥體長期處於高低（dī）溫交替的環境中，產生熱疲勞損傷和蠕變，容易導致（zhì）閥體泄漏，甚至（zhì）引發安全事（shì）故（gù）。如（rú）果引起閥體泄漏的缺陷較小，可以對閥體的砂眼和裂紋處采用清除後補焊處理，處理過程（chéng）中（zhōng）要保證缺陷清理的幹淨，補焊（hàn）部位探傷合格。如（rú）果引起閥體泄漏的（de）缺陷（xiàn）較大，處理方式是更（gèng）換閥體，或選用鑄造質量好的閥體，采用嚴格的檢驗方式，避免存在鑄造缺陷的閥（fá）體（tǐ）投入使用。

2.2、法蘭麵泄漏

　　為了便於維（wéi）修和（hé）更換，多數安全閥與鍋爐之間(以及閥體與閥蓋間) 采用螺栓緊固連接。引起法蘭密封麵（miàn）處泄漏的原因很（hěn）多。

　　(1) 法蘭密封麵的螺栓擰緊力（lì）不夠或緊偏。閥門長期處於高低溫交替環境，排汽時閥門震動，防鬆（sōng）墊片失效等原因，造成螺栓不（bú）同程（chéng）度的鬆弛。處理方法是調整螺栓擰緊力，更換防鬆墊片，按對角（jiǎo）擰緊的方式緊固螺栓，邊（biān）擰（nǐng）緊邊測量法蘭（lán）麵（miàn）間隙，使（shǐ）法蘭各（gè）處間隙一致。

　　(2) 法蘭密封麵的齒形密封墊圈不符合標準或者（zhě）損壞。齒形密封墊圈與法蘭密封麵型號尺寸不匹配、材質（zhì）硬度不合適（shì）、齒形（xíng）過尖、過平、不均勻或存在徑向溝痕等，均會造成（chéng）泄漏。另外，齒形墊圈屬於（yú）損耗件，墊片容易因鏽（xiù）蝕損壞，致使密封性（xìng）能失效（xiào）。處理方法是按（àn）照標準合理選擇匹配的墊片，避免不合格墊片裝配使用。注重日常檢查，做好防腐防鏽工（gōng）作，及時更換失（shī）效的墊片。

　　(3) 法蘭密封（fēng）麵粘附了硬質異物。在（zài）閥門安裝過程中因環境汙濁等原因，硬質異物粘在法蘭麵上，導致結（jié）合麵出現缺陷，引起泄（xiè）漏。處理方法是（shì）拆下閥門，清理雜質，並（bìng）研磨結合麵直至符合要求，在較清潔的（de）環境中安裝閥門，避免雜質落入。

2.3、閥門（mén）密（mì）封麵泄漏

　　安全（quán）閥密封麵一般由金屬材料製成，即使經過精密的加工，閥門很難做到的密封。引起閥門密封（fēng）麵泄漏的情況很複雜。

　　(1) 密封（fēng）麵進入異物。雜質和髒（zāng）物等落到密封麵上，造成閥瓣與閥座間存在間隙，導致泄（xiè）漏。處理方法是清除密封麵上的（de）異物，重新研磨密封麵。

　　(2) 密（mì）封麵損傷。造成密封麵損傷的主要原因一是密封麵（miàn）材質不良，在長期惡劣環境中發生鏽蝕（shí）。二是（shì）在多次起跳（tiào）或長時間工作後（hòu），密封麵出現磨損。三是密封麵在堆焊工序存在（zài）缺陷，在使用過程（chéng）中暴露。處理方法（fǎ）是根據損傷程度和（hé）原因，直接研磨、車削後研磨或（huò）者（zhě）重新加工密封麵。

　　(3) 密封麵寬度大。彈簧壓力一定的情況下，密封麵寬度大，則密封壓強小，若該壓強低於鍋爐係統工作壓強，將造成泄漏。處理（lǐ）辦法是重新加工密封麵至合理尺寸，並研磨後使用。

　　(4) 零件卡阻。閥杆、襯套或（huò）閥瓣等（děng）零件（jiàn）存在卡阻，致使閥瓣回坐後（hòu）不能完全密封。處理方法是拆解閥門，消除卡阻。

　　(5) 裝配不當。由於閥（fá）門密封麵（miàn）采用金屬材（cái）質，閥（fá）瓣和閥座的平麵度以及同（tóng）軸度對密封性（xìng）能有根本影（yǐng）響。閥杆、彈簧、襯套、閥瓣等零件（jiàn）裝配精度，尤其是同（tóng）軸度直接影響閥門（mén）密封性能。閥瓣和閥座未完全對正、彈簧與閥杆（gǎn）間隙太大及閥杆中心線不正等均可能造成閥門泄漏。處理方（fāng）法是重新拆裝，裝配時保證閥瓣周圍配合間隙的大小及均勻性，保（bǎo）證閥杆、彈簧和（hé）閥瓣（bàn）的同（tóng）軸度等配合尺寸精度（dù）。

　　(6) 彈簧失效或者壓緊（jǐn）力不足。在彈簧直接載荷式安全閥中，彈簧質量對閥門的性能影響很大。長時（shí）間使用後彈簧可能出現性變形失效、剛度減（jiǎn）小或接觸麵不（bú）平行等問題，造（zào）成閥門泄漏。處理方法是更換彈簧（huáng）或對彈簧進行（háng）修磨，並調整壓緊力。

3、啟閉故障處理

　　鍋爐係統壓力超過安全壓力，而安全閥（fá）不（bú）能開啟或者起跳高度不夠，可能引發嚴重事故，而回座延遲時間過長或回（huí）座壓力太低，會造成蒸汽大量損失，降低運行經濟性。

3.1、起（qǐ）跳壓力下不開啟

　　安全閥在起跳壓力（lì）下不（bú）能（néng）正常開（kāi）啟與閥門零件卡阻（zǔ）、密封麵磨損等情況有關。

　　(1) 零件（jiàn）卡阻。導向套、襯（chèn）套、閥杆等（děng）零件因間隙太小或表（biǎo）麵不光滑，導致閥瓣（bàn）不能起跳。處理方法是拆（chāi）解閥門，消（xiāo）除卡（kǎ）阻後重（chóng）新裝配。

　　(2) 密封麵受損。閥門密（mì）封麵因長期泄漏腐蝕，受壓麵積減小，致使係統壓強（qiáng）達到後，作用在閥瓣上的壓力不足，安全閥不能在預定的壓力（lì）下開啟。處理方法是更換或維修陶瓷閥門密封麵。

　　(3) 彈簧預緊力太大。處理方法是重新整定試驗，調整彈簧預緊力。

　　(4) 手動機構（gòu）對閥門動作造成阻礙。處理方法是（shì）調整手動機（jī）構，消（xiāo）除阻（zǔ）礙。

　　(5) 控製安全閥不匹配。如果控製安全閥的蒸汽排泄量太小，則不足以提供開啟主（zhǔ）安全閥的壓力。解決辦法是更換匹（pǐ）配的控製安全閥（fá）。

3.2、起跳高度不夠

　　GB /T 12243 - 2005 規（guī）定，安全閥的開（kāi）啟高度，全起式為大於或（huò）等於（yú）流道直徑的1 /4，微啟式為流道直徑的1 /40 ～ 1 /20，中啟（qǐ）式為流道直徑的1 /20 ～1 /4，蒸汽鍋爐必須使用全啟式安全閥。閥門起跳高（gāo）度不夠，可（kě）能是（shì）彈簧剛度過大或者零件存在卡阻。這種情況必須（xū）對閥門進（jìn）行拆（chāi）檢（jiǎn），檢測彈簧性能，複查零件加（jiā）工（gōng）精度及（jí）表麵光潔度，保證裝配質量。

3.3、延遲回座時間過（guò）長

　　安全閥發生延遲回座時間過長故障的主要原因與（yǔ）零件摩擦、主安全閥活塞室的漏汽量太小和控製安全閥蒸（zhēng）汽排放量太（tài）大等有關。

　　(1) 零件摩擦。安全閥運動零（líng）件與（yǔ）固定零件之間的摩擦力過大，造成主閥瓣回座遲緩。處理方法是將安（ān）全閥（fá）運動部件與固定部件的配合間隙控製在標準範圍內。

　　(2) 主安全閥活塞室的漏汽量太（tài）小。此情況下，即使控製安全閥回座了，存在於管路和主安全閥活塞室中的蒸汽仍然（rán）具有很高壓力，推動主安全閥活塞向下的力仍很大，造成主安全閥回座遲緩。處理方法主要（yào）是開大主安全閥節（jiē）流（liú）閥的（de）開度或增大節流孔孔徑。

　　(3) 控製安全閥蒸汽排放（fàng）量（liàng）太大。此種情況也會造成主安全閥活塞室保（bǎo）持較高壓（yā）力，造成回座遲緩。處理方式（shì）是調整控（kòng）製安全閥，減少（shǎo）蒸汽來（lái）量。

3.4、回座壓力過低（dī）

　　安全閥回座壓力過低主要與閥門規格不匹配、閥門零件摩擦力大和控製安全閥蒸汽排泄量太（tài）大等原因有關。

　　(1) 閥門規格（gé）不匹配。主安全閥公稱直徑超標，排泄量相對鍋爐蒸發量太大，導致（zhì）鍋爐內壓力過低。處理（lǐ）方式是選擇規格匹配的主安全閥。

　　(2) 閥門零件摩擦力大。零件間存在較大（dà）摩擦力，將會（huì）延（yán）緩閥瓣回座速度。解決方法就是認（rèn）真檢查各運動零件（jiàn），嚴格按標準對各零件進行檢修（xiū），將各部件的配合間隙（xì）調整至標準範圍內。

(3) 控製安全閥蒸汽排泄（xiè）量太大（dà）。控製安全（quán）閥開啟後（hòu），蒸汽不斷排（pái）出，推動主安全閥動作。由於蒸汽是經由控製安全閥的閥瓣與導向套（tào）之間的間隙流向（xiàng）主安全閥活（huó）塞室的，當蒸汽衝出控製安全閥的密封麵時，在其周圍形成動能壓力區，將閥瓣抬高，使控製安全閥繼續排放。蒸汽排放量越大，閥瓣部（bù）位動能壓力區的壓強越大，作用在閥瓣上的向（xiàng）上的推力就越大，控製安全閥就越不容易回座，主（zhǔ）安全閥自然回座延遲（chí）。消（xiāo）除這種故障的方法就是將控製安全閥的調節閥（fá）關（guān）小，增大背壓，減少（shǎo）控製安全閥（fá）蒸汽流量，降低動能壓力區內的（de）壓力，促使（shǐ）控製安全（quán）閥回座，主安全閥隨即回座。

4、機械特性故障處理

　　GB /T 12243 - 2005 規定，安全閥動作必須穩定，應無頻跳、顫（chàn）振及卡阻等現象。

4.1、頻（pín）跳

　　安全閥回座後（hòu），待壓力稍一升高（gāo），安全閥又開啟（qǐ），並（bìng）且啟閉動作反複幾次出現，這種現象稱（chēng）為安全閥的頻（pín）跳。頻跳主要與安全閥回座壓力（lì）過（guò）高有關。如果回（huí）座壓力較高，安全閥起跳時隻能排出少量過剩（shèng）的蒸汽。鍋（guō）爐蒸（zhēng）發（fā）量較大時，係統內壓力又會很快上升，造成閥門再（zài）次起跳。避免頻跳常用的處理方法是開大節流閥的開度，減小背（bèi）壓。

4.2、顫振

　　安全閥在排放過程（chéng）中出現的抖動現象，稱其為安全閥的顫振。顫振容易導（dǎo）致金屬疲勞（láo），降低（dī）閥門機械性能，造成設備損壞，引發安全事故（gù）。安全（quán）閥發生顫振主要與（yǔ）閥門使用不當或排放管道阻力過大等原因有（yǒu）關。

　　(1) 閥門使用不當。選用閥門（mén）的排放能力太大(相（xiàng）對於（yú）必須排放量而言) ，消除的方法是選用額定排（pái）量盡可能接近設備排放量的閥門。

　　(2) 排放管（guǎn）道阻力過大。排放管道阻（zǔ）力過大會造成（chéng）排泄時閥門背壓過高（gāo），引（yǐn）起閥（fá）門顫振（zhèn）。處理方法是降低排放管道的阻力，如增大管徑或減少（shǎo）彎頭數量。

5、結語

主安全閥對鍋爐運行的安全性和經濟性（xìng）有重要影響（xiǎng），因此安全（quán）閥安裝（zhuāng）後必須經過整定壓力、機械特性等試驗項目（mù）檢驗（yàn）合（hé）格後，方可投入使用。