專題設計 鍋爐安全閥故障及處理研究

2022-10-15 03:45:07 字數 4430 閱讀 8339

目錄摘要2前言2

1 鍋爐安全閥的技術要求2

2 鍋爐安全閥常見故障及產生原因4

2.1閥門密封面洩漏4

2.2閥體結合面滲漏5

2.3衝量安全閥動作後主安全閥不動作5

2.4安全閥回座後主安全閥延遲回座時間過長6

2.5全閥的回座壓力低7

2.6閥頻跳7

2.7閥的顫振8

3.鍋爐安全閥的故障處理與預防8

4 總結10

參考文獻11

摘要 分析了安全閥在鍋爐應用**現閥門漏洩,閥體結合面滲漏,衝量安全閥動作後主安全閥不動作,衝量安全閥回座後衝量延遲回座時間過長以及安全閥的回座壓力低,頻跳和顫振等常見的故障原因,並針對故障原因提出了解決方法。

關鍵詞安全閥鍋爐故障分析壓力容器

前言安全閥是一種安全保護用閥,其作用是防止管路或裝置中的介質壓力超過規定數值,從而達到安全保護的目的。鍋爐安全閥屬於自動閥,主要用於鍋爐,壓力容器和管道上,它的啟閉件在外力作用下處於常閉狀態,當裝置或管道內的介質壓力公升高至超過規定值時自動開啟,通過向系統外排放介質來控制管道或裝置內介質壓力不超過規定數值,當鍋爐中介質壓力超過允許壓力時,安全閥自動開啟,排汽降壓,同時發出鳴叫聲報警,以防止事故的發生;當介質壓力回降到允許工作壓力或略低於允許工作壓力時又能自動」回座」關閉,停止排放流體並保持密封。在鍋爐正常執行中,安全閥必須能夠保持密閉不漏。

安全閥按閥瓣開啟高度來分,可分為微啟式安全閥和全啟式安全閥。微啟式安全閥的開啟行程高度為<0.05d0(最小排放喉部口徑);全啟式安全閥開啟高度為<0.

25d0(排放喉部口徑)。安全閥按結構形式來分,可分為垂錘式,槓式簧式和先導式(脈衝式)。安全閥按氣體排放方式來分,分為全封閉式,半封閉式和敞開式,封閉式安全閥即排除的介質不外洩,全部沿著出口排洩到指定地點,一般用於有毒和腐蝕性介質。

對於空氣和蒸汽用安全閥,採用敞開式安全閥。蒸汽鍋爐安全閥,一般選用敞開全啟式彈簧安全閥。在大容量鍋爐上,通常採用脈衝式安全閥。

對於安全閥產品的選用,應按實際密封壓力來確定,對於彈簧式安全閥,一種公稱壓力(pn)範圍內,有幾種工作壓力級的彈簧,訂貨時除註明安全閥型號,名稱,介質和溫度外,尚應註明閥體密封壓力,否則按最大密封壓力供貨。

1. 鍋爐安全閥的技術要求

(1) 額定蒸發量<0.5t/h的鍋爐至少裝乙個安全閥;定蒸發量》0.5t/h的鍋爐,除省煤器以外至少裝兩個。

可分式省煤器的出口處,蒸汽過熱器的出口處,再熱器的出口處以及直流鍋爐的啟動分離器都必須裝設安全閥。大氣式熱力除氧器、排汙擴容器、減壓閥後均應裝設安全閥。

(2) 額定壓力小於0.10mpa(1kgf/cm2)的鍋爐應採用靜重式或水封裝置。(水封管的內徑應不小於25mm,且不裝設閥門,應由防凍措施)。

(3) 安全閥應鉛直安裝於鍋筒(或集箱)的最高位置,裝設地點應便於日常的維護和檢查,並能聽到排放響聲。鍋爐安全閥於鍋筒(或聯箱)的最高位置,並便於維修;閥與鍋爐(聯箱)之間不得裝有取用蒸汽的出汽管和閥門。

(4) 安全閥上必須有下列裝置:槓桿式安全閥要有防止重錘自行移動的裝置和限制槓桿越量的導架;彈簧式安全閥要有防止隨便擰動的調整螺釘、螺母的裝置;靜重式安全閥要有防止重片飛脫的裝置;衝量式安全閥的衝量接入導管上的截止閥要保持全開並加鎖或鉛封;用壓縮空氣控制的安全閥必須有可靠的氣源和電源。

(5) 幾個安全閥共同裝置在乙個鍋筒直接相連線的短管底座時,以短管的通路截面積應大於所有安全閥排汽面積的1.25倍。工作壓力≤3.

9mpa,(39kgf/cm2)的鍋爐,安全閥底內徑應不小於25mm;工作壓力》3.9mpa,(39kgf/cm2)的鍋爐,安全閥底座內徑應不小於20mm。

(6) 安全閥的總排氣能力必須大於鍋爐最大連續蒸發量。並保證在鍋筒和過熱器上所有的安全閥開啟後,鍋爐內的蒸汽壓力上公升幅度不超過安全閥較高開啟壓力的30%,並不得使鍋爐的蒸汽壓力超過設計壓力的1.1倍。

(排汽能力參照公式:e=ca(p+1)k)

e-安全閥的排汽能力(kg/h)

p-安全閥入口處的蒸汽壓力2)

a-安全閥的排汽面積(mm2)

c-安全閥的排汽常數(按製造廠提供確定)

k-安全閥入口處蒸汽比容的修正係數

過熱器和再熱器出口處安全閥的排汽量,應保證再該排汽量下,過熱器和再熱器由足夠的冷卻,不致於燒壞;省煤器安全閥的截面積,由設計單位確定。

(7) 安全閥一般應裝設排汽管,防止排汽時傷人。排汽管的截面積至少為安全閥總截面積的兩倍。其下方應有接到安全地點的洩水管。

在排汽管和洩水管上均不允許裝設任何閥門。如果安全閥排汽聲音,不能使司爐工在工作地點聽到,則不裝設訊號裝置。省煤器的安全閥應裝設排汽管並通至安全地點,在排水管上不允許裝設任何閥門.

(8) 如鍋爐工作壓力和後面連線的分汽缸設計壓力都低於鍋爐的設計壓力,則可能在安全閥排氣時鍋爐壓力超過分汽缸設計壓力,因此必須校核分汽缸的強度,並在分汽缸上裝上安全閥。

(9) 為防止安全閥的閥座和閥芯粘住,應定期對安全閥作手動或自動的放汽或放水試驗。

(10) 爐筒和過熱器上的安全閥應按製造廠的要求調整和校驗,省煤器安全閥的開啟壓力為裝置地點的工作壓力的1.10倍。

(11) 特種鍋爐的工作介質不宜排放到空洞時,應將排放管接到特別設計的冷凝**器內。

(12) 安裝槓桿式安全閥時必須嚴格保持閥瓣杆的中心成垂直於水平面。所有的安全閥的進、排汽管連線法蘭的螺栓必須均勻上緊,以免閥體產生附加壓力,破壞閥體的同心度,影響正常動作.

(13) 安全閥經過校驗後,應加鎖或鉛封,並將結果填入鍋爐技術檔案。

2. 鍋爐安全閥常見故障及產生原因

2.1閥門密封面洩漏

閥門密封面漏洩是指在正常工作壓力下,鍋爐安全閥的閥瓣與閥座密封面處發生超過允許程度的滲漏。全閥的洩漏不但會引起介質損失,還會使硬的密封材料遭到破壞。常用的安全閥其密封面都是金屬材料對金屬材料,儘管密封面的加工力求光潔平整,但是要做到在介質帶壓情況下絕對不漏還是非常困難的。

因此,對於工作介質是蒸汽的安全閥,在規定壓力值下,如果在出口端肉眼看不見也聽不出有漏洩,就認為密封效能是合格的。

造成閥門漏洩的原因主要有以下三種情況:

(1) 油垢,水垢或結晶物等髒物雜質落到密封面上,在密封面上粘住或腐蝕密封面,造成閥芯與閥座間有間隙,致使閥門密封面滲漏。

(2) 密封面製造質量差,材質,加工精度及閥體各零件裝配質量沒有滿足技術要求,熱處理工藝不當,閥瓣與閥座材質不滿足實際執行所需的高溫高壓及防腐等要求。

(3) 密封面檢修質量差,在閥門檢修過程中,閥芯閥座的研磨達不到質量標準要求,許多安全閥由於多年來的檢修,閥芯與閥座密封面已經研磨得很薄,密封面的硬度也大大降低,從而造成密封效能下降。

2.2閥體結合面滲漏

閥體結合面滲漏是指上下閥體間結合面處的滲漏現象,造成這種滲漏的主要原因有:

(1) 結合面的螺栓預緊力不夠,造成結合面密封不好。

(2) 閥體結合面的齒形密封墊不符合標準,例如齒形密封墊徑向有輕微溝痕,平行度差,齒形角過大或過小等缺陷,都會造成密封失效,從而使閥體結合面滲漏。

(3) 閥體結合面的平面度太差或被硬的雜質墊住造成密封失效。

2.3衝量安全閥動作後主安全閥不動作

脈衝式安全閥的主安全閥不動作對執行中的鍋爐危害是非常大的。若執行中的壓力容器及壓力管道其介質壓力超過額定值而主安全閥不動作,就會使裝置超壓執行,極易造成裝置損壞及重大事故。

主安全閥的動作原理:當承壓容器內的壓力公升至衝量安全閥(也叫副閥)的調整壓力時,衝量安全閥動作,介質從容器內通過管路衝向主安全閥活塞室內,在活塞室內將有乙個微小的擴容降壓。假如此時活塞室內的壓力為,活塞節流面積為,此時作用在活塞上的力為:

1)假如此時承壓容器內的介質壓力為p2,閥芯的面積為,則此時介質對閥芯向上的作用力f2為:

2)通常安全閥的活塞直徑較閥芯直徑大,所以有。此外。

假如將彈簧通過閥桿對閥芯向上的拉力設為,將運動部件與固定部件間的摩擦力(主要是活塞與活塞室間的摩擦力)設為,則主安全閥動作的先決條件是。即只有作用在活塞上的作用力略大於作用在閥芯上使其向上的作用力,彈簧通過閥桿對閥芯向上的拉力及運動部件與固定部件間的摩擦力之和時,主安全閥才能啟動。

主安全閥不動作主要與以下三方面因素有關:

(1) 閥門運動部件有卡阻現象。產生原因:裝配不當,髒物及雜質混入,零件腐蝕,活塞室表面光潔度差,表面損傷,表面有溝痕,硬點等缺陷。

所有這些因素都可能造成運動部件與固定部件間摩擦力增大,在其他條件不變的情況下,f1(2) 主安全閥活塞室漏氣量大。當閥門活塞室漏氣量大時,作用在活塞上的作用力偏小,在其他條件不變的情況下,,所以主安全閥不動作,引起活塞室漏氣量大的主要原因是閥門本身的氣密性差,活塞環尺寸不符合要求或活塞環磨損過大達不到密封要求。

(3) 主安全閥與衝量安全閥匹配不當,衝量安全閥的蒸汽流量太小,衝量安全閥的公稱通徑太小,致使流入主安全閥活塞室的蒸汽量不足,推動活塞向下運動的作用力不夠,即,致使主安全閥閥芯不動。這種現象多發生於主安全閥和衝量安全閥兩者中有乙個更換時,由於考慮不周而造成匹配不當所致。

2.4安全閥回座後主安全閥延遲回座時間過長

(1)主安全閥活塞室的漏汽量大,雖然衝量安全閥回座了,但存在於管路中和活塞室中的蒸汽的壓力仍很高,推動活塞向下的力仍很大,所以造成主安全閥回座遲緩。這種故障多發生於a42y-p5413.7vdg100型安全閥上,因為這種型號的安全閥活塞室氣封性良好。

鍋爐安全閥設定及安裝要求

b.直流蒸汽鍋爐過熱器系統安全閥最高整定壓力不高於1.1倍安裝位置過熱器工作壓力 c.再熱器 直流蒸汽鍋爐外接式啟動 汽水 分離器的安全閥整定壓力為裝設地點工作壓力的1.1倍 d.熱水鍋爐上的安全閥按照表5 4規定的壓力進行整定或者校驗 表5 4 熱水鍋爐安全閥的整定壓力 安全閥校驗後,應加鎖或鉛封...

鍋爐安全閥整定措施

一 安全閥的排汽應通往室外,安全牢固可靠,且不影響膨脹。二 控制室和調整現場有通訊聯絡,參加除錯人員分工明確,掌握除錯方法和步驟。三 校對調整安全閥由鍋爐安裝隊人員操作調整,甲方配合監護,除錯人員指揮監督。四 參加安全閥調整人員應明白除錯要求及調整方法 步驟,人員分工明確,準備好工具,戴好手套。五 ...

鍋爐各部位安全閥整定措施

一 安全閥調整前的準備工作 1 對安全閥進行外觀檢查處理。看其有無裂紋,然後對其各部件材質進行光譜分析,應符合設計規定。檢查安全閥本體各處焊口 螺絲連線處有無不正常情況,如焊口處有裂紋及螺絲不符合規格,應提前處理。2 汽包 過熱器就地壓力表和數字壓力表校驗合格 就地壓力表在調整時可安裝標準壓力表 3...