对电站锅炉安全阀常见故障的分析

时间：2024-05-17

高祥明

1 电站锅炉安全阀的作用和特点

安全阀是锅炉的重要附件，当锅炉压力容器(如汽包、过热器、再热器等)及管道内的工作压力，超过正常值，而达到起跳压力时，阀门自动开启。排出过多的蒸汽，使压力恢复正常，以保护设备、人身安全，当压力恢复到正常压力的规定值，阀门自动关闭，对电站锅炉安全阀的要求有以下几点:

1.1 安全阀有足够的灵敏度，当压力达到起跳压力时，应无阻碍的开启

1.2 安全阀在规定的情况下，阀芯应全开，并排出额定的排汽量

1.3 当压力降至到回座压力时，阀门应及时关闭，并在关闭状态下保持严密

2 电站锅炉安全阀常见故障原因分析

2.1 阀门漏泄

在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏，安全阀的泄漏不但会引起介质损失。另外，介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏，但是，常用的安全阀的密封面都是金属材料对金属材料，虽然力求做得光洁平整，但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。因此，对于工作介质是蒸汽的安全阀，在规定压力值下，如果在出口端肉眼看不见，也听不出有漏泄，就认为密封性能是合格的。

2.2 阀体结合面渗漏

指上下阀体间结合面处的渗漏现象，造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面：一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏，造成结合面密封面不好。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。

2.3 冲量安全阀动作后主安全阀不动作

这种现象通常被称为主安全阀的拒动。主安全阀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，主安全阀不动作，使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。

2.4 安全阀的回座压力低

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。这种故障多发生在200MW机组所使用的A49H型弹簧脉冲安全阀上，分析其原因主要是由以下几个因素造成的：一是弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大，这种形式的冲量安全阀在开启后，介质不断排出，推动主安全阀动作。造成回座压力低的第二因素是：阀芯与导向套的配合间隙不适当，配合间隙偏小，在冲量安全阀启座后，在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区，将阀芯抬高，延迟回座时间，当容器内降到较低时，动能压力区的压力减小，冲量阀回座。消除这种故障的方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸，配合间隙过小时，减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙，来增加该部位的通流面积，使蒸汽流经时不至于过分节流，而使局部压力升高形成很高的动能压力区。

2.5 安全阀的频跳

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，主安全阀动作的几率较小，从而避免了主安全阀连续启动。

2.6 安全阀的颤振

安全阀在排放过程中出现的抖动现象，称其为安全阀的颤振，颤振现象的发生极易造成金属的疲劳，使安全阀的机械性能下降，造成严重的设备隐患，发生颇振的原因主要有以下几个方面：一方面是阀门的使用不当，选用阀门的排放能力太大 (相对于必须排放量而言)，消除的方法是应当使选用阀门的额定排量尽可能接近设备的必需排放量。另一方面是由于进口管道的口径太小，小于阀门的进口通径，或进口管阻力太大，消除的方法是在阀门安装时，使进口管内径不小干阀门进口通径或者减少进口管道的阻力。排放管道阻力过大，造成排放时过大的背压也是造成阀门颤振的一个因素，可以通过降低排放管道的阻力加以解决。

3 安全阀检修中应该注意的问题

3.1 修前拉试发现安全阀不能正常起跳，应首先检查阀杆顶部与阀帽之间的距离是否符合要求，调整完毕后，再拉试一次，如果没有还没有正常起跳排汽，解体安全阀后，应首先检查阀芯与套筒之间是否有卡涩现象；其次，对于有弹簧罩的安全阀，应解体弹簧罩，检查弹簧和阀杆的配合间隙，阀杆是否弯曲。

3.2 修前发现安全阀泄漏，经处理后不能消除泄漏现象的，解体后首先检查阀芯是否没有和阀底完全接触，而是压在喷嘴环上，如果出现喷嘴环上有与阀芯接触的痕迹，应重点检查喷嘴环固定螺栓 (有的安全阀固定螺栓和调整杆为同一部件)是否损坏，其次检查固定备帽是否紧固，复装时应向下旋转喷嘴环，但是不应超过生产厂家规定数的2个齿。

3.3 解体安全阀检查结合面，如果结合面上有卡住杂质形成的硬伤，说明泄漏是由于结合面卡住杂质引起的，用研磨块涂上研磨砂研磨，注意当冲刷沟痕较深时，可以先用粗砂纸研磨，但是最后一道工序，必须使用研磨砂 (研磨剂所含细砂颗粒为600或900)进行研磨抛光，以保证结合面的平整度。

3.4 组装时，应注意喷嘴环和导流环的位置符合设计的数值，固定螺栓(调整杆)一定要放在喷嘴环和导流环的一个凹槽内，外部备帽一定要紧固，同时排汽室内的杂质要清理干净，排汽室疏水管要安装牢固，畅通，阀体连接螺栓复装前一定要进行材质和硬度鉴定，喷嘴环和导流环、阀杆、固定螺栓螺纹处等涂抹润滑油，防止生锈腐蚀，造成部件卡涩无法调整。

3.5 由于高压以上锅炉在大修或大量更换受热面管子后，一般进行水压试验，参与水压试验的安全阀要在水压试验时，使用专用水压试验阀芯，阀杆顶部放置防起座压块或顶丝，防止实验过程中，安全阀起座，试验完毕后，拆除实验阀芯，恢复原安全阀阀芯。

3.6 由于安全阀检修，弹簧紧力不可避免的有所改变，所以机组大小修解体安全阀后，必须进行热态压力校验，由于目前普遍使用在线压力校验仪器，自动化程度较高，校验值很准确比较方面简洁。但是应注意热态校验时，必须保持系统压力稳定在设计压力65%-75%左右，当超过3次起跳，仍然不满足设计起跳压力时，应停止校验，待安全阀冷却后方可进行重新校验。