對電站鍋爐安全閥常見故障的分析

高祥明

1 電站鍋爐安全閥的作用和特點

安全閥是鍋爐的重要附件，當鍋爐壓力容器(如汽包、過熱器、再熱器等)及管道內的工作壓力，超過正常值，而達到起跳壓力時，閥門自動開啟。排出過多的蒸汽，使壓力恢復正常，以保護設備、人身安全，當壓力恢復到正常壓力的規定值，閥門自動關閉，對電站鍋爐安全閥的要求有以下幾點:

1.1 安全閥有足夠的靈敏度，當壓力達到起跳壓力時，應無阻礙的開啟

1.2 安全閥在規定的情況下，閥芯應全開，并排出額定的排汽量

1.3 當壓力降至到回座壓力時，閥門應及時關閉，并在關閉狀態下保持嚴密

2 電站鍋爐安全閥常見故障原因分析

2.1 閥門漏泄

在設備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面處發生超過允許程度的滲漏，安全閥的泄漏不但會引起介質損失。另外，介質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，也聽不出有漏泄，就認為密封性能是合格的。

2.2 閥體結合面滲漏

指上下閥體間結合面處的滲漏現象，造成這種漏泄的主要原因有以下幾個方面：一是結合面的螺栓緊力不夠或緊偏，造成結合面密封面不好。二是閥體結合面的齒形密封墊不符合標準。三是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 沖量安全閥動作后主安全閥不動作

這種現象通常被稱為主安全閥的拒動。主安全閥拒動對運行中的鍋爐來說危害是非常大的，是重大的設備隱患，嚴重影響設備的安全運行，一旦運行中的壓力容器及管路中的介質壓力超過額定值時，主安全閥不動作，使設備超壓運行極易造成設備損壞及重大事故。

2.4 安全閥的回座壓力低

安全閥回座壓力低對鍋爐的經濟運行有很大危害，回座壓力過低將造成大量的介質超時排放，造成不必要的能量損失。這種故障多發生在200MW機組所使用的A49H型彈簧脈沖安全閥上，分析其原因主要是由以下幾個因素造成的：一是彈簧脈沖安全閥上蒸汽的排泄量大，這種形式的沖量安全閥在開啟后，介質不斷排出，推動主安全閥動作。造成回座壓力低的第二因素是：閥芯與導向套的配合間隙不適當，配合間隙偏小，在沖量安全閥啟座后，在此部位瞬間節流形成較高的動能壓力區，將閥芯抬高，延遲回座時間，當容器內降到較低時，動能壓力區的壓力減小，沖量閥回座。消除這種故障的方法是認真檢查閥芯及導向套各部分尺寸，配合間隙過小時，減小閥瓣密封面直往式閥瓣阻汽帽直徑或增加閥瓣與導向套之間徑向間隙，來增加該部位的通流面積，使蒸汽流經時不至于過分節流，而使局部壓力升高形成很高的動能壓力區。

2.5 安全閥的頻跳

頻跳指的是安全閥回座后，待壓力稍一升高，安全閥又將開啟，反復幾次出現，這種現象稱為安全閥的“頻跳”。安全閥機械特性要求安全閥在整動作過程中達到規定的開啟高度時，不允許出現卡阻、震顫和頻跳現象。發生頻跳現象對安全閥的密封極為不利，極易造成密封面的泄漏。分析原因主要與安全閥回座壓力太高有關，回座壓力較高時，容器內過剩的介質排放量較少，安全閥已經回座了，當運行人員調整不當，容器內壓力又會很快升起來，所以又造成安全閥動作，像這種情況可通過開大節流閥的開度的方法予以消除。節流閥開大后，通往主安全閥活塞室內的汽源減少，推動活塞向下運動的力較小，主安全閥動作的幾率較小，從而避免了主安全閥連續啟動。

2.6 安全閥的顫振

安全閥在排放過程中出現的抖動現象，稱其為安全閥的顫振，顫振現象的發生極易造成金屬的疲勞，使安全閥的機械性能下降，造成嚴重的設備隱患，發生頗振的原因主要有以下幾個方面：一方面是閥門的使用不當，選用閥門的排放能力太大 (相對于必須排放量而言)，消除的方法是應當使選用閥門的額定排量盡可能接近設備的必需排放量。另一方面是由于進口管道的口徑太小，小于閥門的進口通徑，或進口管阻力太大，消除的方法是在閥門安裝時，使進口管內徑不小干閥門進口通徑或者減少進口管道的阻力。排放管道阻力過大，造成排放時過大的背壓也是造成閥門顫振的一個因素，可以通過降低排放管道的阻力加以解決。

3 安全閥檢修中應該注意的問題

3.1 修前拉試發現安全閥不能正常起跳，應首先檢查閥桿頂部與閥帽之間的距離是否符合要求，調整完畢后，再拉試一次，如果沒有還沒有正常起跳排汽，解體安全閥后，應首先檢查閥芯與套筒之間是否有卡澀現象；其次，對于有彈簧罩的安全閥，應解體彈簧罩，檢查彈簧和閥桿的配合間隙，閥桿是否彎曲。

3.2 修前發現安全閥泄漏，經處理后不能消除泄漏現象的，解體后首先檢查閥芯是否沒有和閥底完全接觸，而是壓在噴嘴環上，如果出現噴嘴環上有與閥芯接觸的痕跡，應重點檢查噴嘴環固定螺栓 (有的安全閥固定螺栓和調整桿為同一部件)是否損壞，其次檢查固定備帽是否緊固，復裝時應向下旋轉噴嘴環，但是不應超過生產廠家規定數的2個齒。

3.3 解體安全閥檢查結合面，如果結合面上有卡住雜質形成的硬傷，說明泄漏是由于結合面卡住雜質引起的，用研磨塊涂上研磨砂研磨，注意當沖刷溝痕較深時，可以先用粗砂紙研磨，但是最后一道工序，必須使用研磨砂 (研磨劑所含細砂顆粒為600或900)進行研磨拋光，以保證結合面的平整度。

3.4 組裝時，應注意噴嘴環和導流環的位置符合設計的數值，固定螺栓(調整桿)一定要放在噴嘴環和導流環的一個凹槽內，外部備帽一定要緊固，同時排汽室內的雜質要清理干凈，排汽室疏水管要安裝牢固，暢通，閥體連接螺栓復裝前一定要進行材質和硬度鑒定，噴嘴環和導流環、閥桿、固定螺栓螺紋處等涂抹潤滑油，防止生銹腐蝕，造成部件卡澀無法調整。

3.5 由于高壓以上鍋爐在大修或大量更換受熱面管子后，一般進行水壓試驗，參與水壓試驗的安全閥要在水壓試驗時，使用專用水壓試驗閥芯，閥桿頂部放置防起座壓塊或頂絲，防止實驗過程中，安全閥起座，試驗完畢后，拆除實驗閥芯，恢復原安全閥閥芯。

3.6 由于安全閥檢修，彈簧緊力不可避免的有所改變，所以機組大小修解體安全閥后，必須進行熱態壓力校驗，由于目前普遍使用在線壓力校驗儀器，自動化程度較高，校驗值很準確比較方面簡潔。但是應注意熱態校驗時，必須保持系統壓力穩定在設計壓力65%-75%左右，當超過3次起跳，仍然不滿足設計起跳壓力時，應停止校驗，待安全閥冷卻后方可進行重新校驗。

結語

對鍋爐安全閥的常見故障原因進行了分析并提出了具體的解決方法，雖然目前電站鍋爐安全閥都是由主、輔閥配套組成的，并采用機械和熱工控制雙重保護，有些故障不易發生，但只有充分掌握安全閥的常見故障原因和消除方法，在故障發生時處理起來才能得心應手，對保證設備的安全運行有著重要的意義。

[1]劉清方等.鍋爐安全[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2004-11.

[2]蘇坤.鍋爐安全閥閥門常見故障分析[J].企業科技與發展，2009年04期.

[3]盧利.電站鍋爐安全閥全過程技術管理[J].電力安全技術，2006.04.05.