安全閥在活塞壓縮機上的使用

崔維+葉帥+郭文龍

【摘 要】 本文結合實際經驗，整合了活塞式壓縮機安全閥安裝及調試方法，并列舉了安全閥常見故障及消除方法。

【關鍵詞】 安全閥 活塞壓縮機 安裝方法

【Abstract】 in this paper， combined with practical experience， integrate the installation and debugging methods of safety valve in piston compressor，and also list the safety valve common faults and eliminate method.

【Key words】 Safety valve Piston compressor Installation methods

0 前言

安全閥是啟閉件受外力作用下處于常閉狀態，當設備或管道內的介質壓力升高超過規定值時，通過向系統外排放介質來防止管道或設備內介質壓力超過規定數值。安全閥屬于自動閥類，主要用于鍋爐、壓力容器和管道上，控制壓力不超過規定值，對人身安全和設備運行起重要保護作用。

當活塞式壓縮機氣體每經過一級氣缸壓縮后，就在氣缸下游的容器或排氣管路上設置一個安全閥，以保證壓縮機的安全運行。安全閥的開啟壓力、排放壓力和回座壓力生產廠家已經按用戶的要求調定好，并且已經鉛封。當用戶生產工藝流程發生改動時，需要改變氣體壓力時，安全閥需要重新設定開啟壓力和回座壓力。因此本文將用戶常遇到的安全閥安裝調試方法加以說明。

1 安全閥的安裝

安全閥必須垂直安裝，并且最好安裝在壓縮機容器（緩沖器或分離器）或管道的接頭上，而不另設進口管。當必須裝設進口管時，進口管的內經應不小于安全閥的進口內徑。管的長度要盡可能小，以減少管道阻力和安全閥排放反作用力對于容器或接頭的力矩。通常要求安全閥排放時，進口管道中的壓力降不超過閥門開啟壓差（開啟壓力與回座壓力之差）的50%，一般取不大于開啟壓力的2%-3%。進口管道阻力過大時，會導致閥門震蕩（頻繁啟閉）和排量不足。進口管是否需加支撐，可以根據安全閥排放反作用力對于管道的力矩大小來決定。

為了盡可能減少對安全閥動作和性能的影響，裝設排放管時應注意以下幾點：

（1）排放管的內徑應不小于安全閥排出口通徑，排放管的阻力應盡可能小。在排放時，排放管道中阻力壓降應小于閥門開啟壓力值的10%，以避免造成過大背壓，影響閥門動作。

（2）管道應加設適當的支撐，以防止管道壓力（包括熱壓力）附加到安全閥上。

（3）一個安全閥單獨使用一根排放管比較好.當兩個或兩個以上安全閥共用一根集合管時，集合管要有足夠的排放面積，在排放管導入集合管處，流向的轉折應盡可能小。

（4）應設置適當的排泄孔，防止雨、雪、冷凝液等集聚在排放管中。

（5）安全閥與進口管和排放管的連接螺栓應均勻把緊以防止對閥門產生附加應力。

2 安全閥的調整

當壓縮機調整后的工作壓力仍然處于安全閥的工作范圍內時，可以通過旋轉調整螺桿，改變彈簧預緊壓縮量來對開啟壓力進行調整。拆去閥門罩帽，將鎖緊螺母擰松后，即可對調整螺桿進行調整。首先將進口壓力升高，使閥門起跳一次。若開啟壓力低，則按順時針方向旋緊調整螺桿；若開啟壓力偏高，則按逆時針方向旋緊調整螺桿。當調整到所需的開啟壓力后，將鎖緊螺母擰緊，裝上罩帽。

若所要求的開啟壓力超出了彈簧工作壓力范圍，則需要調換另一工作壓力范圍合適的彈簧，然后進行調整。注意安全閥的閥體一定在其安全的承壓范圍內。在調換彈簧后，應改變銘牌上相應數據。

在調節開啟壓力時，下列各點應加以注意：

（1）當介質壓力接近開啟壓力（達到開啟壓力的90%以上）時，不應旋轉調整螺桿，以免閥瓣跟著旋轉，容易損傷密封口。

（2）為保證開啟壓力值準確，調整時用的介質條件，如介質種類、介質溫度，應盡可能接近實際工作條件。介質種類改變，特別是從氣相變為液相時，開啟壓力常有所變化。工作溫度提高時，開啟壓力則有所降低；故在常溫下調整而用于高溫時，常溫下的整定壓力值應略大于要求的開啟壓力值。

開啟壓力調整好以后，若排放壓力或回座壓力不符合要求，則可以利用閥座上的調節圈來進行調整。擰下調節圈固定螺釘，從露出的螺孔中插入一根細鐵棍之類的工具，即可拔動調節圈上的齒輪，使調節圈左右轉動。當調節圈向右做逆時針方向旋轉時，其位置升高，排放壓力和回座壓力都將有所降低；反之，當調節圈向左做順時針方向旋轉時，其位置降低，排放壓力和回座壓力都將有所提高。每一次調整時，調節圈轉動的幅度不宜過大（一般都在5齒以內）。每一次調整后，都應將固定螺釘擰緊，使螺釘端部位于調節圈兩齒之間的凹槽內，以防止調節圈轉動，但不得對調節圈產生側向壓力。然后進行動作試驗。為了安全起見，在拔動調節圈之前，應使安全閥進口壓力適當降低（一般應低于開啟壓力的90%），以防止在調整時閥門突然開啟，發生事故。

必須注意，進行安全閥排放壓力和回座壓力試驗，只有當氣流的流量大到足夠使閥門全開啟時（即達到安全閥額定排放量時）才有可能。而通常用來校驗安全閥開啟壓力的試驗臺容量都比較小，這時閥門不可能達到全開啟，其回座壓力也是虛假的。在這樣的試驗臺上校準開啟壓力時，為了使起跳動作明顯，通常把調節圈調在比較高的位置，但在閥門的實際操作條件下這是不合適的，必須重新調整調節圈的位置。

安全閥全部調整完畢后，應進行鉛封，以防止隨意改變已調整好的狀態。安全閥出廠時，除特別指定的情況外，通常是用常溫空氣按工作壓力級的上限（即高壓）值進行調整的。故用戶都要根據實際工作條件重新加以調整。然后重新鉛封。endprint

3 安全閥的常見故障及其消除方法

3.1 閥門泄露

在設備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面間發生超過允許值的滲漏。其原因可能是：

（1）臟物落到密封面上。使用提升扳手將閥門開啟幾次，將臟物沖走。

（2）密封面損傷。應根據損傷程度，采用研磨或車削后研磨的方法加以修復。修復后應保證密封面平整度，其粗糙度應當不高于Ra=0.2μm。

（3）由于裝配不當或管道載荷等原因，使零件的同心度遭到破壞，應重新裝配或排除管道附加的載荷。

（4）閥門設定的開啟與設備正常工作壓力太接近，以致密封面比壓力過低，當閥門受震動或介質壓力波動時更容易發生泄漏。應對開啟壓力進行適當的調節。

（5）彈簧松弛，從而使整定壓力降低，引起閥門泄漏。可能是由于高溫或腐蝕等原因所造成。應根據原因采取更換彈簧、調換閥門（如果屬于閥門選用不當的話）等措施。如果僅僅是由于調整不當所引起，則只需把調整桿適當擰緊。

3.2 閥門啟閉不靈活

閥門啟閉不靈活。其主要原因可能是：

（1）調節圈調整失當，致使閥門開啟過程拖長或回座遲緩。應重新加以調整（按前述）。

（2）內部運動另件有卡阻現象，這可能是由于裝配不當，臟物混入或另件腐蝕等原因所造成。當查明原因消除。

（3）排放管道阻力過大，排放時建立起較大背壓，使閥門開啟不足。應減少排放管阻力。

3.3 開啟壓力值變化

安全閥調整好以后，其實際開啟壓力相對于整定值允許有一定的偏差。按照GB12243-89的規定，這個允許偏差值當整定壓力≤1.0MPa時，為±0.02MPa；當整定壓力>1.0MPa時，為整定壓力值的±2%。超出上述允差范圍則認為是不正常的。造成開啟壓力值變化的原因可能有：

（1）工作溫度變化引起。當閥門在常溫下調整而用于高溫時，開啟壓力常常有所降低。這可以通過適當旋緊螺桿來加以調節。但如果是屬于選型不當致使彈簧腔室溫度過高時，應調換適當型號（例如帶散熱器的）閥門。

（2）彈簧腐蝕引起的。應更換彈簧。在介質具有強腐蝕性的場合，應選用表面包覆氟塑料的彈簧或選用帶波紋管隔離機構的安全閥。

3.4 安全閥頻繁啟閉

安全閥頻繁啟閉其原因可能是：

（1）閥門排放能力過大（相對于必須排量而言）。應當使所選閥門的額定排量盡可能接近設備的必須排放量。

（2）進口管道口徑太小或阻力太大。應使進口管內徑不小于閥門進口通徑，或者減少進口管道阻力。

（3）排放管道阻力過大，造成排放時過大的背壓。應降低排放管道阻力。

（4）彈簧剛度太大。應改用剛度較小的彈簧。

（5）調節圈調整不當，使回座壓力過高。應重新調整調節圈位置。

參考文獻：

[1]陸培文，孫曉霞，楊炯良.閥門選用手冊.機械工業出版社.

[2]郁永章，姜培正，孫嗣瑩.壓縮機工程手冊.中國石化出版社，2011.10.endprint