承壓特種設備常用安全閥的修理與校驗

蔣永強

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北唐山 063200）

0 引言

安全閥作為工業鍋爐、壓力容器以及壓力管道等承壓特種設備的重要安全附件，對于設備和管道的安全運行具有非常重要的作用。在安全閥工作過程中，當承壓特種設備壓力超過規定值后，安全閥自動開啟，釋放承壓特種設備內部過高的壓力，將承壓特種設備的壓力控制在安全范圍內。為設備的安全運行提供可靠保障，隨著壓力降低到安全值后，安全閥自動重新關閉，避免承壓設備內的壓力損失過大。安全閥的工作環境非常惡劣，長期受到各種不利因素的影響，導致其整體性能逐漸降低。為確保安全閥能夠正常開啟，就要對安全閥進行全面系統地檢查，有針對性地修理和校驗其中存在的問題，為安全閥的正常運行提供可靠保障。

1 常用安全閥的主要類型和特點

承壓特種設備在不同介質、參數以及工況條件下使用的安全閥不盡相同。需要結合具體要求，選用相應的安全閥。目前，根據結構不同，常用的安全閥主要有靜重式、杠桿重錘式以及彈簧式等類型。

1.1 靜重式安全閥

靜重式安全閥的整體結構非常簡單，是由原始安全閥發展而來，具有良好的適應性。其工作過程中的負荷主要是由重力作用形成，但是其在密封性和回座性兩個方面存在一定問題，通常用于工作壓力較低的承壓特種設備。

1.2 杠桿重錘式安全閥

杠桿重錘式安全閥是在靜重式安全閥的基礎上發展而來的，其有效運用杠桿原理，能夠顯著降低重錘的重量，大大提高了適用范圍，能夠滿足更大壓力和口徑的承壓特種設備工作需求。但是該類型安全閥也存在一定不足，在其啟閉過程中，內部閥芯的中心極易發生一定偏移，影響閥芯回座質量，導致其無法有效密封，還容易造成卡阻。

1.3 彈簧式安全閥

針對上述兩種類型安全閥存在的不足，進行一定的改造而形成彈簧式安全閥，性能得到顯著提升，確保安全閥具有足夠的密封性。彈簧式安全閥工作過程中，其內置壓緊的螺旋彈簧能夠將彈力傳輸至閥芯上，進而能夠在閥芯與閥座之間形成足夠的密封力，確保安全閥的密封性符合設備運行要求。

2 安全閥的修理

2.1 安全閥的解體拆卸

為確保安全閥的順利拆卸，拆卸過程中需要嚴格按照正確順序進行。移出安全閥內置的銷和軸，然后取出其內部的橫桿，卸下固定保護罩的螺絲，移出保護罩。拆卸提升螺母過程中，要采用記號筆對其位置進行標注，以備后續安裝。然后在該標記位置正上方閥蓋上的加工表面進行另一處標記，測量這兩個標記之間距離，確保閥門安裝質量符合要求。拆卸完成安全閥后，需要對閥座和閥瓣上的密封面進行系統全面的檢查，重點檢查是否存在凹穴和劃痕等類型的缺陷。對于較小缺陷，可以采用研磨的方式進行修復，對于非常嚴重的損傷，已經失去修復價值，需要進行更換。

2.2 安全閥金屬密封面的研磨

對于安全閥的泄漏故障，其密封面的損傷最為常見，這就需要通過研磨處理的方式對密封面進行有效修復。

2.2.1 研磨方式

密封面的研磨處理方式需要結合安全閥的數量和密封面的損傷程度進行科學合理的優選。目前，常用的研磨方式主要有手工、機械以及機械與手工相結合的方式。不同方式具有不同應用范圍，在實際應用過程中要結合研磨需求，采取相應的研磨方式。其中，機械研磨加工效率高，往往用于處理數量多、要求相對較高的工件，并且在損傷較深的密封面中也有廣泛應用。機械研磨研磨速度快，但是其表面粗糙度難以得到有效保障，一般不超過Ra0.63 μm，在實際研磨處理優選過程中需要予以充分關注。相對來說，手工研磨質量較高，其粗糙度能夠達到Ra0.016 μm，常用于研磨精度要求高的密封面，并且還能用于損傷較輕的密封面處理。

2.2.2 安全閥密封面的研磨工藝過程

平面密封面的加工非常簡單，并且易于維修，因此，安全閥的密封面多為平面形式。根據研磨程度的不同，研磨工藝過程可以進一步分為粗、半精以及精研磨等3 個不同階段。其中，粗研磨主要是為了去除前一道工序形成的各種缺陷，例如，加工痕跡、擦傷、壓傷以及蝕點，能夠確保安全閥密封面具有較好的平整度和較高的粗糙等級，并且還能夠為后續精研磨提供可靠保障。通過對工件進行系統全面的精研磨處理，能夠有效除去密封面上殘存的各種影響密封性能的紋路，確保密封面能夠提高良好的密封性能。整個研磨過程主要包括上料、研磨、擦凈、再上料、再研磨。

2.2.3 安全閥密封面研磨注意事項

配置研磨劑和研磨過程中，需要重點關注清潔問題，嚴禁不同粒度的研磨劑相互摻和后使用。研磨過程的研具要保持平整，妥善存放，避免受到外界不利因素影響。對于硬質合金材料制造的研磨平板，由于其硬度非常高，不宜進行粗研磨。在研磨過程中，要有效控制壓力，結合研磨面的實際情況施加相應壓力，避免壓碎研磨料，劃傷密封面。

2.3 安全閥的裝配

完成密封面的研磨處理，清理干凈殘余磨料后，就能進行閥門裝配工作。其裝配順序與拆卸順序相反，即先拆卸的后裝，后拆卸的先裝。將下調節圈旋轉到閥座的適宜位置處，確保其能夠與標記位置保持一致。采用軟布將閥座和閥瓣密封面擦拭干凈，確保無雜質灰塵后，再將導向套、上調節圈以及閥瓣等依次裝入到閥體原位置處。安裝過程中，避免接觸、損傷密封面，再對準中心將閥蓋的止口對上導向套。擰緊閥蓋的固定螺母，牢固固定閥蓋，擰緊過程中要有效控制受力情況，避免因受力不均，造成密封面出現不同程度的損傷，將調整螺桿上緊到標記的位置處。安裝保護罩和相應配件，擰緊調節固定螺絲，確保螺釘位于調節圈兩圈之間位置處的凹槽內，避免閥門調節圈發生轉動。至此整個安全閥的安裝工作完成，需要進行下一步校驗工作。

3 安全閥的校驗

3.1 對校驗單位、人員及設備的要求

安全閥的校驗單位，需要具有相應資質，還要配備滿足校驗工作需求的技術人員、校驗裝置以及場所等，為安全閥校驗工作的順利實施建立良好基礎。負責安全閥校驗的技術人員，需要具備安全閥校驗的專業知識，熟悉并且能夠嚴格按照校驗的操作規程和標準要求進行相應校驗工作。

安全閥的校驗設備主要由校驗臺、氣源以及相應的配合管路等3 部分構成。為能夠滿足不同安全閥的校驗需求，配備的校驗容器容積不得小于0.5 m3，儲氣罐容積不得低于1.0 m3，連接管道內徑不得小于25 mm，為安全閥的順利校驗提供可靠保障。

3.2 安全閥校驗項目

不同安全閥的工作性能要求不同，需要結合具體要求，進行項目校驗。通常來說，工業生產中采用的鍋爐壓力容器，為確保其工作性能滿足安全運行需求，需要對其整定壓力和密封性能兩項進行檢驗。對于具有條件的企業，還可以進一步對其回座壓力進行校驗，進而能夠最大限度發現安全閥中存在的各種缺陷。

在安全閥校驗過程中，需要全面、系統地考慮背壓、介質、溫度以及設備情況等影響因素，將其對校驗工作造成的影響降到最低，確保整個校驗工作順利實施。

3.3 安全閥校驗方法

3.3.1 校驗前的檢查

對安全閥進行校驗前，需要對其進行徹底清洗，去除表面上的各種油污和雜質，避免對校驗工作造成不利影響，并對其進行整體檢查，確保其狀態良好滿足校驗工作需求。當安全閥存在損傷、銹蝕以及變形等影響校驗工作的缺陷時，需要對其進行修理或更換，直至滿足校驗工作要求。

3.3.2 整定壓力校驗

整定安全閥壓力時，需要緩慢提高其進口壓力，當壓力升高到整定壓力的90%時，需要進一步降低升壓速度，確保其不高于0.01 MPa/s。同時，在升壓過程中，一旦發生漏氣，需要立即停止校驗，并釋放安全閥內的壓力，對缺陷處進行妥善處理后，重新進行校驗。當閥瓣開啟或介質由安全閥內連續排出時，記錄此時的安全閥進口壓力，并將其作為該安全閥的整定壓力。

此外，對于整定壓力不大于0.5 MPa 的安全閥，整定壓力實測值與規定值之間的允許誤差不得超過±0.015 MPa；對于整定壓力大于0.5 MPa 的安全閥，整定壓力實測值與規定值之間的允許誤差不得超過±3%的整定壓力。

3.3.3 密封實驗

當安全閥的整定壓力校驗符合要求后，需要降低安全閥的進口壓力，并進行密封實驗。采用氣體作為密封實驗的介質時，對于密封式安全閥，可以采用泄漏氣泡數表征安全閥的泄漏率；對于非密封式安全閥，在規定時間內沒有聽到氣體的泄漏聲，就可以認為該安全閥的密封性符合要求。

采用水作為密封性的試驗介質時，其實驗方法與合格判定需要按照GB/T 12243—2005《彈簧直接載荷式安全閥》中的相關要求進行。

3.4 安全閥校驗記錄、鉛封和報告

安全閥的整個校驗工作需要做好相應記錄、鉛封，并制作相應報告，以備后續查驗。負責校驗的技術人員需要詳細記錄整個校驗過程，尤其是關鍵數據，確保整個校驗工作順利開展。通過校驗合格的安全閥，需要對其進行重新鉛封，降低周圍環境對其造成的不利影響，避免安全閥的狀態發生變化，確保其始終處于良好狀態。對于鉛封后的安全閥，需要在鉛封處掛牌明示，標牌上需要注明校驗單位、校驗編號、整定壓力以及下次校驗時間等重要信息。

4 結語

安全閥對于保障承壓特種設備的安全運行具有十分重要的現實意義。安全閥的工作環境非常惡劣，導致其長期受到各種不利因素的影響，造成其整體工作性能逐漸降低，給正常運行帶來很大的安全隱患。因此，為確保安全閥始終處于良好工作狀態，就要結合其整體狀況，對其中存在的缺陷進行系統全面的修理，恢復其工作能力。同時，還要結合安全閥工作情況，對其進行定期校驗，確保其能夠滿足承壓特種設備安全運行需求。