安全閥在線檢測的基本理論與現場應用的可行性分析

何誠

摘要：承壓類設備在石油、化工、電力等領域已經的得到了非常廣泛地使用，在承壓設備中安全閥是一個非常重要的安全部件，安全閥的作用主要是防止設備發生超壓破壞，確保設備可以安全運行和生產。安全閥在線檢測可以確保安全閥能夠正常運行，所以對安全閥進行合理檢測的意義重大。

關鍵詞：安全閥;在線檢測;可行性分析

安全閥的種類非常多，其中彈簧式直接荷載式安全閥最為常見，安全閥在生產系統、裝置、壓力源等設備上的應用比較廣泛。安全閥在運行的過程中會受到很多因素的影響，導致壓力和密封性能都會發生改變，導致安全閥會失去原來的作用，不能按照規定的壓力去進行開啟，造成壓力泄漏，從而影響生產。為了避免這種現象的出現，需要對安全閥進行在線檢測，以保證安全閥能夠正常工作。安全閥在線檢測可以延長裝置的生產周期，滿足企業長期生產的需求，減少了人工勞動力，檢測出的結果比較接近實際情況，幫助企業解決了溫度和介質對整定壓力的影響。

1安全閥在線檢測的基本理論

1.1閥瓣受力分析

在正常關閉狀態下的安全閥，作用在閥瓣上的彈簧預緊力，除了用于抵抗介質內壓力外，還用于抵抗閥瓣與閥座之間的密封力。對給定的安全閥彈簧預緊力保持不變，系統中的壓力達到安全閥開啟時，位于閥瓣與閥座之間的密封率等于0，當系統的壓力下降到常壓狀態下，閥瓣上的彈簧預緊力會提供密封力。

在線檢測系統主要是在關閉狀態下對安全閥施加一個向上的拉力，當安全閥達到開啟狀態時，從而測定開啟壓力。在預緊力和介質壓力保持不變的狀態下，外加力越大閥瓣與閥座之間的密封力越小，當外加力達到一定程度時，閥瓣會出現開啟狀態。所以施加外力可以抵消密封件的密封力，這就是安全閥在在線檢測的基本原理。

1.2密封面積

密封面積并非指閥瓣內徑所包圍的介質作用面積，因為密封件接觸表面上不可能百分之百的絕對接觸。在安全閥運行的過程中，會存在很多的微觀溝道，導致介質會從內部向外進行微觀的流動。

1.3外加力與判開準則

作用在滑板上的外加拉力，主要是由閥桿進行施壓，這樣可以保證進行在線檢測時，完全不會接觸到介質，不受介質壓力溫度的影響。一般采用施加外力的方法為油壓千斤頂或者是機械螺紋千斤頂。在施加外力的過程中，應該嚴格監控安全閥的狀態，及時測取安全閥開啟瞬間的外加力，即為所謂的判開準則。

安全閥在線判開的方法主要有三種：分別為音頻法，位移法和特征點法。

（1）音頻法。用聽覺去感知安全閥的開啟狀態，當聽到介質連續出現排放的聲音，即為判開準則。這種方法會受到人為主觀因素的影響

（2）位移法。主要是采用閥瓣的微動來判斷安全閥是否開啟，目前所采用的檢測儀多適于測量閥桿的微動來反映閥瓣的微動，在實際應用的過程中，并沒有考慮到閥瓣與閥座之間是否出現卡死或者粘死的情況，造成在檢測時發現閥桿已經出現微動，而閥瓣并沒有進行移動，就錯誤地將其判斷為開啟。

（3）特征點法。是利用檢測儀在進行檢測時，安全閥開啟和關閉時拉力出現大的幅度變化。即通過在測試過程中的曲線拐點來判斷安全閥的開啟，這種方法得到的整定壓力值主要介于排放壓力和開啟壓力之間。在這個過程中閥瓣開起的頻率比較大。目前，大多數的在線檢測儀采用特征點法判開準則。

2安全閥在線檢測現場應用的可行性

2.1在役安全閥的不停車帶壓整定

對于開工周期一年或者每年一次進行檢測的安全閥出現不按照預期整定起跳的情況，需要實行在線不停車帶壓檢測或者整定，或者在加裝截止閥的條件下，將安全閥拆下進行檢驗，但是很多單位并沒有加裝截止閥，此時若想要進行安全閥的檢測，就必須進行停車處理才能對安全閥進行重新定壓。

2.2起跳后不回座或回座后有泄露安全閥的應急處理

這是現場最常見的應急問題，這種情況下操作人員都會選擇將安全閥擰緊直到安全閥不會出現泄漏，從理論上講，安全閥回座是重新達到密封比開啟前難度更大，主要的原因是因為：在安全閥關閉過程中介質作用面積比開啟前大;在關閉過程中截斷介質流動需要更大的負荷力，想要進行密封所需要的力更多。對于這個問題可以進行加輕量荷載來進行密封，防止出現泄露問題，但是會造成一些新的事故隱患出現。利用安全閥進行在線檢測可以對已經擰緊的安全閥進行重新整定恢復正常。

2.3與爆破板串接的安全閥的檢測

爆破板和安全閥進行串接使用，可以避免爆破板失效時造成介質流失的現象，在正常工作時爆破板可以起到保護安全閥不會受到腐蝕的作用，并且還可以防止介質在安全閥上出現沉淀結晶的現象。合理整定安全閥，是爆破法在瞬間爆破時能釋放出多余介質。并且這種安全閥在常壓下沒有出現腐蝕性介質的聚合，現場檢測整定比較容易，不需要進行拆卸的工序，節省了拆裝所需要的時間和吊裝設備。

2.4高溫安全閥的現場整定

對高溫閥或蒸汽閥進行冷設定，在檢驗臺上將安全閥進行整定要比實際的定壓值要高出一定的百分比。對于要高出定壓值的百分比其主要的目的是補償在高溫條件下閥體會因為受熱膨脹而出現彈簧變松的狀況。不同廠家、系列、規格的安全閥都存在一定的差異性，所以不可能進行完整修正。然而利用在線檢測技術，可以對受熱的安全閥進行熱平衡測定，可以充分反映出閥體受熱膨脹、彈簧剛度變化，以及閥瓣瞬間變化等。

3結束語

安全閥在線檢測給使用單位帶來了非常大的便利，但是在實際應用的過程中會受到很多因素的影響，尤其是人為因素的影響較大，所以在線檢測人員需要掌握一定的專業知識和檢測經驗的積累。由于安裝安全閥的位置一般都會處于高空，對檢測結果會受到影響。所以企業單位應該對這些問題進行解決，才能保證安全閥的正常運行。在安全閥制造的過程中，可以將閥桿設計成便于施加外力的結構，這樣在進行安全閥在線檢測的程序中，可以使用減少很多問題。

參考文獻：

[1]楊正毅.淺析安全閥在線調校的基本原理[J].特種設備安全技術，2017（1）：57-60.

[2]楊超.安全閥在線校驗技術的分析與應用[J].石油化工安全環保技術，2016（6）：15-17，45+75

[3]李明龍.安全閥在線檢驗的應用的局限與發展[J].中國石油石化，2016（z1）