吳海明
廣西壯族自治區特種設備檢驗研究院防城港分院 廣西防城港 538001
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。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。
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]。
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。
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。
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。
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[2]。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。
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Ra0.63μm,在實際研磨處理優選過程中需要予以充分關注[3]。相對來說,手工研磨質量較高,其粗糙度能夠達到Ra0.016μm,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。
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。