脈沖式安全閥故障維護(hù)

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一、之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹脈沖式安全閥故障維護(hù)概述與原理  

先導(dǎo)式安全閥(又稱(chēng)脈沖式安全閥)，是一種依靠從導(dǎo)閥排出介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)或控制主閥的安全閥，導(dǎo)閥本身是標(biāo)準(zhǔn)的彈簧直接載荷式安全閥。如圖是處于關(guān)閉狀態(tài)下的先導(dǎo)式安全閥示意圖。  當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀況時(shí)。導(dǎo)閥閥腔內(nèi)的滑閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，系統(tǒng)壓力從主閥進(jìn)口通過(guò)下導(dǎo)管、導(dǎo)閥閥腔和上導(dǎo)管傳入主閥閥瓣（活塞）上方氣室，此時(shí)上方氣室氣體壓力等同于主閥進(jìn)口的系統(tǒng)壓力。導(dǎo)閥密封面處于密封狀態(tài)，確保主閥上方氣室的氣體無(wú)法從導(dǎo)閥泄放口排出。由于活塞面積大于閥瓣密封面面積，系統(tǒng)壓力對(duì)主閥瓣產(chǎn)生一個(gè)向下的合力，使主閥處于關(guān)閉、密封狀態(tài)。

先導(dǎo)式安全閥(又稱(chēng)脈沖式安全閥),是一種依靠從導(dǎo)閥排出介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)或控制主閥的安全閥，導(dǎo)閥本身是標(biāo)準(zhǔn)的彈簧直接載荷式安全閥。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,石油化工、熱電、燃?xì)廨斔偷刃袠I(yè)紛紛擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，越來(lái)越多的先導(dǎo)式安全閥應(yīng)用于石油儲(chǔ)罐、熱電鍋爐和燃?xì)夤艿赖戎匾O(shè)備上。先導(dǎo)式安全閥的好壞，直接影響著設(shè)備的安全運(yùn)行，筆者依據(jù)上海申弘A46F先導(dǎo)式安全閥分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用范圍和工作原理，解析常見(jiàn)故障，以期提高安全閥的管理水平。  

脈沖式安全閥故障維護(hù)工作原理  

根據(jù)導(dǎo)閥上導(dǎo)管連接主閥活塞室的上下不同腔室,可將先導(dǎo)式安全閥分成兩種不同形式: 對(duì)于導(dǎo)閥上導(dǎo)管連接主閥活塞式閥瓣下腔的結(jié)構(gòu)如圖1所示,正常工作狀態(tài)下,閥瓣上腔和下腔均為外界大氣壓力,在開(kāi)啟狀態(tài)下,下腔為介質(zhì)壓力  ;對(duì)于導(dǎo)閥上導(dǎo)管連接主閥活塞式閥瓣上腔的結(jié)構(gòu)如圖2所示,正常工作狀態(tài)下,主閥上腔為介質(zhì)壓力,導(dǎo)閥開(kāi)啟瞬間,上腔壓力向大氣排放。導(dǎo)管連接形式不同,工作原理就有差別。   結(jié)構(gòu)特點(diǎn)   先導(dǎo)式安全閥由主閥、導(dǎo)閥及控制回路組成。  導(dǎo)閥為彈簧式安全閥,主要零件有閥體、閥瓣、彈簧和閥桿等,通過(guò)調(diào)整彈簧壓縮量來(lái)調(diào)節(jié)安全閥的整定壓力,使得主閥根據(jù)此壓力來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉。  

主閥有單排汽和雙排汽兩種結(jié)構(gòu),主要由閥體、閥瓣、彈簧、活塞室和導(dǎo)向套等零件組成。主閥和導(dǎo)閥之間有上下兩根連接導(dǎo)管,在導(dǎo)管上通向主閥活塞室和導(dǎo)閥進(jìn)口腔的通道節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一浮動(dòng)堵閥。先導(dǎo)式安全閥正常工作時(shí),浮動(dòng)堵閥呈懸浮狀態(tài),一旦安全閥開(kāi)啟,則堵閥迅速靠向一邊起密封作用。  

應(yīng)用范圍  

根據(jù)先導(dǎo)式安全閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其適用于以下幾種場(chǎng)合:  

a.密封要求高的工況。先導(dǎo)式安全閥的主閥可以設(shè)計(jì)成依靠工作介質(zhì)來(lái)密封的形式,也可對(duì)閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機(jī)械載荷,密封比壓大,因而具有非常良好的密封性能。

 b.排放面積要求大或整定壓力要求高的工況。主閥通徑易于設(shè)計(jì)成大口徑形式,導(dǎo)閥的整定壓力可以達(dá)到入口法蘭的額定磅級(jí)。

c.出口有較大附加背壓的工況。先導(dǎo)式安全閥的導(dǎo)閥原理上是平衡設(shè)計(jì)的,排放通向大氣或內(nèi)部平衡,動(dòng)作性能不受出口附加背壓的影響。  

d.設(shè)備操作壓力與整定壓力非常接近的場(chǎng)合。動(dòng)作過(guò)程由主閥和導(dǎo)閥二者配合控制,不像單個(gè)彈簧直接載荷式安全閥那樣靈敏。  

e.大型低壓儲(chǔ)罐。整定壓力可控制得很小,如低壓膜片式。  

f.工藝要求控制超壓位置與允許排放位置較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。可通過(guò)導(dǎo)管的長(zhǎng)短設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到使用要求,如鍋爐汽包和過(guò)熱器集箱上的安全閥。對(duì)于工作介質(zhì)中含有較多的雜質(zhì),一方面容易堵塞導(dǎo)管較小的通道,另一方面容易對(duì)活塞缸體表面增大摩擦力,使用中應(yīng)加裝過(guò)濾器或采取測(cè)量管線(xiàn)凈化處理措施。  

常見(jiàn)故障及解決方法  

上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥先導(dǎo)式安全閥使用過(guò)程中,常出現(xiàn)主閥導(dǎo)閥泄漏、導(dǎo)閥超壓不動(dòng)作和導(dǎo)閥動(dòng)作主閥不動(dòng)作等現(xiàn)象。    

主閥導(dǎo)閥泄漏  

先導(dǎo)式安全閥泄漏是由于密封失效引起,主要的原因及解決方法有:  

a.密封面夾雜臟物。通過(guò)開(kāi)啟排放沖跑雜物。  

b.密封面機(jī)械損傷,出現(xiàn)裂紋泄漏。根據(jù)缺陷大小,可通過(guò)堆焊、車(chē)削、研磨和更換零部件方式解決。  

c.機(jī)械部分動(dòng)作不靈敏,銹蝕卡塞不復(fù)位。可通過(guò)解體清洗、潤(rùn)滑解決。  

d.材料失效。密封墊、O形圈等易老化變形,要做到定期檢查更換。    

導(dǎo)閥超壓不動(dòng)作  

導(dǎo)閥超壓不動(dòng)作的原因及解決措施如下:  

a.導(dǎo)閥密封面銹蝕粘合或材料變形。此問(wèn)題與直接載荷式安全閥類(lèi)似,通過(guò)修理更換解決。

b.導(dǎo)閥下導(dǎo)管堵塞。由于介質(zhì)物性、管路夾雜焊渣雜質(zhì)等原因,容易堵塞較細(xì)的導(dǎo)管,造成壓力輸送不暢,導(dǎo)閥進(jìn)口壓力遠(yuǎn)低于主閥進(jìn)口壓力,使用中應(yīng)做好過(guò)濾和定期吹掃工作。

c.導(dǎo)閥彈簧過(guò)緊,超過(guò)要求的預(yù)緊力,應(yīng)重新檢測(cè)。    導(dǎo)閥動(dòng)作而主閥拒動(dòng)導(dǎo)閥動(dòng)作而主閥拒動(dòng)的原因及解決措施如下:  

a.主閥活塞運(yùn)動(dòng)卡阻,摩擦力過(guò)大。檢修過(guò)程中,要對(duì)活塞室內(nèi)表面、活塞環(huán)進(jìn)行清潔潤(rùn)滑處理,活塞環(huán)與活塞套間隙根據(jù)力和通徑大小有一適中值,過(guò)大或過(guò)小都將影響動(dòng)作性能。

b.導(dǎo)閥排氣量過(guò)小,不足以引起主閥活塞運(yùn)動(dòng)。解決方法是選擇匹配的主閥和導(dǎo)閥,增大導(dǎo)閥的行程和關(guān)小節(jié)流閥開(kāi)度,增加進(jìn)入主閥活塞室的氣量,推動(dòng)主閥動(dòng)作  c.主閥活塞腔漏氣,作用于活塞上的力小, 不能運(yùn)動(dòng)。主要原因是使用后,活塞磨損嚴(yán)重,達(dá)不到氣密性要求,需更換匹配的活塞及活塞環(huán)。 先導(dǎo)式安全閥是設(shè)備安全保護(hù)的后一道防線(xiàn),只有充分掌握其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,了解常見(jiàn)故障并進(jìn)行合理分析,才能避免問(wèn)題的發(fā)生或在發(fā)生問(wèn)題時(shí)從容解決,終保證設(shè)備的安全運(yùn)行。 
按作用原理分類(lèi)，安全閥可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥。先導(dǎo)式安全閥屬于非直接作用式安全閥。

1、直接作用式安全閥  

直接作用式安全閥是在工作介質(zhì)的直接作用下開(kāi)啟的，即依靠工作介質(zhì)
壓力的作用克服加載機(jī)構(gòu)加于閥瓣的機(jī)械載荷，使閥門(mén)開(kāi)啟。  這種安全閥的特點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速，可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)橐揽拷Y(jié)構(gòu)加載，其載荷大小受到限制，不能用于高壓、大口徑的場(chǎng)合。我廠(chǎng)廣泛使用的彈簧式安全閥屬于此類(lèi)安全閥。

2、非直接作用式安全閥      

這類(lèi)安全閥可以分為先導(dǎo)式安全閥、帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥。 先導(dǎo)式安全閥是依靠從導(dǎo)閥排出的介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)或控制的。而導(dǎo)閥本身是一個(gè)直接作用式安全閥，有時(shí)也采用其他形式的閥門(mén)。  先導(dǎo)式安全閥適用于高壓、大口徑的場(chǎng)合。先導(dǎo)式安全閥具有良好的密封性能，同時(shí)，它的動(dòng)作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點(diǎn)在于它的可靠性同主閥和導(dǎo)閥有關(guān)，動(dòng)作不如直接作用式安全閥那樣迅速、可靠，而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

 附：先導(dǎo)式安全閥工作原理  先導(dǎo)式安全閥是一種由主閥和導(dǎo)閥組成的安全閥，導(dǎo)閥響應(yīng)系統(tǒng)介質(zhì)壓力自身動(dòng)作從而控制主閥的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

1、正常關(guān)閉狀態(tài)（投用狀態(tài)） 
2  當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，先導(dǎo)閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)壓力通過(guò)進(jìn)口壓力管、導(dǎo)閥和氣室壓力管傳到主閥閥瓣頂部的圓頂氣室，從而在主閥瓣上產(chǎn)生了一個(gè)向下的凈作用力，使主閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
2、泄放狀態(tài)  當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到整定壓力時(shí)，克服了導(dǎo)閥的彈簧力，導(dǎo)閥開(kāi)啟且滑梭封閉導(dǎo)閥進(jìn)氣通道，主閥氣室的壓力通過(guò)導(dǎo)閥 泄壓，由于系統(tǒng)壓力高于回座壓力，滑梭封閉進(jìn)氣通道從而阻斷流體在導(dǎo)閥中的流動(dòng)，這時(shí)主閥氣室的壓力急劇下降，主閥閥瓣*打開(kāi)，流體通過(guò)主閥泄放降壓。當(dāng)系統(tǒng)壓力降低到回座壓力時(shí)，導(dǎo)閥的彈簧力克服了閥進(jìn)口壓力作用在滑梭上的力，導(dǎo)閥回座，頂桿頂開(kāi)滑梭，后使得流體重新進(jìn)入主閥的圓頂
氣室，關(guān)閉主閥。

  當(dāng)系統(tǒng)壓力升高達(dá)到整定壓力時(shí)，氣體在導(dǎo)閥密封面處向上頂起導(dǎo)閥的閥芯，使密封面處于開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)閥閥腔內(nèi)的滑閥向上移動(dòng)，封閉導(dǎo)閥閥腔的過(guò)氣通道。主閥閥瓣上方氣室的介質(zhì)經(jīng)由打開(kāi)的導(dǎo)閥密封面排出，使主閥閥瓣上方壓力降低。主閥閥瓣在進(jìn)口壓力的推動(dòng)下打開(kāi)而使系統(tǒng)卸壓。  當(dāng)系統(tǒng)壓力降低到一定值時(shí)，導(dǎo)閥閥芯在彈簧的作用下向下回座，導(dǎo)閥密封面關(guān)閉，導(dǎo)閥閥腔的滑閥打開(kāi)，閥腔暢通，系統(tǒng)壓力再次通過(guò)導(dǎo)閥閥腔傳入主閥閥瓣上方氣室，并推動(dòng)主閥閥瓣關(guān)閉。  

二、安全閥的分類(lèi)  按作用原理分類(lèi)，安全閥可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥。先導(dǎo)式安全閥屬于非直接作用式安全閥。  

三、先導(dǎo)式安全閥的特點(diǎn)  先導(dǎo)式安全閥適用于高壓、大口徑的場(chǎng)合。先導(dǎo)式安全閥具有良好的密封性能，同時(shí)，它的動(dòng)作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點(diǎn)在于它的可靠性同主閥和導(dǎo)閥有關(guān)，動(dòng)作不如直接作用式安全閥那樣迅速、可靠，而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求