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安全阀在线校验如何做到更精准?

时间:2019-03-12
安全阀是压力管道和热力管道过压安全事故的安全性卸压安全装置,还可以系统对超出安全值时打开卸压。安全保障机器设备安全性而被广泛于管道煤气、石油化工、电力等行业中。安全附件的定期检验根据《高压容器定期检验规则》规定:安全阀一般每年至少校验一次。而安全阀在线校验是指安全阀在设备处在一切正常运行情况下不用拆装直接可校验的一种新式校验方法。文中希望可以通过分析安全阀在线校验工作原理和独到之处,研究在线校验技术应用的发展与推广[1]。
                                                               
  关键词:安全阀;在线校验;原理;分析 
  1 安全阀在线校验技术应用及设备构成 
  (1)安全阀在线校验原理。调查一个处于关闭且运行情况的弹簧式安全阀。阀门的打开、关闭性动作主要依靠进口端的媒质压力转变和螺旋弹簧的预紧力的相互作用来使阀芯自动开启和关闭。弹簧片向下作用于阀瓣的弹簧力矩力FT,介质相互作用力压力PL,另一部分造成阀门密封件之间的互相紧压力差F,该力足以让安全阀保持密封性状态。[4]随之媒质压力的提高,机械密封件的相互压紧力变小,当介质压力相当于打开压力Ps时,相互压紧力F=0,安全阀开启,此时应满足: 
  FT=Ps*S (1) 
  阀瓣的弹簧片预紧力--FT;介质惯性力压力---PL;阀门密封件之间的相互紧压力--F;介质作用于阀瓣上的有效接触面积--S;安全阀开启压力--Ps;外部作用于安全阀阀瓣一个;向上的附加提升力---Fw。 
  由此原理,在线(又称热态)调校过程中,如数据图表1如图所示如果从外部作用给安全阀阀瓣一个向上的附加提升力Fw,则除抵抗物质相互作用力与液压密封件的相互压紧力外,弹簧压紧力还需克服该附加提升力Fw。随之附加力增大,密封件的相互压紧力将逐渐减小。当压紧力等于零时,安全阀达到开启情况。此时应该有介质的作用力和附加提升力之和刚好克服弹簧预紧力。即有: 
  FT=Fw+PL*S (2) 由此公式(1)(2)取得安全阀在线定压基本公式即: 
  Ps=PL+Fw/S 
  总的来说,测定安全阀打开时的附加提升力、安全阀的入口压力及介质作用在阀瓣上的有效面积,就可计算安全阀的开启压力。 
  (2)在线校验安全装置的组成及检测方法。安全阀在线校验装置的组成部分,如图表2所示主要有校验架笔式记录仪、液压联动机构、力传感器、音频传感器、位移传感器等部件共同完成了安全阀校验仪器的结构[3]。 
  “按照关于在用锅炉压力容器安全阀校验的若干意见”中要求,安全阀开启压力的科学定义为该进口压力下介质可呈现由视觉或者听觉感知的连续性排出状态,或者阀瓣出现可测的位移变化。 
                                                             
  由此,根据以上对开启压力的定义作为其检测的判开准则,目前较常用的有以下方法测试安全阀开启压力。 
  (1)位移法:利用位移传感器判定安全阀开启状态。当阀瓣发生微启时,位移传感器位移发生变化,从而得出安全阀的实际开启压力。(2)音频监听法:当阀瓣发生微启时,介质通过微开的狭缝产生音频激荡,拾音探头作为波导元器件,吸附在安全阀出口处,通过数据处理器监听判定,从而得出安全阀的实际开启压力。(3)特征点法:利用检测仪测试时安全阀开启与关闭时向上附加提升力的突变,即检测仪测试的过程曲线拐点来判断安全阀的开启。这种方法得到的整定压力值实际上介于排放压力与开启压力之间,过程中阀瓣的开启量也较大对安全阀的寿命产生一定的影响。 
                                                               
  2 安全阀在线校验技术的优缺点 
  (1)优点。1)提高企业生产效率,降低成本及工作人员劳动强度。在线校验免拆、免装、无需停产,系统无需隔离等工序,节省了停机、拆卸、吊装、运输等系列工作,提高了企业生产效率及成本和安全阀校验的工作效率。2)解决热态误差对安全阀开启压力的影响。安全阀弹簧在热态和冷态所表现出来的状态是不一样的。在线校验是在实际工况下进行的,无需温度修正,比冷态更好解决了温度对开启压力的影响。3)克服系统背压对安全阀开启压力的影响。在线校验是在实际工况中进行的,有效解决背压因素的影响,保证其装置的正常运行。4)解决阀杆弹簧密封件之间的误差因素。安全阀在线校验,可将阀杆、弹簧、密封件之间的误差全部考虑进去。该技术特别关注其密封条件,并不断对其校验的阀杆施加用力,在检测阀杆承受力的实际情况下记录其相关数据并进行科学的分析。 
  (2)缺点。安全阀在线校验因现场不可控因素较多,危险系数相对冷态校验高;目前还无法进行密封性能试验. 
                                                               
  3 结论 
  安全阀在线校验技术设备是现阶段一种运用于正常运行状态下校验的新技术校验方法。针对提升公司的生产和工作效能拥有关键的功用。但在具体的运用和实际操作中将会会出現某些实行难题,知道在线校验技术设备基本原理,有利于安全阀在线校验技术设备更快普及化,尤其是员工技能培训的全过程中,要考虑到实际操作人员的熟练程度,操作人员在把握教研原理的基础之上,积淀丰富多彩的教研工作经验,才可以提升校验的熟练度。[2]有助于推动大型加工过程中有关机器设备和仪器的有效维护工作前行发展趋势。 

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