浅析安全阀的安装与使用维护
摘 要 阐述了安全阀的安装、使用维护管理要求和设备超压事故状态下，对弹簧式安全阀故障的处理。
关键词 安全阀 安装 维护 故障 处理
1 前言
安全阀是锅炉压力容器，受压设备及连接管路的重要超压保护装置，世界各国都对安全阀的设计、制造制定了许多相关标准和法规，我国还对安全阀的安装、使用与监察管理作了相应的规定。安全阀安装的正确与否与它日后能否正常工作有很大关系，安全阀必须按规定进行正确安装，才能确保安全阀的动作性能满足要求，达到保障人身和设备安全的目的。如：某大型化肥公司100PSV6A/B两台安全阀，因为安装时出口管道错位较大，对安全阀的阀体产生了很大的外加应力，导致安全阀阀体产生变形，造成安全阀内漏，严重影响了生产消耗指标的控制，经过对安全阀出口管道进行改造，消除对安全阀的附加应力，安全阀密封性能达到了生产要求；另某新建投产的火力发电厂，一台高压蒸汽安全阀启跳时，出口排放管支架断裂，30米高的放空管严重变形，险些倒下砸损设备酿成重大事故，事故发生后进行分析原因，发现是安全阀安装时，出口管道太长、弯头过多，管道支架不牢固，致使安全阀排放阻力太大而发生事故，生产单位立即对该安全阀的出口管道按规定进行改造，并全面检查整改了其余安全阀的安装质量达到规定要求，避免类似事故的发生。与此同时，在长期的生产运行中，弹簧直接载荷式安全阀会由于锈蚀或内件卡塞等原因，影响安全阀的正常工作性能，严重的会导致在生产系统出现超压事故时，安全阀不能灵敏准确开启、足量排放，威胁到设备和人身安全。因此，安全阀使用单位的设备管理部门和安全阀理部门，应充分重视和加强对安全阀的使用管理，并增强对安全阀故障的排除的处理能力，以确保承压设备的安全运行。本文不涉及国防和核设施用安全阀。
2 安全阀的安装
2.1 正确设置安全阀的安装位置
安全阀的安装位置是否合理，将直接影响安全阀是否能起到对设备的安全保护作用，安装单位在施工时，有必要进行确认安全阀的装设位置符合以下要求：
2.1.1在设备或管道上的安全阀要铅直安装，垂直于地面，从而保证阀瓣能顺利开启和关闭，法兰连接式安全阀，测量法兰密封面的水平度误差不大于5mm/m。
2.1.2安全阀一般安装在尽可能靠近被保护设备，以减小安全阀进口管段的阻力，并且阻力降不得高于3%，安装位置要易于维修和检查，否则必须安装操作平台和围栏。
2.1.3安全阀尽可能装在锅炉的锅筒、集箱的最高位置；对于压力容器，要装设在压力容器液面以上，气相空间的最高处，或装设在与压力容器气相空间相连的管道上。
2.1.4 液体安全阀装设在液面的下面。
2.2 安全阀进出口管道的安装
安全阀进出口管道与安全阀密不可分，对安全阀运行有着重要影响，会使安全阀失去部分或全部安全保护作用，安装建设单位在安装时应遵循和达到以下要求：
2.2.1安全阀与锅炉或压力容器之间的连接管和管件的通孔，其截面积不得小于安全阀的进口截面积；如果几个安全阀共用一个进口管道时，进口管道的流通截面积不小于安全阀的进口截面积之和。
2.2.2安全阀与锅炉的汽包、联箱之间一般不得装设截止阀门，或取用蒸汽的引出管。安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门或其它引出管；对于盛装毒性程度为极高、高度、中度危害介质，易燃介质、腐蚀、粘性介质或贵重介质的压力容器，为便于安全阀的清洗与更换，经使用单位主管压力容器的技术负责人批准，并制定可靠的防范措施，方可在安全阀与压力容器之间装设截止阀。压力容器正常运行期间，截止阀必须保持全开，加铅封或锁定。截止阀的结构和通径，应不得防碍安全阀的安全泄放。
2.2.3采用螺纹连接的弹簧式安全阀，要与带有螺纹的短管相连接，而短管与筒体、集箱间要采用焊接连接。
2.2.4安全阀必须装设排放管。排放管要尽量避免曲折和急转弯，以尽量减少阻力。排放管要直通安全地点，并有足够的流通截面积，保证排汽畅通。对于能相互作用产生化学反应的安全阀，不能共享一根排放管；当安全阀安装在有腐蚀性、可燃气体的设备上，排放时还应采取防腐蚀或防着火爆炸措施；当装设安全阀的设备内为有毒介质，且该介质的蒸汽密度大于空气密度时，从安全阀排出的介质及蒸汽要引入到密闭的系统中，并从封闭系统回收到生产中使用。
2.2.5安全阀排放管要固定，以免使安全阀产生过大的附加应力或引起振动。如排放管露天布置而影响安全阀的正常动作时，要加装防护罩。排放管及其防护罩、消音器必须有足够的流通面积，以防止安全阀排放时所产生的背压过高而影响安全阀的正常动作及其排放量。消音器的消音板或其它组件的结构应避免因结垢而减小流通截面积。
2.2.6 露天安装的安全阀，要设有防止气温低于0℃时，阀内介质所含水分结冰而影响安全阀排放的可靠措施。
2.2.7安全阀介质结晶温度高于最低环境温度时，安全阀必须设有保温夹套，并安装保温吹扫蒸汽，防止介质结晶堵塞安全阀，影响安全阀的正常动作性能。安全阀的进出口管道也必须设计成带蒸汽保温夹套管或者增加保温蒸汽伴管，防止介质结晶堵塞管道。
2.3 安全阀的现场安装
2.3.1安全阀安装前，系统要先经水压试验等检验合格，具备安装条件。
2.3.2离线维修校验的安全阀安装前，必须经过校验合格，并一一对应安装在相应的设备上。
2.3.3安全阀安装时要先检查进出口管道情况良好，尽量避免安全阀受到进出口管的外加载荷，不符合安装要求的必须进行整改。
2.3.4法兰连接式安全阀，进出口法兰垫子放正，预紧力均匀，保证密封严密，安装金属垫时，要用游标卡尺测量法兰间距，偏差不得大于0.3毫米。法兰密封面有缺陷的必须提前进行修复。
2.3.5安全阀运输和安装过程中，均要避免碰撞和敲击安全阀及扳动提升扳手等附件。
2.3.6杠杆式安全阀运输时，要先取下重锤，并对杠杆进行可靠的限位固定，等到安全阀安装就位后，解除锁紧限制。
3 安全阀的使用维护
3.1 安全阀投用前应进行校验，如在校验台上进行校验时，则校验单位要出具校验报告，使用单位设备管理负责人应检查校验内容是否符合本单位承压设备的使用要求；如属在线校验时，设备管理负责人应到现场确认。
3.2 安全阀投用后，使用单位要逐台建立安全阀的档案，包括安全阀的出厂质量证明书、校验报告及在线校验记录与报告、手动排放试验记录、定期检查记录、日常使用状况记录、维护保养记录。
3.3 建立安全阀台帐，内容包括：安全阀型号、编号、所在设备或系统名称、安装时间、工作压力、整定压力、校验日期等。
3.4 安全阀的定期检查
3.4.1 在线检查内容
（1）安全阀周围环境良好，安全阀应处于正常的工作状态，没有影响安全阀运行的因素，如：重锤式安全阀的杠杆和重锤，不能有任何附加重物；带扳手弹簧式安全阀不能有压在提升螺母上和限制安全阀启跳，或者不能达到应开启高度的阻碍物品。
（2）安全阀排放管道有积水时，还应定期检查排放积水，防止安全阀出口管道因积水而增加背压，影响安全阀的动作性能。
（3）安全阀外部调节机构的铅封是否完好。
（4）必须设置截断阀的情况时，安全阀上游和下游的截断阀的铅封或锁紧机构是否完好，并且处于正常开启位置。
（5）安全阀有无泄漏，包括安全阀各结合面和密封面是否泄漏。
（6）安全阀外表有无腐蚀，表面温度是否正常，有无异常结霜结冰或温度异常。
（7）安全阀的附属设施运行是否正常，如有冷却水夹套的安全阀，冷却水供给是否正常；
（8）带波纹管的安全阀，为波纹管设置的泄出口应当是敞开的和清洁的。
（9）提升装置（扳手）动作有效，且处于适当位置。
（10）安全阀相关附件完整无损并且正常，如：重锤式安全阀重锤的固定和限位机构应完好有效。
（11）进出口管路连接处的密封性能，管道支吊架是否完好且处于正常工作位置。
（12）为防止安全阀的阀瓣与阀座粘住，应定期对安全阀进行手动排汽试验，使用单位应根据本单位的情况，规定排汽试验的周期和有关措施。若无法进行手动排汽（气）试验时，使用单位应采取其它相应措施，保证安全阀处于灵敏可靠状态。
3.4.2 安全阀的离线检查
安全阀的离线检查，包括对安全阀维修和校验。安全阀校验工作是保证锅炉压力容器和压力管道安全运行的重要环节，是锅炉压力容器和压力管道定期检验的一部分。安全阀应送往具有安全阀维修和校验资质的单位进行维修和校验，或者由使用单位持有安全阀维修与校验作业证的专业人员进行维修和校验合格后，安装使用。
4 超压事故状态下弹簧式安全阀故障的处理
4.1 设备超压事故与安全阀故障的危害
生产装置因停电、停水、停气或设备故障、操作不当等引起系统压力波动，超过设计压力，就会发生超压事故。此时，安全阀必须准确、灵敏地开启、足量排放，及时回座，让装置在安全的前提下经济地运行。但有时安全阀会出现达到开启压力时，不能准确开启的故障，不能保障设备人身安全；或者压力降到回座压力时，安全阀仍不能回座的故障，造成介质大量流失，影响生产的正常进行，造成极大的损耗，增加了生产成本，因此必须对事故安全阀进行处理。
4.2 安全阀不能准确开启的处理
操作人员应用绳子牵拉安全阀的提升扳手，帮助安全阀开启，来排泄多余的介质，当安全阀开启后，应松开牵引绳，让安全阀能自动回座。对于封闭式弹簧安全阀，发生锈蚀、卡塞阀杆和阀瓣的可能性较小，一般不会出现超压不开启的故障，但如果需要对其进行辅助开启时，应在保证人身安全的前提下，用专用阀杆提升卡具，对阀杆施加提升力，帮助安全
阀开启，该提升卡具应能保证安全阀开启和回座不受影响和阻碍。
4.3 安全阀不能及时回座的处理
安全阀开启排放后，系统压力逐渐下降，当降至安全阀回座压力后，安全阀仍不能正常回座，让介质不断排放流失，使系统压力进一步下降，就应该及时对安全阀进行处理，使其正常回座。大多数直接载荷弹簧式安全阀，均可利用阀帽上的丝堵螺孔，拧入相同规格的顶压螺杆，向下缓慢适当地顶压安全阀的阀杆，使安全阀回座，然后松开顶压螺杆，恢复丝堵，就能使安全阀回座。
4.4 不能处理的情形
对于先导式安全阀、脉冲式安全阀的主阀，不能运用上述方法进行处理，只能将系统停运、隔离、置换合格后对安全阀进行维修和校验；当安全阀密封面严重损坏或者有异物卡塞在安全阀密封面时，采用顶压法也不能使安全阀回座，安全阀的泄漏量很大，不能继续维持生产，造成极大能源浪费，或造成环境破坏时，也只能对安全阀进行检修和校验，来消除安全阀故障；另外，因为安全阀结构限制，不具备在线处理条件或设备人身安全得不到保障的安全阀，也不能进行处理。
5 小结
安全阀作为特种设备之一，承担着保护设备和人身安全的责任，安全阀使用单位和管理部门，必须加强安全阀的管理，做到选择合适的安全阀，建立安全阀档案和记录台帐，正确的安装在受保护的设备上，做好在线检查和维护工作，按要求进行定期维修和校验，确保安全阀处于正常的工作状态，保障设备和人身安全。
参考文献
1中国国家标准化管理委员会．GB/T 12241—2005．安全阀 一般要求．北京：中国标准出版社．2005年
2中国国家标准化管理委员会．GB/T 12242—2005． 压力释放装置 性能试验规范．北京：中国标准出版社， 2005年
3中国国家标准化管理委员会．GB/T 12243—2005．弹簧直接载荷式安全阀．北京：中国标准出版社，2005年
