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承壓特種設備常用安全閥的修理與校驗

文檔作者：陳光利文檔來源：攀鋼集團四川長鋼公司設備能源部		點擊數：	更新時間： 2021年09月10日
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第l4卷總第55期
2008年第2期
特鋼技術
SDecial Steel Technol 2008，No．2
冶金設備與技術改造
承壓特種設備常用安全閥的修理與校驗
陳光利
(攀鋼集團四川長鋼公司設備能源部，四川江油621701)
摘要：簡要介紹承壓特種設備常用安全閥的主要類型及特點，敘述安全閥修理過程中拆卸、研磨和裝配，以及
安全閥校驗工作中的壓力整定、密封性試驗等主要工藝過程，歸納總結安全閥修理與校驗實踐工作中質量控制要點
及應注意事項，供安全閥使用單位及相關技術人員參考。
關鍵詞：安全閥；修理；校驗；承壓特種設備
中圖分類號：TH17 文獻標識碼：A 文章編號：1674—0971(02)一057—04
Repair and Verification 0f C0腳衄10n Valve
0n Special Pressure Equipment
Chen Guangli
(Equipment and Energy Department，Siehuan Changcheng Special Steel Co．，Ltd．，Pangang Group)
Abstract：In this paper，the main types and features of common safety valve used on special pressure equipment welqg briefly
introduced；the main processcs，such as disassembly，grinding and assemb ly in repairing of safety valve and Pressure regulation，
leak test in verification of safety valve were described；quality control points and precautions in repairing and verification of safety
valve were summarized，in order to provide reference for customers an d technicians．
Key Words：Safety valve，Repairing，Verification，Special press~e equipment
安全閥是工業(yè)鍋爐、壓力容器和壓力管道等承
壓特種設備的基本安全附件，是一種自動閥門，在承
壓特種設備超壓的情況下，能自動開啟，泄放掉多余
的介質，保證鍋爐、壓力容器和壓力管道等承壓特種
設備安全，待壓力降到規(guī)定值時，能自動關閉并恢復
密封，阻止介質的進一步流失。按勞動部1992年文
件《關于在用鍋爐壓力容器安全閥校驗的若干意見》
的規(guī)定，只有經資格認可的特種設備檢驗單位才可
以從事安全閥的校驗工作。隨著社會經濟技術進
步，各企業(yè)在安全閥使用與修理校驗管理方面已經
相當規(guī)范，因此國家質監(jiān)總局2006年頒布的TSG
ZF001—2006(安全閥安全技術監(jiān)察規(guī)程》標準規(guī)定：
有條件的安全閥使用單位可以自行進行安全閥的校
驗工作。這一新標準的頒布，為各安全閥使用單位
開展安全閥修理與校驗工作帶來極為便利的條件。
以攀鋼集團長鋼公司(以下簡稱長鋼公司)為例，全
公司有各種型式的安全閥近1000只，但因安全閥修
理與校驗工作繁瑣，有資質的單位多不愿承擔，在新
標準頒布以前，找一家有資質的單位承擔全公司安
全閥校驗工作對長鋼公司的特種設備管理人員來說
非常困難，在新標準頒布以后，這個問題就非常容
易解決了，現在長鋼公司購置了專門的安全閥修理
與校驗設備，培訓了安全閥校驗技術人員， 自行組
織本公司安全閥的修理與校驗工作，對保證安全閥
的完好狀態(tài)，保障全公司工業(yè)鍋爐、壓力容器和壓
力管道等承壓特種設備安全運行發(fā)揮了重要作用。
現將承壓特種設備常用安全閥的修理與校驗工作的
主要工藝過程作簡要介紹，對安全閥的修理與校驗
實踐作歸納總結，供安全閥使用單位及相關技術人
員參考。
1 常用安全閥的主要類型和特點
在工業(yè)鍋爐的水泵出口、省煤器、汽包以及過熱
器出口集箱上都安裝著適應不同介質、參數、工況的
安全閥，壓力容器和壓力管道上也配備相應的安全
閥。安全閥的種類、型式很多，低壓小容量的老式鍋
爐上有靜重式安全閥，有些鍋爐上用杠桿式安全閥，
但更多的是采用彈簧式安全閥。
收件日期：2OO7一10—15
作者簡介：陳光利(1970月4月一)男，重慶市璧山縣人，高級工程師，1992年畢業(yè)于重慶大學熱能工程本科專業(yè)。從事于特種設備管理工作，現
就職于攀鋼集團長鋼公司設備能源部．Teh0816—36464401 E—mail：GHLi007@yahoo．corn．cn
· 58 特鈕捷術 第罅卷籌2辮
1．1 靜霆式安全閥
靜重式安全閥是一種結構簡單，最原始的安全
閥，完全靠重量產生負荷。這種安全閥密封性和回
座性能都比較差，只能用在工作壓力較低、容量較小
的鍋爐上。
1．2 杠桿重錘式安全閥
杠桿重錘式安全閥是靜重式安全閥的進化型，
采用杠桿原理減輕重錘重量，以適應壓力和口徑增
大的需要。這種安全閥在啟閉過程中閥芯(閥瓣)中
心易發(fā)生偏移，因而閥芯正確回座及回座后的密封
性能較差，容易發(fā)生卡阻。
1．3 彈簧式安全閥
彈簧式安全閥克服了上述兩種安全閥的缺點，
還具有相當好的啟閉特性，適應各種運行工況需要，
因此使用最廣泛。彈簧式安全閥通過將螺旋彈簧壓
緊，使之產生彈性作用力傳遞到閥芯上，與閥座問的
密封面產生密封力，從而達到密封目的。如圖1所
示，彈簧式安全閥的開啟壓力的調整是通過調節(jié)螺
桿上下移動來改變的。
閥芯
圖l 彈簧式安全閥的結構原理示意圖
Fig．1 Schematic diagram of spring type safety valve
2 安全閥的修理
安全閥的修理主要包括拆卸、研磨及裝配。
2．1 安全閥的解體拆卸
安全閥的拆卸順序(以帶扳手的安全閥為例)：
移去銷和軸，取出橫桿，擰松保護罩固定螺釘，取下
保護罩；從閥桿上旋下提升螺母，在調整螺桿柱頭的
側面用記號筆打上一個記號，并在此記號正上方的
閥蓋上端加工表面打上另一記號，用量具測量兩記
號之間的距離，并將此記錄保持到閥門重新裝配；旋
松調整螺桿的鎖緊螺母和調整螺桿，卸去彈簧的預
緊負荷，旋出連接閥蓋和閥體的螺母，取出閥蓋；再
取出閻杼、彈簧座以及彈簧在內的組合件；取出閥瓣
(或閥瓣座和閥瓣的組合件)、導向套；對于帶上調節(jié)
圈的安全閥，導向套與上調節(jié)圈的相對位置應作上
記號；旋下調節(jié)圈固定螺釘，對下調節(jié)圈的位置作上
記號，然后拆下調節(jié)圈。安全閥解體拆卸完畢后，應
檢查閥座和閥瓣的密封面，若有凹穴、劃痕等缺陷，
應用研磨加以修復。如果密封面損傷嚴重，須重新
進行金加工或更換。
2．2 安全閥金屬密封面的研磨
研磨是應用研具與研磨劑，在研磨劑承受研具
一定的壓力后，對工件表面進行微量磨削，使工件表
面磨去一層極薄的金屬，使工件表面獲得正確的幾
何形狀和較高的表面粗糙度等級。安全閥的密封性
好壞關系到鍋爐壓力容器設備能否正常經濟運行，
因而要求安全閥應有良好的密封性。由于密封面損
傷所引起的泄漏是安全閥的常見故障之一，而研磨
則是修復密封面損傷的關鍵工藝過程。
2．2．1 研磨方式
根據所修理安全閥數量、密封面損傷程度等各
方面因素，通常采用手工研磨、機械研磨或機械與手
工相結合的研磨方式。機械研磨常用于工件數量較
多，而且對密封面要求不高的場合，也可用于密封面
損傷較深的安全閥。優(yōu)點是研磨速度快、省力，但表
面粗糙度一般不超過Ra 0．63t~m。手工研磨質量高，
表面粗糙度可達Ra 0．016tim，因而常用于修復密封
面輕度損傷或作為機械研磨后的精磨加工。
根據研磨時工件與研具的運動方式，研磨又可
分為動研磨和靜研磨。動研磨指研具不動，而工件
(可以是閥瓣或閥座)與研具作相對動。靜研磨則相
反，即工件不動，研具與工件作相對運動。對于_二般
結構的安全閥，因閥瓣拆裝比閥座容易，故閥瓣密封
面的研磨通常采用動研磨，而閥座密封面一般采用
靜研磨。
2．2．2 安全閥平面密封面的研磨工藝過程
平面密封面加工較簡單，且維修方便，因此安全
閥密封面多為平面型式，其研磨方式分為粗研磨、半
精研磨和精研磨三個過程。粗研磨和半精研磨采用
經磨床磨削后的鑄鐵平板或磨頭作為磨具，精研磨
的磨具用硬質合金材料制成。粗研磨是為了消除密
封面上前一道工序留下的加工痕跡或擦傷、壓傷、痕
跡、蝕點等缺陷，使密封面得到較高的平整度和一定
的粗糙度等級，為精研磨打下基礎。精研磨是為了
消除密封面上的粗紋路，進一步提高密封面的平整
度和表面粗糙度等級。平面研磨的過程可分為：上
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2008年第2期 陳光利：承壓特種設備常用安全閥的修理與校驗 ·59·
料一研磨一擦凈一再上料一再研磨一直到研磨合
格，并自始至終貫穿著提起放下、旋轉、換向、往復等
操作方式。
2．2．3 安全閥密封面研磨應注意事項
在調制研磨劑時和整個研磨過程中，必須注意
清潔，不同粒度或不同號數的研磨劑不能相互摻合
使用，嚴防雜質混入；研具必須經常保持平整，妥善
存放；不能在同一塊平板上或磨頭上同時使用不同
粒度或不同號數的研磨劑；硬質合金材料制成的研
磨平板不宜進行粗研磨；研磨時壓力一般不應太大，
以避免因磨料壓碎而劃傷密封面；閥瓣與閥座密封
面一般不允許對研。
2．2．4 安全閥密封面研磨時常見缺陷及防止方法
密封面成凸形或不平整，其可能的原因是：研磨
劑涂得太多，應均勻適量使用，涂抹適當；擠出的研
磨劑積聚在工件邊緣未擦去就繼續(xù)研磨，應擦去后
再研磨；研具不平整，應重新磨平研具再進行研磨；
研具與導向機構配合不當，應適當配合；研磨時壓力
不均勻或沒有調頭和更換方向，應使壓力均勻，研磨
一定時間后應轉一角度后再研磨，并經常更換方向；
研具運動不平穩(wěn)，研磨速度應適當，防止研具與工件
非研磨面接觸。
密封面不光或拉毛，其原因可能是：研磨劑調制
不當，應重新配制研磨劑；磨料過粗，應正確選用適
當粒度的磨料；研磨劑涂得厚薄不均勻，應均勻涂
抹；研磨劑混入雜質，應重配研磨劑并做好清潔工
作；研具與導向機構配合間隙過小，應適當配合；精
研磨時過濕或過干，應保持適當的干濕度；研磨時壓
力過大，壓碎磨料?；蚰チ锨度牍ぜ校心r應保
持適當壓力。
2．3 安全閥的裝配
當安全閥的全部零件清洗干凈，閥門密封面已
經修復并將研磨后的磨料清除干凈后，閥門可進行
裝配，其順序與拆卸順序相反，按下列順序進行：將
下調節(jié)圈旋到閥座上，其位置與拆卸時所記下的記
號保持一致；將軟布把閥座、閥瓣密封面擦干凈，然
后將導向套、上調節(jié)圈、閥瓣裝入閥體內，上調節(jié)圈
的位置應與被拆卸時的位置保持一致；仔細將閥桿、
彈簧座、彈簧安裝于應有的位置，注意不要損傷密封
面，然后對準中心將閥蓋的止口對上導向套；旋緊閥
蓋與閥體之間的連接螺母，在旋緊過程中應注意受
力的對稱性，以防止產生任何不必要的應力或可能
造成部分零件失調而導致密封面損傷；將調整螺桿
擰緊至其記號與閥蓋加工面的記號距離與該閥被拆
卸之前相同的位置；裝上保護罩等其他零件；旋上調
節(jié)固定螺釘，使螺釘位于調節(jié)圈兩圈之間的凹槽內，
以防止閥門調節(jié)圈轉動，但不得對調節(jié)圈產生側向
壓力。安全閥裝配完畢后，應進行校驗。
3 安全閥的校驗
在用鍋爐壓力容器安全閥定期校驗，一般每年
至少一次。經解體修理或更換部件的安全閥，應當
重新進行校驗。新安全閥或庫存安全閥在投用安裝
前應進行校驗。
3．1 對校驗單位、人員及設備的要求
安全閥的校驗單位應具有與校驗工作相適應的
校驗技術人員、校驗裝置、儀器和場地，并建立必要
的規(guī)章制度。安全閥校驗人員應具有安全閥的基本
知識，熟悉并能執(zhí)行安全閥校驗方面的有關規(guī)程、標
準并持證上崗。安全閥校驗設備由校驗臺、氣源和
管路組成(見圖2)，配備的試驗容器容積一般不小
于0．5m3，儲氣罐容積一般不小于1．0m3，連接管道
通徑不小于25ram。
3．2 安全閥校驗項目
工業(yè)鍋爐和壓力容器安全閥的校驗項目包括整
定壓力和密封試驗，有條件時可以校驗回座壓力，整
定壓力試驗不得少于3次，每次都必須達到TSG
ZF001—2006((安全閥安全技術監(jiān)察規(guī)程》及其相應
標準的合格要求。安全閥的整定壓力和密封試驗壓
力，需要考慮背壓的影響和校驗時的介質、溫度與設
備運行時的差異，并且予以必要的修正。安全閥現
場校驗和壓力調整時，使用單位主管壓力容器安全
的技術人員和具有相應資格的檢驗人員應到校驗現
場確認。
3．3 安全閥校驗方法
3．3．1 校驗前的檢查
安全閥校驗前要對安全閥進行清洗，并且進行
宏觀檢查，然后將安全閥解體，檢查各零部件。發(fā)現
閥瓣和閥座密封面、導向零件、彈簧、閥桿有損傷、銹
蝕、變形等缺陷時，應進行修理或更換。對于閥體有
裂紋、閥瓣與閥座粘死、彈簧嚴重腐蝕變形、部件破
損嚴重并且無法維修的安全閥應該予以報廢。
3．3．2 整定壓力校驗
整定安全閥壓力時，緩慢升高安全閥的進口壓
力，升壓到整定壓力的90％以后，升壓速度應當不高
于0．01MPa／s。當測到閥瓣有開啟或見到、聽到試驗
介質的連續(xù)排出時，則安全閥的進口壓力被視為此
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· 60· 特鋼技術 第14卷第2期
圖2 安全閥校驗系統原理圖
Fig．2 Schematic diagram of verification system of safety valve
安全閥的整定壓力。當整定壓力小于或者等于0．5 參數；校驗合格的安全閥需要根據校驗記錄出具安
MPa時，實測整定值與要求整定值的允許誤差為± 全閥校驗報告，并且按校驗單位質量管理體系的要
0．015 MPa；當整定壓力大于0．5 MPa時，允許誤差 求簽發(fā)。
為±3％整定壓力。
3．3．3 密封試驗
安全閥整定壓力調整合格后，應該降低并且調
整安全閥進口壓力進行密封試驗。當整定壓力小于
或者等于0．3 MPa時，密封試驗壓力應當比整定壓
力低0．03 MPa；當整定壓力大于0．3 MPa時，密封試
驗壓力為90％整定壓力。當密封試驗以氣體為試
驗介質時，對于封閉式安全閥，可用泄漏氣泡數表示
泄漏率，合格標準按照GB／T12243—2005(彈簧直接
載荷式安全閥》標準或其他安全技術規(guī)范的規(guī)定；對
于非封閉式安全閥，在一定時間內未聽到氣體泄漏
聲即可認為密封試驗合格。當密封試驗以水為試驗
介質時，試驗方法和要求應當符合GB／T12243～
2OO5(彈簧直接載荷式安全閥》標準的有關規(guī)定。
3．4 安全閥校驗記錄、鉛封和報告
安全閥校驗應當做好記錄、鉛封，并出具報告。
校驗過程中，校驗人員需要及時記錄校驗的相關數
據；經校驗合格的安全閥，需要及時重新鉛封，以防
止調整后的狀態(tài)發(fā)生改變；鉛封處須掛標牌，標明校
驗單位名稱，校驗編號，整定壓力和下次校驗日期等
4 結語
全閥是工業(yè)鍋爐、壓力容器和壓力管道等承壓
特種設備的基本安全附件，是一種最基本的機械性
保護裝置，在保證工業(yè)鍋爐、壓力容器和壓力管道等
承壓特種設備的安全經濟運行起著重大作用。如果
安全閥性能達不到運行要求，將給工業(yè)鍋爐、壓力容
器和壓力管道留下重大事故隱患，因此做好鍋爐、壓
力容器和壓力管道等承壓特種設備安全閥的修理和
校驗工作，對于保證鍋爐、壓力容器和壓力管道等承
壓特種設備安全經濟運行至關重要。
參考文獻
[1] 安全閥安全技術監(jiān)察規(guī)程[s]．TSGZF001—2006
[2] 彈簧直接栽荷式安全閥Is]．GB／T12243—2005
[3] 壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程[z]．北京：中國勞動社會保障出版
社．1999
[4] 蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程[z]．北京：中國勞動出版社，1996
[5] 特種設備安全監(jiān)察奈例[z]．北京：中國法制出版社，2003
[6] 關于在用鍋爐壓力容器安全閥校驗的若干意見[z】．勞辦鍋字
[1992]l8號，1992
[7] 石智豪，壓力容器安全操作技術，[M]．勞動部鍋爐壓力容器安
全雜志社．1989

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