鍋爐安全閥選型和安裝需要注意的問題

    安全閥是一種安全泄放裝置，每一個(gè)鍋爐、壓力容器或壓力管道都有一個(gè)規(guī)定的介質(zhì)壓力值，它的作用就是當(dāng)在實(shí)際操作的過程中，它們的介質(zhì)壓力超過允許值的時(shí)候，它可以開啟而把多余的氣體或液體排放到外面，進(jìn)而達(dá)到泄壓的目的;當(dāng)壓力降到某一數(shù)值以后，它又能迅速關(guān)閉，維持鍋爐、壓力容器或壓力管道正常壓力運(yùn)行，在確保安全的前提下減少不必要的能源浪費(fèi)。安全閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)方便、靈敏可靠、安全性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以在鍋爐、壓力容器和壓力管道上已被廣泛應(yīng)用。因此，安全閥的設(shè)計(jì)選用、安裝和校驗(yàn)直接關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行，其重要性不言而喻。通過定期檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)部分安全閥的選用、安裝和整定壓力的確定等存在著一些問題。本文由上海五岳泵閥制造有限公司轉(zhuǎn)載分享，上海五岳為專業(yè)的安全閥廠家，主要生產(chǎn)各類彈簧式安全閥，代理德國LESER安全閥，并終身為使用單位提供相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)支持。

　　1 安全閥設(shè)計(jì)選用

　　現(xiàn)階段，安全閥主要被分成彈簧式和杠桿式兩大類，此外還有先導(dǎo)式安全閥、平衡式安全閥、靜重式安全閥等。其中彈簧式安全閥又有封閉和不封閉之分，都是通過彈簧的作用力完成工作的，一般封閉式適用于那些易燃、易爆或有毒介質(zhì)的容器和管道，而不封閉式適用于那些，蒸汽鍋爐和介質(zhì)為蒸汽或惰性氣體的容器。檢查閥瓣的靈活程度一般是通過扳手來實(shí)現(xiàn)的，有時(shí)手動(dòng)緊急泄壓也會(huì)用到扳手。

　　1.1 安全閥選用的一般原則 一般選用安全閥應(yīng)該遵守以下原則：全閥的公稱壓力取決于操作壓力，安全閥的使用溫度范圍取決于操作溫度，彈簧或杠桿的定壓范圍取決于計(jì)算出的安全閥的定壓值，安全閥的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式取決于使用的介質(zhì)，安全閥的喉徑是通過安全閥泄放量計(jì)算出來的。具體原則有：①不封閉帶扳手微啟式安全閥一般被應(yīng)用在熱水鍋爐中;②不封閉帶扳手全啟式安全閥一般被應(yīng)用在蒸汽鍋爐中;③封閉微啟式安全閥一般適用于那些不可壓縮液體介質(zhì)中，比如水等;④封閉全啟式安全閥一般適用于那些高壓給水，比如高壓給水加熱器、換熱能等;⑤封閉全啟式安全閥一般適用于那些可以被壓縮的介質(zhì)的容器中，比如儲(chǔ)氣罐等;⑥額定壓力小于等于0.1MPa鍋爐一般用靜重式安全閥;⑦脈沖式安全閥一般常用在大口徑、大排量及高壓系統(tǒng)中，如電站鍋爐、減溫減壓裝置等;⑧液化石油氣儲(chǔ)存站儲(chǔ)罐、泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥;⑨負(fù)壓或操作過程中可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓的容器或系統(tǒng)一般用真空負(fù)壓安全閥;⑩波紋安全閥適用于那些背壓波動(dòng)較大和易燃有毒介質(zhì)的容器中;{11}保溫夾套式安全閥常用在介質(zhì)凝固點(diǎn)較低的系統(tǒng)內(nèi)。

　　1.2 常見安全閥的選型錯(cuò)誤 在一臺(tái)鍋爐或容器上，如果設(shè)計(jì)人員選用的是全啟式安全閥時(shí)，那些使用單位不能夠私自更改成同規(guī)格的微啟式安全閥。因?yàn)橐话銇碚f，即使兩者之間的公稱壓力和公稱通徑是一致的，兩者的流通直徑也是不同的，如果硬是更換，那么保證鍋爐壓力容器的安全將得不到保障。

　　按照《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》B2.4規(guī)定，用于蒸汽或高溫?zé)崴到y(tǒng)中的安全閥應(yīng)裝有可靠的提升裝置(扳手)。當(dāng)安全閥進(jìn)口壓力大于整定壓力的75%時(shí)，提升裝置應(yīng)該能夠?qū)㈤y瓣從閥座上提起。檢驗(yàn)時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，實(shí)際選用安全閥時(shí)，由于設(shè)計(jì)圖紙中只規(guī)定了應(yīng)配備安全閥的型號(hào)、規(guī)格等，未注明是帶有扳手的安全閥，導(dǎo)致有的使用單位或安裝單位配備的安全閥錯(cuò)誤。由于無法進(jìn)行手動(dòng)排汽，經(jīng)過一段時(shí)間的使用，使安全閥出現(xiàn)銹蝕、粘連等問題，影響了設(shè)備或系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

　　在檢驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，正在使用的是一臺(tái)1T/H型鍋爐，它的設(shè)計(jì)工作壓力是0.7Mpa，但是卻安裝了兩只安全閥，它們的彈簧壓力級(jí)都是1.0～1.6Mpa。不難發(fā)現(xiàn)，安裝在鍋爐上的這兩只安全閥是無法把鍋爐調(diào)到額定工作壓力的，這兩只安全閥根本只是個(gè)擺設(shè)，不能起到真正的作用。有時(shí)候我們選擇的安全閥的選型雖然和其使用的介質(zhì)是相符的，但是安全閥所標(biāo)注的整定壓力范圍與壓力容器安全運(yùn)行所需的整定壓力不匹配。比如，某單位的一臺(tái)壓力容器選用的安全閥是A42Y-16C，安全閥閥體銘牌上標(biāo)注內(nèi)容：公稱通徑80mm，整定壓力0.85MPa，安全閥校驗(yàn)牌標(biāo)注開啟壓力為0.4MPa。檢查安全閥的閥體，沒有發(fā)現(xiàn)閥體有任何更換的標(biāo)記。調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量可以改變安全閥的開啟壓力，因?yàn)槊恳环N彈簧的性質(zhì)是不一樣的，所以調(diào)節(jié)的范圍也是不同的，但都是有限的。在安全閥的使用過程中，應(yīng)該選擇適合的彈簧壓力范圍，需要參考?jí)毫θ萜靼踩\(yùn)行所需的整定壓力。

　　1.3 常見的安裝錯(cuò)誤 在蒸汽鍋爐安裝檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)兩種獨(dú)立的安全閥的排汽管相連，兩只安全閥共用一根與單個(gè)安全閥出口管徑相同的排汽管，使原有的排汽量得不到保證，這也是十分危險(xiǎn)的。在壓力容器的檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果兩只安全閥安裝在一個(gè)壓力容器的連接口，那么這個(gè)連接口的面積是比兩只安全閥的進(jìn)口面積加起來要小的。比如，某壓力容器一個(gè)接口上同時(shí)并聯(lián)裝有兩只DN=80mm的安全閥(容器接口通徑為?準(zhǔn)150mm)，則安全閥與容器連接口變徑為?準(zhǔn)80mm，與其中安裝的一只安全閥的公稱通徑相同，若兩只安全閥的校驗(yàn)開啟壓力也相同，這與安裝一只安全閥沒有區(qū)別。

　　還有一種情況在冷庫壓力容器檢驗(yàn)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，幾臺(tái)壓力容器(一般為冷凝器)的安全閥泄放出口的泄放管同時(shí)連接在泄放總匯管上，各安全閥的整定壓力基本相同，而泄放總管的排放面積不符合要求。參照相關(guān)規(guī)定：“泄放管應(yīng)盡可能做成垂直管，其口徑應(yīng)不小于泄放裝置的出口直徑，若有多個(gè)泄放裝置而采用泄放總匯管，總管的截面積應(yīng)不小于各泄放裝置泄放面積之和”。這種安裝中的錯(cuò)誤造成雖然安裝了安全閥，也不一定保證運(yùn)行安全。 　　2 安全閥整定壓力的規(guī)定

　　根據(jù)鍋爐壓力容器有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，安全閥開啟壓力的規(guī)定如下：

　　2.1 《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG0001-2012) 蒸汽鍋爐安全閥整定壓力按照下表的規(guī)定進(jìn)行調(diào)整和校驗(yàn)，鍋爐上有一個(gè)安全閥按照表中較低的整定壓力進(jìn)行調(diào)整;按照較低的整定壓力對有過熱器的鍋爐，過熱器上的安全閥進(jìn)行調(diào)整，才能保證先開啟的是過熱器上的安全閥。

　　熱水鍋爐上的安全閥按照下表的規(guī)定壓力進(jìn)行調(diào)定或者校驗(yàn)。

　　2.2 《壓力容器》通用要求附錄B(GBl50-2011) 壓力容器裝有安全閥時(shí)，容器的設(shè)計(jì)壓力按以下步驟確定：

　　安全閥的整定壓力Pz需要參考容器的工作壓力Pw才能確定，取Pz≤(1.1—1.05)Pw，一旦Pz<0.18MPa，需要適當(dāng)提高Pz，相對于Pw的比值。

　　取容器的設(shè)計(jì)壓力P等于或稍大于整定壓力Pz，即P≥Pz。

　　2.3 《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSGR0004-2009) 安全閥都會(huì)有一個(gè)自己的設(shè)計(jì)壓力和最高允許的工作壓力，壓力容器安全閥的開啟壓力應(yīng)該參考這兩項(xiàng)，盡量不要超過設(shè)計(jì)壓力。

　　3 幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

　　3.1 使用單位管理人員應(yīng)根據(jù)鍋爐和壓力容器上總圖上或者工作壓力注明安全閥型號(hào)、公稱直徑、整定壓力等級(jí)和整定壓力來配備合適的安全閥或者根據(jù)不同的工作壓力選擇相適應(yīng)的安全閥。選購時(shí)一定要注意全啟式或微啟式從型號(hào)上區(qū)分：微啟式是A47全啟式是A48，還可看閥門體看：微啟式進(jìn)口與出口的口徑是一樣的。全啟式出口比進(jìn)口大一級(jí)，比如：進(jìn)口DN50，出口就是DN65。

　　3.2 應(yīng)該定期的對安全閥進(jìn)行校驗(yàn)，尤其是那些還在使用的鍋爐和壓力容器。這對使用的管理者提出了更高的要求，它要向校驗(yàn)人員提供最高工作壓力來確定整定壓力值;鍋爐如工作壓力經(jīng)常變動(dòng)可按額定壓力來確定整定壓力值;安全閥的管理者在選用安全閥的型號(hào)時(shí)應(yīng)該考慮到很多的因素，比如鍋爐和壓力容器所使用的工況和介質(zhì)等，另外也應(yīng)該保證安全閥的整定壓力在安全閥彈簧壓力級(jí)別的整定范圍內(nèi)。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)該及時(shí)的更換安全閥或者彈簧，并且更換后，要在閥體上做好相應(yīng)的鋼印標(biāo)志，為以后的檢驗(yàn)提供方便。

　　3.3 在用壓力容器安全閥整定壓力的確定十分重要，因?yàn)樗粌H對于整個(gè)壓力容器的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，也對整個(gè)工藝系統(tǒng)起著重要的安全保護(hù)作用。所以，要想對安全閥進(jìn)行安裝工作，必須先按實(shí)際使用工況需要進(jìn)行校驗(yàn)。相關(guān)人員在進(jìn)行定期檢驗(yàn)的時(shí)候，核算安全閥的排泄壓力需要考慮很多的因素，比如壓力容器的壓力、溫度及安全泄放量等，并重點(diǎn)對安全閥的安裝合理情況和使用維護(hù)情況進(jìn)行檢查。

　　3.4 鍋爐安全閥超期未校驗(yàn)的現(xiàn)象普遍。檢驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)不少鍋爐使用單位的安全閥未經(jīng)校驗(yàn)，有的雖然經(jīng)過校驗(yàn)，但超過了校驗(yàn)周期。《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定：在用鍋爐的安全閥每年至少應(yīng)校驗(yàn)一次。然而，絕大多的使用單位安全閥不校驗(yàn)的原因，除了單位領(lǐng)導(dǎo)的安全生產(chǎn)意識(shí)淡薄外，還有賺麻煩的因素在內(nèi)，因?yàn)榘踩y從鍋爐上拆卸下來是比較麻煩的。安全閥為什么要校驗(yàn)?這主要是因?yàn)榘踩y是鍋爐的重要安全附件，它的靈敏可靠能確保鍋爐的安全運(yùn)行。安全閥由于承受高溫高壓，使用一段時(shí)間后，或多或少地會(huì)出現(xiàn)一些問題，只有通過校驗(yàn)，才能確定安全閥是否能繼續(xù)使用，是否需要修理，從而確保安全閥在鍋爐使用中起到安全可靠的作用。