火力發電廠安全閥常見故障分析

溫麗萍

（大唐太原第二熱電廠，山西 太原 030041）

電力發電企業一般用到安全閥的位置是兩大部門，即汽機和鍋爐。這兩個部門承載高溫高壓汽體、壓力水的管道和壓力容器很多，為保證這些管道容器不超壓，安全閥便是最有效的手段。由于涉及到的安全閥數量和型號很多，不能一一寫到，但它們結構基本相同，常出現的故障也基本相同，這里就一些共性的問題和常出現的障礙進行討論并提出解決方法。

1 汽機方面彈簧式安全閥

在高低加、除氧器和熱網基本加熱器的汽、水側均裝設有純彈簧式安全閥，彈簧壓力大小靠上邊的螺母和鎖母進行調整。一般在進行機組大、小修時，所有的安全閥均要進行檢查并整定，以符合運行時設備壓力的要求。出現的問題一般為泄漏，安全閥不嚴。

安全閥出現泄漏原因及分析：我廠300 MW及200 MW機組高加汽側安全閥均出現過運行過程中安全閥漏氣的現象，甚至沖刷壞了安全閥密封面。一般出現此類問題，首先檢查壓力容器或管路是否超壓。在不超壓的情況下，出現泄漏情況有以下這些原因。

1.1 安全閥密封面未清理

檢修結束安裝工程中，安全閥密封面未清理干凈，有雜物，彈簧施壓后存在縫隙，造成在運行當中泄漏的現象。一般出現這種情況，利用手動微微打開安全閥放汽，可以吹掉雜物，回座后便嚴密不漏了。

1.2 安全閥密封面出現損傷或凹槽

由于雜物太硬（如鐵銷、焊雜等）使密封面出現損傷，或由于泄漏時間長，高壓力的水或蒸汽使密封面出現凹槽。在這樣的情況下進行放汽吹掃就不起作用了，必須處理結合面。一般是進行車削，但車削過程使密封面變薄，硬度受到了影響，運行一段時間后還是會出現漏汽損失結合面的現象，如：我廠200 MW機組高加汽側安全門，由于修前發現有泄漏現象，停機小修時進行密封面修研，使得密封面變薄，從而造成密封性能下降，運行一段時間后，出現沖刷損壞，造成泄漏。所以，應該嚴格按照安裝圖紙要求對損壞嚴重的安全門密封面進行補焊，然后在進行車削。一般這種結合面補焊需采用和母材一致或接近母材的焊條。

1.3 安全閥安裝使用不得當

安全閥在安裝使用過程中，壓力等級整定不合適也是造成安全閥運行當中泄漏的一個主要原因。在運行當中出現因為壓力整定過低造成泄漏的例子很多，這種情況只能退出設備運行，進行重新的整定。

1.4 檢修工藝問題

檢修工藝問題造成安全閥泄漏。密封面經過研刮后，安裝后閥芯和閥座不對正，這種情況就只能更換安全閥了。如果幾次檢修后，使得密封面變寬，這樣也不利于密封。在進行檢查過程中，發現此類問題，應進行車削，使密封面寬度符合圖紙要求后再進行安裝運行。

1.5 安全閥選型問題

安全閥選型問題也容易造成閥門泄漏或超壓時出現顫振，主要原因是安全閥排汽能力不足，不能及時泄掉壓力，出現這種情況的另外一個原因是安全閥選擇正確，但出口管過細，也容易造成排汽時的顫振。在選型和安裝過程中嚴格按照規定和圖紙要求進行，此類問題就可以解決。

1.6 運行震動使螺絲鎖母松脫

運行當中由于震動使安全閥壓彈簧的螺絲鎖母出現松脫，安全閥整定壓力降低，造成安全閥在未超壓的情況下就發生泄壓現象。在運行設備不能退出的情況下，只能進行重新緊固鎖母，向下壓彈簧，保證不漏，但這樣也就使得安全閥的整定壓力未知了，只有利用設備停運期間進行重新整定了。

2 鍋爐方面脈沖式安全閥

常見的故障有以下幾點。

2.1 安全閥出現頻跳

頻跳指的是安全閥回座后，待壓力稍一升高，安全閥又將開啟，反復幾次出現，這種現象被稱為安全閥的“頻跳”。危害：導向平面由于反復高頻摩擦造成表面劃傷或局部材料疲勞失效；密封面由于高頻碰撞造成損傷；由跳頻所帶來的閥門及管道顫振可能會破壞焊接材料和系統上的其他設備；由于高頻振顫造成彈簧失效；由于安全閥在頻跳時無法達到需要的排氣量，系統壓力有可能繼續升壓并超過最大允許工作壓力。

原因分析：①當閥門處于關閉狀態時，閥門入口處的壓力與系統壓力相同，是相對穩定的；當系統壓力達到安全閥的起跳壓力時，閥門迅速開啟進行泄壓，但由于閥門與系統的連接管設計不當，造成連接管內壓力局部下降過快，壓力下降超過3%，使安全閥關閉，此時系統壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳，反復上述過程，造成頻跳。要想消除這種現象，必須進行以下整改：閥門與系統間的連接管內徑不應小于閥門入口管內徑；閥門與系統連接管不應過長或過長未作補償（使用內徑較大的管徑）；閥門與系統的連接管不應拐彎過多甚至在該管上開孔用作其他系統。②安全閥的額定排量遠遠大于所需排量。安全閥排放時過大的排量導致壓力容器或管道局部壓力下降過快，而系統本身的超壓狀態沒有得到緩解，使安全閥再次起跳，造成頻跳。③閥門的調節環位置設置不當。安全閥擁有噴嘴環和導向環，這兩個環的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環的位置過低或導向環的位置過高，則閥門起跳后蒸汽的作用力無法在閥瓣座和調節環構成的空間內產生足夠的托舉力使閥門保持開放狀態，從而導致閥門迅速回座，但是系統壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會很快再次起跳。

以上分析均出現在系統和安全閥的設計選型上，只要進行改進，頻跳現象就可以得到解決。

2.2 安全閥拒跳

原因分析：①閥門整定壓力過高；②閥門內落入大量雜物從而使閥瓣座和導套間卡死或摩擦力過大；③彈簧之間夾入雜物無法正常壓縮；④閥門安裝不當，閥門垂直度不好，使閥桿組件在起跳過程中由于部件卡澀造成安全閥開啟受阻。

鍋爐的工作環境相對較差，以上這些情況，在實際的工作中均出現過造成系統超壓的現象。以上的分析對針對性的查找原因很有幫助。

2.3 安全閥不回座或回座比過大

原因分析：①排汽管道設計不當造成排汽不暢。由于排汽管管道內徑過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排汽管和閥體內積累，這時背壓會作用在閥門內部機構上并產生抑制閥門關閉的趨勢，使安全閥回座困難。②閥門內落入大量雜物，從而使閥瓣座和導套之間卡死，摩擦力加大，彈簧力量不足以使閥芯迅速回座。③由于對閥門排放時的排放反力計算不足，在排放時使閥門內部變形造成零部件卡澀。④在運行當中由于壓力容器或管道振動使得彈簧壓緊螺栓的鎖母松脫，安全閥的動作壓力設定值不斷變小，從而導致閥門不回座。

電廠的安全閥種類很多，以上的分析都是一些常見安全閥出現的問題。現代大型機組都配有壓力繼電器的電磁動作的脈沖門，其脈沖動作由壓力繼電器控制，靠電磁來拉起重錘門桿實現安全閥泄壓的功能，這種脈沖安全門的機械動作只有在電源中斷的情況下才起作用。以上分析的一些一般性問題，在這種電磁式安全閥上也有出現，解決的方法同樣適用。

3 結束語

本文對電廠汽機和鍋爐安全閥的常見的故障原因進行了分析，提出了在實際工作常用的解決方法。現在電廠多為亞臨界、超臨界甚至超超臨界機組，系統壓力很高，多數安全閥采用了主輔閥結構、電磁熱工控制的手段，運行的安全性和穩定性得到了很大的提高，出現的問題越來越少，但在高壓力的機組方面，安全閥的作用卻越發的重要了。只有掌握了一般問題的分析和處理的方法，在實際工作中才能做到心中有數。