煤礦企業安全閥計算機在線檢測技術應用研究

劉強 王碩 張維金 趙大勇 鄭新華

摘要：安全閥在線檢測技術在煤礦企業應用廣泛，現有檢測技術存在諸多缺點和不足。本文主要從安全閥在線檢測領域實踐入手，分析存在的問題，進而探究解決的方法和策略，期望可以為煤礦企業安全閥在線檢測工作提供理論上的支持。

關鍵詞：煤礦企業;安全閥;在線檢測;應用研究

安全閥是機械設備中一種重要的安全附件，在煤礦企業設備安全運行中具有重要作用，煤礦企業主要應用在壓力容器設備等方面。安全閥作為自動化安全設備，在具體應用中，對生產設備壓力數值自動控制，起到預防安全事故，保護機械設備安全同時對工作人員人身安全起到保護作用。

1、煤礦企業安全閥分析

安全閥在運行過程中，受到一些因素的影響可能導致運行性能發生一定的變化，如果造成內部介質泄露，大大不利于設備的安全運行，也影響煤礦企業的安全成產。針對這種現象我國相關法規和標準作出了明確的規定，企業有義務定期對安全閥進行校驗，校驗方法主要分為離校校驗和在線校驗。與傳統分離校驗相比，近年來，信息化系統化提升，離線安全閥檢測技術廣泛應用，通過自動化的離線檢測分析，實時了解掌握運行狀態，大大提高了煤礦企業行規范化管理程度。但不能忽視的是，離線校驗方法存在一定的不足，還需要采取必要的措施，才能有效的發揮校驗作用：

2、目前安全閥在線檢測技術有待提高之處

首先，安全閥是屬于特種設備中屬于一種自動閥類，在受到外力作用下安全閥處于常閉狀態，當設備或者管道中的介質壓力達到一定的程度，超過了安全閥設定值的時候，安全閥會向系統外排放一定的介質，起到防止設備或者管道中的介質壓力超過設備中規定的介質壓力數值。正式這種安全閥對設備中壓力數值的有效控制，起到了重要的保護作用。在礦山企業中，安全閥是確保設備安全與人員安全的保障措施，在礦山企業安全生產中發揮重要作用，但其在實際使用中，容易受到壓力、溫度、介質腐蝕、濕度、井下高瓦斯、高粉塵等特殊環境影響，極容易出現嚴重問題，離線監控設備失靈。分析現有的離線監控設備，主要是通過壓力儀表作為終端校驗工具，檢測方式先進，但終端設備落后，校驗方式較落后。通過礦山離線檢測設備的實際數據記錄，往往在使用離線檢測技術過程中所獲得的校驗結果較差，精確度很低，常常無法滿足具體檢測工作要求與校驗標準。

2、我們的研究工作

假設安全閥在受到壓力、溫度、介質腐蝕、濕度、井下高瓦斯、高粉塵等因素影響，不能按照設定的壓力正常開啟，或者沒有達到設定壓力，就發生開啟，就會形成比較嚴重的泄露事件，就嚴重影響了企業的安全生產。目前煤炭礦山企業在應用安全閥離線檢測技術的過程中還存在一些的問題。經過調研，煤炭企業實際使用的安全閥離線校驗技術，主要是通過人工方式，在安全閥開啟的瞬間，由校驗人員實現對安全閥中壓力表數據的讀取。這種對安全閥整定壓力的記錄方式受到人為因素的影響較大，同時工作效率不高，校驗的結果精度相對較差。

3、礦山安全閥在線檢測探索

針對礦山安全閥現在線監測技術中的不足，有一些研究和檢驗機構對現有的檢測方式進行了全面的分析針，對其中的缺陷和局限性進行了研究和改進。目的是提高安全閥校驗的精度和工作效率。我們檢測機構和屬地礦山企業合作共同開展技術攻關，通過對鐵法煤業集團三個礦15套安全閥離線檢測系統半年檢測數據的分析，發現現有離線檢測技術的應用還存在局限性，實際并不能確保檢測工作效果。為了安全生產，往往需要配備安全員人工巡檢。為此，我們課題組經過研究發現：安全正常運行條件下，安全閥升起的時候產生的進口壓力是動態的，在超過設定壓力后安全閥才開始有進行測量的物理開啟高度，介質有時呈現出連續排出的狀態，也有時斷續排除，通過觀察計算，這種不同受到很多因素影響。設備操作人員手動開啟安全閥的時候，設備中的介質壓力也會產生不同特征的變化。經過觀察設備中介質壓力在安全閥開啟的瞬間會出現一個比較明顯的速度變化。我們稱之為“跳動”。我們認為這一“跳動”特征可以作為一個重要物理標志，通過觀察和測量，經過系統計算，我們發現在安全閥開啟的時候，整定壓力一般能達到了設備運行過程中規定的整定壓力數值的九層時，安全閥在線監測表的升壓速度會迅速下降。有經驗的檢測人員往往會根據設備校驗過程中整定壓力和位移數值的變化作出預判，從而確定開啟安全閥的瞬間，設備的介質壓力數值最大指示數就是安全閥所要測試的的整定壓力值。

4、協調檢測分析的離線檢測新方法

（1）針對這些不足，煤炭礦山企業技術人員研制了一種新型的安全閥在線檢測裝置，并在實際工作中總結出一套新的安全閥在線檢測技術。將安全閥檢測技術和計算機控制技術相結合，有效的延長了安全閥的使用壽命，避免了安全閥運行過程中出現的泄露問題。具有方便攜帶，檢測結果更加準確和可靠的特點。通過計算機技術檢比較充分完整的記錄了檢測數據，并且在實際的安全閥在線檢測過程中不會對設備的正常運行造成不良的影響。

（2）檢測機構檢測人員在安全閥校驗的過程中，會用到不同參數的測量方法，檢測人員往往會根據校驗過程中工作現場空間情況決定采用不同方法，不同環境對檢測機構檢測人員在進行讀表和記錄增加了一定的難度。如果安全閥的校驗系統可以對設備的檢測和校驗數據進行自動的記錄，就可以解決問題。我們聯系工程技術人員將計算機與檢測表相連接，解決了這個問題，當然這也對檢測準確性和傳輸的準確性提出了更高的要求。我們采用安全閥在線檢測多次讀取，取平均值的方法可以避免在線檢測技術應用過程中因為

操作工作人員在對安全閥進行檢測與校驗的工作中，應采用不同參數測量措施而產生的誤差。在實際安全校驗作業中，我們根據相關現場空間限制情況，合理采用先進的校驗系統，記錄安全閥的檢測數值，并通過傳感器自動化讀取數據信息。我們還創建出專業化的工作模式與體系，篩選最佳的參數測量，有效避免了因為測量方式不正確出現偏差問題。這種在線檢測技術彌補傳統離線檢測技術的不足，全面提升整體的檢測工作質量。具體實踐中，在采用在線檢測技術之前，要針對彈簧結構與閥桿結構進行檢查明確是否完整，如果有腐蝕現象或是卡澀問題，就需要及時更換，或者開展檢修工作，以此確保所檢測結果的準確性。在具體應用在線檢測技術的工作中，我還對對閥桿頂部的螺母位置進行影像記錄，并實際測量具體數據，以期有效預防出現緊固力偏差等操作問題。我們還要求真實記錄螺母旋轉的圈數和角度，用以標示具體的緊固力，預防出現現場調壓不穩定的問題。

4、結束語

多年的安全閥檢測實踐總結得到的體驗是檢測受諸多因素的影響，現有技術也存在很多不足，往往不能確保檢測效果，因此，在工作實踐中我們結合在線檢測技術的不足，將離線檢測技術合理融合，打破傳統技術模式，遵循與時俱進的發展原則，確保檢測技術的合理應用與發展，保證生產質量和生產安全，實現了對生產設備運行情況的全面控制從而避免了安全閥離線檢測技術中存在的不足。

參考文獻：

[1]中華人民共和國勞動部.關于在用鍋爐壓力容易安全閥校驗的若干意見.北京.勞動部鍋爐壓力容器安全雜志社.

[2]王春年.工業鍋爐和壓力容器用安全閥.北京.勞動部鍋爐壓力容器安全雜志社.

[3]劉剛，胡生順等.安全閥在線檢測系統研制及應用.石油化工設備.2018，47（5）：14-18.