影响弹簧式安全阀密封的主要原因

影响弹簧式安全阀密封的主要原因

安全阀是一种目前被石油、化工行业的在用锅炉、压力容器广泛采 用的安全泄压装置。而弹簧式安全阀是其中比较典型的一种。它是采用弹簧的压力作用为加压载荷，并通过调节弹簧压力的大小来调整安全阀的开启压力。当系统中 压力超过允许值后，它能够自动开启并把过剩的系统介质排到大气或低压系统中，从而达到泄压的目的。当压力降到某一数值时，它又能自动迅速关闭，维持系统的 正常运行。
   2、影响安全阀密封的原因分析
   几年来，作者通过对在用安全阀的使用、检修和试验中，总结出在通常情况下，影响密封效果的原因主要有如下几点：
   2.1、安全阀关闭件的结构形式
   关 闭件的结构型式与应用场合的温度、力有关。因此，在更换安全阀关闭件时，不要随意改变关闭件型式。对于检修中更换了关闭件的阀，如果在常温下已用标准介质 试验合格，而当将其安装在被保护系统的介质压力温度下时，关闭件即发生早期泄漏，则应考虑关闭件结构是否合理。在检修方法和介质清洁度无误时，关闭件结构 形式的不当，有时也表现在发生初次起跳回座后的密封不良。
   2.2、关闭件的材质、硬度及设计尺寸方面的影响
   在安全阀的设 计中，对关闭件材料、密封表面硬度的考虑，在检修和更换关闭件时，应十分注意，不得任意改变。由于介质对关闭件的腐蚀，造成密封不良的事例比较常见。例 如，在更换尿素装置中甲胺系统安全阀关闭件时，尽管选用了不锈钢，却因材料中含碳量超高而被甲胺腐蚀造成密封不良。当被保护系统无介质压力作用时，关 闭件密封面要承受弹簧产生的压力，若密封面没有足够的硬度时，将会产生较大变形，导致密封不良，脆性材料可能有足够的硬度，但在阀起跳时，由于密封面反复 被碰撞，有可能造成密封面碎裂，导致阀的泄漏。另一方面，抗腐蚀性很好的材料，若表面硬度差，在高压情况下，经*介质流对其表面的机械磨损，也会造成 密封不良。

影响弹簧式安全阀密封的主要原因
   2.3、密封面的宽度和加工精度的影响
   实际上，阀瓣与阀座密封面之间存在着毛细管作用。密封面的宽度决定了介 质通路的长度。因而，随着密封面宽度的增加，介质外漏时遇到的阻力以及对毛细管的堵塞作用随之增加。为此，在检修中随意削窄密封面宽度的做法是不妥的。在 同等条件下，削窄密封面的宽度能降低阀的开启压力值；尽管加宽密封面能增加密封性，但在安全阀关闭末了和开启以前，受介质压力作用的阀瓣面积减小，从而也 提高了安全阀的开启压力值。
   当设备长期停运时，因安全阀中无介质压力，弹簧的全部力作用在密封面上，若密封面宽度过窄，在较大的比压力作用下，可能造成密封面损伤，引起密封不良。实验证明，为了减少阀瓣、阀座互相压出沟槽的可能性，把平面性密封的阀瓣、阀座密封面加工成同样的宽度效果较好。
   密封面表面质量的好坏，直接影响关闭件密封性。密封面的几何精度和表面光洁度与密封性有很大的关系。由于加工方法不当，金属密封面在加工中出现的微观不平以及波纹都会影响密封效果。目前我们检修时惯用回转式研磨方法，使密封面边缘低陷，密封性差。
   2.4、装配质量方面的影响
   安 全阀解体后的再装配，也会对密封面质量产生影响。通常由于装配不当会破坏关闭件的同轴度，使密封面不平行，导致密封不良。阀瓣使用时间过久，导向部分磨损 严重或更换阀瓣时，导向间隙选配过大，造成阀瓣在动作中密封面歪斜。更换阀瓣时，导向间隙选用过小，生阀瓣动作时的卡阻，使密封面不能正确完好的关闭，导 致密封不良。由于弹簧变形或装配位置不对，使弹簧在密封面四周的力分布不均匀，造成密封面比压力不均，使密封面局部密封性差。
   安装或装配的应力会引起阀体的变形，使关闭件同轴度变动，密封线偏移，破坏了密封面的平行度，造成密封不良。实践证明，在这种情况下，密封面越宽，阀座直径越小，工作压力越高，密封面破坏的可能性就越大。

影响弹簧式安全阀密封的主要原因
   2.5、被保护系统工作介质的影响
   在 同等压力、温度情况下，粘性大的介质比粘性小的介质泄漏量要小。液体介质比气体介质易密封。因此要考虑到阀设计时的许用介质。介质温度会引起密封面热变 形，在密封材料中会造成热梯度，引起密封面翘曲。所以，这些安全阀在常温介质下，密封实验结果良好，而安装在高温介质的设备上时，密封性则较差。为此，检 修后对安全阀进行密封试验时，要考虑到介质的工作温度。密封面的寿命还与介质压力的稳定性有关，压力波动太大，会引起安全阀频繁起跳，使密封面在较短的时 期内损坏。