承压类特种设备用安全阀检验与维修技术研究.pdf

.2023年第2 6 卷-84-维修改造石油和化工设备承压类特种设备用安全全阀检验与维修技术研究袁时杰，周承华，吕钟杰，钟军平！（1、宁波市劳动安全技术服务有限公司，浙江宁波3 1 5 0 48）（2、宁波繁安安全技术服务有限公司，浙江宁波3 1 5 2 0 0）摘要】安全阀是一种非常重要的超压防护设备，在承压类特种设备中应用非常广泛，对承压系统的运行状态也有着重大影响，其运行水平直接关系到化工企业能否正常生产。因此需要提高对安全阀的关注度，确保其始终处于安全稳定的运行状态，以满足承压系统的运行需求。笔者首先介绍了安全阀的性能要求以及其运行过程中的常见故障，然后针对安全阀校验和维护策略进行了探讨和分析。【关键词】安全阀；校验；维修引言承压类特种设备在化工生产环节应用非常广泛，对于国民经济水平的增长以及化工行业的发展都有着极大的促进作用，其运行过程中如果没有采取有效的管理措施，必然会引发意外事故，损坏容器设备甚至还有可能会造成人员伤亡。安全阀是承压类特种设备中非常重要的组成部分，必须要严格按照相关技术标准的要求，对安全阀进行有效的检测，确保其始终处于稳定的运行状态，充分发挥其应有的作用，以满足化工生产的实际需求，只有正确掌控安全阀的检验和维修流程，才能够保证其运行安全。因此，在实际工作过程中需要将安全阀检验作为工作中的重点环节，在实际运行过程中，如果没有对承压设备进行有效的清洁，也有可能会影响到实际运行效果，对安全阀造成损坏，甚至还会影响到整个化工生产环节的顺利推进。1安全阀性能要求在实际运行过程中，安全阀的主要作用就是保护承压系统，确保其处于稳定的运行状态。其运行过程中其主要应用原理为：当检测到承压系统面临较大的运行压力时，安全阀就会发挥自身的作用，迅速开启并且排除其中的超压介质，在这一阶段安全阀处于全开的状态，从而对其稳定性也有着非常高的要求，必须要达到一定的规格才能够满足运行需求，等完成对超压介质的释放以后，检测到承压系统内部的压力已经到达了标准值，就可以迅速完成回座，这时安全阀处于关闭状态，那么就需要保证其运行过程中具备良好的密封条件，这样才能够保持承压系统的正常运行。也就是说，化工生产环节对于安全阀的性能要求非常严格，在不同的运行工况下需要满足不同的需求。2安全阀常见故障常见的安全阀故障主要包括频跳、泄漏、颤振、堵阀以及弹簧失效等等，其中，安全阀频跳主要是指在短时间内安全阀进行多次的开启和回座，导致这种现象出现的主要原因是在安全阀回座以后不能够处于稳定的运行状态，除此之外，进出口位置的阻力过大或者调节圈安装存在问题，都有可能会导致安全阀出现频跳的现象。安全阀出现震颤现象，主要表现为安全阀内部的阀芯和阀座无法进行有效的连接，从而产生往复运动，在实际运行过程中，弹簧刚度、进口段的压力以及安全阀尺寸等等都有可能会导致安全阀产生震颤的现象，而且一旦出现这种问题，很容易影响安全阀的实际使用寿命和使用性能；弹簧失效主要是指安全阀运行过程中弹簧出现形变或者松弛的问题，导致这种现象出现的原因包括以下几点：弹簧形变过大、使用时间较长、形变超标等等，实际使用过程中，弹簧本身的强度达不到运行的实际需求，在疲劳状态下出现腐蚀现象、微裂纹以及弹簧脆性过大都有可能会导致弹簧形变或者形变量超标，甚至还会出现弹簧断裂的现象；堵阀是指在承压系统面临过大的压力时，安全阀并没有开启，导致这种问题出现的主要原因作者简介：袁时杰，男，大学本科，助理工程师，主要从事承压类特种设备安全阀校验与维修工作。85.袁时杰等承压类特种设维修技术研究第1 0 期是安全阀被腐蚀或者堵塞，一般常见的包括粉尘堵塞、锈蚀堵塞、冰冻堵塞、水垢堵塞等等。3安全阀校验承压系统运行过程中，相关工作人员必须严格按照国家标准规定的要求，对安全阀进行校验，一般来说每年应至少完成一次校验工作，而且整个操作过程必须严格按照标准技术规范的要求完成各项操作，在符合以下条件时，检验周期可以适当延长，延长的周期也应该严格按照标准的技术规范来确定。第一，有非常明确清晰的历史记录，能够说明现阶段安全阀被可靠使用。第二，被保护的设备运行工艺条件相对比较稳定。第三，安全阀内部材料没有被腐蚀。第四，通过在线检测和在线检查，说明安全阀均处于稳定的运行状态。第五，拥有完善的应急预案。由于安全阀的运行状态将会直接影响到承压系统的运行水平，所以针对安全阀进行校验和维护具有十分重要的现实意义，针对安全阀校验就是针对整定压力进行测试。所以，首先需要进一步明确安全阀对整个承压系统运行的重要意义，对于承压设备来说，安全阀是其中非常重要的组成部分，如何对安全阀进行精确的检验，需要工作人员结合安全阀的各种信息进行完善，采取切实有效的检验技术，以明确安全阀的运行状态。3.1离线检测安全阀检验过程中，校验台主要包括增压系统、气源、控制系统以及检验平台4个部分。使用离线检测的方式，具备良好的密封性、产生的噪音相对较小、使用便捷、操控性更好，而且不容易受到外界环境因素的影响。第一，离线开启压力校验，检验过程中首先需要选择合适的卡盘，安装密封垫，使用三向夹具把安全阀固定到检验平台上，然后选择合适的压力计，再关掉排气阀门，开启进气阀门缓慢增加进气，同时密切关注压力计上的数据，当压力上涨到某一特定的数值后，阀门就会自动开启，而这时气压计显示的数据就是安全阀实际打开的气压，如果打开的压力值与安全阀规定的打开压力值存在出入，那么就必须要对安全阀进行手动调节，直到打开压力为所需数值为指。第二，密封性能测试，完成安全阀开启压力检测以后就需要对安全阀的密闭性进行检测，首先需要在泄放阀门的出口位置涂抹肥皂水，随着压力的不断上升，当开启压力到达9 0%左右，并且维持一个小时后，阀门的出口位置仍然呈现镜面，也就是肥皂泡没有膨胀破裂。校验工作完成以后，还需要将已经完成校验的安全阀固定阀帽、扳手、螺钉等配件，并在安全阀上挂上校验时间调整压力以及标识位号，由检测工作人员签发检验合格证明，然后对安全阀进行铅密封处理，并且签发校验报告。第三，脱机检验，这种检测方式的主要应用优势是可以广泛应用于各种不同类型的安全阀检验、其操作更加简单，只要在校验机上放置安全阀，选用合适的压力计，就能够对安全阀进行校验完成控制。造价相对比较低廉。测量的结果更加直观，可以直接使用压力计来读出具体的数值，不需要进行任何的换算和运算。工作效率更高，在一天时间内，只需要几台设备和几个人就能够完成对上百个安全阀的检验工作。第四，离线校验工作的缺点。使用这种方式不适合进行搬运，在企业上卸下安全阀以后，需要将其运送到有关部门进行检验，检验完成后还需要运送到企业进行安装。使用离线校验的方式并不能够恢复其实际运行状态，所以在某种情况下获得的检测结果可能会存在一定的误差。3.2在线检验使用在线检验的方式，不需要将安全阀从承压系统中拆除下来，就能够对安全阀的运行故障以及性能进行检验，使用这样的方式可以包含在线校验和现场校验两种类型。使用现场校验的方式，整个检验过程需要在承压系统运行状态下完成，工作人员通过对承压系统施加一定的压力，确定安全阀运行过程中需要的整定压力，使用这样的方式能够更加全面更加真实地反映出安全阀在实际运行状态下的表现，而且使用现场校验的方式，也能够对安全阀的运行性能进行明确。进行测试时，承压系统的工作介质有可能会对这一检验工作产生一定的阻碍，所以针对安全阀的运行状态进行观测时，需要保证承压系统的压力瞬间增加，才能够进行准确的判断。使用在线检验的方式同样也不需要取下安全阀，只需要利用检验工具，对安全阀施加项目外的附加力，从而强制开启阀门对整定压力进行检验，实际检验过程中，需要保证在承压系统面临的压力不足以使安全阀打开的前提下，并对安全阀进行在线校验，其主要技术包含机械夹具、数据采集技术以及液压驱动系统，实际工作过程中液压驱动系统，主要工作是强制打开安全阀，为这一工作提供动2023年第2 6 卷86-维修改造石油和化工设备力；传感器则是对安全阀的提升高度以及检测工具给予安全阀的压力进行计算，在此基础上，工作人员只需要在正式开始检验之前确定阀瓣所具备的作用面积，利用公式就能够获得安全阀的整定压力，与离线校验和现场校验相比，使用这种方式其安全性和准确性都更高。4安全阀维修策略4.1安全阀的搬运安全阀是承压系统中非常精密的一个组成部分，在搬运过程中需要保持高度的责任感，避免由于剧烈冲击颠簸或者野蛮搬运，导致安全阀被破坏，如果使用野蛮搬运的方式，很有可能会导致安全阀的整定压力不足，或者阀门细小的零件掉落变形，一旦安全阀的零部件破损或者压力被破坏，必然会影响到安全阀的密封性和使用性能。使用吊车吊装过程中，也应该安排专业的工作人员进行地面指挥，在捆绑吊绳和链条时，也需要保持高度的关注，围绕阀体盖放置，同时还需要保证阀门处于垂直状态，这样才能够确保安全阀内部零部件的完整性，为后续的安装和胶液提供便利，不能够直接利用提升扳手进行阀门的搬运、此外，在搬运过程中，安全阀出口和进口位置的保护盖也必须要保证处于原位。4.2安全阀检查为了能够从根本上提升安全阀的运行质量，还需要对其进行全面系统性的检测，尤其是在正式开始使用之前，必须要完成切实有效的试验检测进行安全阀，安装之前需要对所有的零部件进行目视检查，确保其外部没有任何的破损，然后查看保护材料以及密封件是否存在破坏，安全阀内部也不能够进入任何的杂质，然后再仔细核对安全阀的各种信息，比如安全阀品牌标识，确保使用正规厂家生产的设备且具备产品合格证明。为了能够进一步提升安全阀的安全效果，还需要对调节圈和弹簧进行检测，然后再重新进行铅封处理。4.3安全阀清洁作为承压设备中的重要组成部分，安全阀实际使用过程中必须要进行定期的压力检测和管道维护，所以维修和保养工作具有十分重要的意义。通过对安全法进行定期保养，能够有效延长其使用寿命，维护过程中应结合现场的实际状况，对外部零部件进行拆装、使用清洗液对阀体、保护罩以及阀盖进行彻底的清理，不容易清理的位置，还可以使用钢丝刷进行清洁，避免损坏安全阀的金属体，外部导向面需要使用洗纱布进行抛光处理。5安全阀的正确使用安全阀使用过程中，需要进一步明确安全阀的安装注意事项，严格按照标准化的操作流程，落实各项安装步骤，全面提升安全阀的安装效果，为后续其安全稳定运行提供可靠保障。安全阀的管道系统主要就是为了保证承压系统内的气体能够顺利排出，如果安装过程中没有加大注意力度，很有可能会导致管道内的气体无法有效排出，进而影响到承压系统的正常运行。因此，企业的工作人员必须严格按照国家相关规定的要求，落实安全阀的安装使用规范，不能够存在侥幸心理，确保完成安装后能够通过管道将气体顺利排出，特别是遇到压力较高的运行状态时，气体流质也能够有效排出，不会出现气体堵塞的现象。此外，安全阀运行过程中，其自身的零部件也不能够随意被取代和更换零部件的替换，很有可能会影响到承压系统的使用性能，甚至还有可能会降低安全阀的使用寿命和使用范围，进而影响到承压系统的运行状态。因此，在实际工作过程中，我们应严格按照承压系统的实际状况，选择合适的安全阀，不能够盲目安装，一旦安全阀在使用过程中超过了额定压力，会导致承压系统的损坏和失效。此外，使用过程中如果出现安全阀泄漏的问题，还需要立即停止承压系统的运行。进行排查和更换，确保其始终处于安全的运行环境中，承压系统安全阀的安装、维护、检验，都需要安排专业的工作人员进行操作，避免由于安装维护以及校验过程中受到人为因素的影响，降低安全阀运行的安全性。6结束语承压设备是工业生产中最为重要的组成设备之一，所以必须加强对承压设备的关注度。在正式开始化工生产之前，需要对安全阀进行严格的试验检测，明确安全阀的使用和调试方法，只有这样才能够确保投入生产后，安全阀处于稳定的运行状态。总体来说，安全阀对于整个承压系统具备保护和调节的作用，工作人员需要正确了解安全阀的检验和使用方法，对安全阀进行有效的调节，以此来保证化工生产的顺利推进。(下转8 9 页）(上接9 7 页）(上接8 6 页）-89.-孟祥波工厂化水平井施工实践与认识第1 0 期造斜段的施工使用了一趟钻工程，按照比设计高1 0%-2 0%的比例，选择1.5 单弯螺杆钻具，在现场施工中，对井眼轨道展开了进一步的优化，通过提前造斜，充分利用原设计的稳斜段，来降低整体造斜率。钻具的组成是：215.9mmPDC钻头+172mm螺杆（1.5 度）+172mmLWD+172m无磁钻+127加重钻杆*6根+139.7斜坡钻杆*42 根+127加重钻杆*3 0 根+139.7mm钻杆，在不影响造斜率的情况下，尽可能地提高复合钻进的井段长度，让井壁变得更为平滑；避免井下出现摩阻增加的现象。3.5旋转导向钻井技术旋转导向钻井技术取代了常规的只能依靠定向钻进来调整井斜方位，解决定向托压、工作面不稳定以及机械钻速缓慢等问题，在YP1-7井的水平段用转动导向工具进行了1 5 9 2 m的钻进，取得了非常好的效果。参考文献1张莹光.安全阀的校验与维修J.设备管理与维修,2 0 1 9(1 7):5 6-5 7.2李瑞.化工安全阀校验与维修技术的探索分析J.化工管理,2 0 1 9(2 5):1 6 2-1 6 3.3李学洪,滕荣蓉,王光楚.浅谈安全阀校验站用起重机的研制.中国设备工程,2 0 1 9(1 3):1 2 3-1 2 5.4卢明军.承压设备常用安全阀的校验与密封面维修.设备灾、爆炸等作业风险；新附件安装采用模块化预制、筒体内组合式安装方法，缩短工期，降低有限空间作业降低劳动强度，社会效益明显。参考文献1中国工程建设标准化协会化工分会.现场设备、工业管道焊接工程施工规范：GB502362011S.北京：中国计划出版社，,2 0 1 1:1 4.4结论(1)对工厂化水平井进行了整体井身结构的优选，从而减少了施工的困难，进一步提高了工厂化水平井的钻井速度。(2)应用全套钻井装备移动系统，同一开次批量施工工艺，使工厂化模式下的水平井生产效率得到了极大的提升。(3)施工中精细控制井眼轨迹，应用旋转导向钻井工具施工，解决了定向托压，提高了钻进速度。参考文献1刘社明等.苏里格南合作区工厂化钻完井作业实践.天然气工业,2 0 1 3,3 3(8):6 4-6 9.2翁建锋.工厂化水平井钻井技术在致密油气田中的应用.长江大学学报（自然科学版），2 0 1 4，1 1（8）：9 5-9 7.收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 5 修回日期：2 0 2 3-0 9-0 9管理与维修,2 0 1 9(1 0):1 8 7-1 8 9.5朱宏,孙海超.安全阀校验与维修中的常见问题探讨.化工管理,2 0 1 7(3 2):3 7.收稿日期：2 0 2 3-0 4-2 4修回日期：2 0 2 3-0 9-0 42中国石油天然气集团公司.石油天然气工程施工质量验收统一标准：GB/T51317一2 0 1 9 S.北京：中国计划出版社，2019:4.3全国锅炉压力容器标准化技术委员会.压力容器第1 部分：通用要求：GB1502011S.北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局；中国国家标准化管理委员会，2 0 1 2:5.4全国锅炉压力容器标准化技术委员会.承压设备焊接工艺评定：NB/T470142011S.北京：国家能源局，2 0 1 1:1 1.收稿日期：2 0 2 3-0 5-1 5 修回日期：2 0 2 3-0 9-0 9