蒸汽安全阀冷态校验整定压力偏差分析与对策.pdf

第 3 7卷第 4 期 2 0 1 5年 8月 甘肃冶金 GANS U METALL URGY Vo l _ 3 7 No ． 4 Au g． ， 201 5 文章编号 1 6 7 2 ． 4 4 6 1 2 0 1 5 0 4 - 0 1 4 3 0 3 蒸汽安全阀冷态校验整定压力偏差分析与对策 张永涛 酒钢集 团公 司检验检测 中心 ， 甘肃嘉峪关7 3 5 1 0 0 摘要 本文通过分析蒸汽用安全阀冷态校验整定压力偏差原因， 结合当前校验技术方式和数据分析 ， 形成解决偏 差的对策。 关键词 安全阀 ； 校验 ； 整定压力 中图分类 号 T H1 3 4 文献标 识码 B An a l y s i s a nd Co u n t e r m e a s u r e s o f S e t t i n g Pr e s s ur e De v i a t i o n i n Co l d Ch e c k o f S t e a m S a f e t y Va l v e ZHANG Yo n g t a o J i u q u a n S t e e l G r o u p C o mp a n y I n s p e c t i o n a n d T e s t i n g C e n t e r ， J i a y u g u an 7 3 5 1 0 0， C h in a Ab s t r a c t i n t h i s p a p e r ，t h r o u g h t h e a n a l y s i s o f t h e d e v i a t i o n r e a s o n s i n c o l d c h e c k o f s t e a m s a f e t y v alv e s e t p r e s s u r e ，c o m b i n e d w i t h t h e a n aly s i s o f t h e c u r r e n t c a l i b r a t i o n me t h o d s a n d d a t a，t h e c o u n t e r me a s u r e s t o s o l v e t h e d e v i a t i o n i s f o r me d ． Ke y W o r d ss a f e t y v a l v e ； c h e c k ； s e t t i n g p r e s s u r e 1 引言 安全阀为一种不借助任何外力而又利用介质本 身的力来排出额定数量 的流体 ， 以防止系统内压力 超过预定安全值的 自动 阀门， 广泛用于承压设备安 全附件 ； 投用前必须经校验合格后才可安装使用 ， 保 证安全阀准确开启， 及时回座； 但蒸汽安全阀受其服 役环境温度影响， 冷态校验后整定压力会发生变化 ， 且 当前广泛采用冷态校验技术手段 ， 因此 ， 确保承压 设备安全运行 ， 研究分析整定压力偏差原 因和应对 措施 ， 十分必要 。 2 整定压力偏 差原 因分析 2 ． 1 蒸汽安全 阀校验介质选择与现状 按弹 簧 直 接 载 荷 式 安 全 阀 G B ／ T 1 2 2 4 3 ． 2 0 0 5 规定 ， 蒸 汽用安全 阀应 当采用饱 和蒸 汽作为 校验介质， 以达到校验环境与工作环境 的接近程度 ； 但 目前大多生产厂家和校验机构通常用压缩空气或 氮气来进行校验 ， 即是常温安全阀校验台， 这种设备 结构简单 ， 操作安全 ， 使用广泛 ， 而且实践 中也没有 厂家生产蒸汽安全阀校验台。但是用常温代替蒸汽 校验 ， 实际结果势必会产生误差。 2 ． 2 偏差原 因分析 国内外经验表明， 安全阀实际使用温度越高 ， 偏 差越大， 特别是一些高温高压安全阀， 常温校验的开 启压力值在实际运行时偏 差较大 ， 这是 因安全阀机 械运动部件受热膨胀 ， 材质不 同， 膨胀系数不同， 改 变了运动间隙， 弹簧在高温状态和常温状态受力特 性也随之变化 ， 一般都会变软 ， 造成常温冷态校验时 的整定压力比高温时偏低的问题。因此需要在运行 状态下修正。 但 目前 国内安全 阀生产 、 校验技术规范和标准 没有修正系数 ， 使冷态校验值修正后正好适用 于高 温 。从 国外安全 阀生产厂家试验经验来看 ， 每只安 全阀的几何尺寸和材质处理都不会完全 相同， 只有 同一制造厂对同一种型号规格安全阀进行大量的高 温试验 比较后 ， 才能对该厂该型号规格提 出经验参 考修正数据， 用于冷态校验修正。 3 校验技术方式 3 ． 1 离线校验 冷态校验 3 ． 1 ． 1原 理 臻 嚣 嘲 彝 辫 1 4 4 甘肃冶金 第 3 7卷 将带压力的介质通入被校验安全阀的进 口处 ， 待介质压力上升到安全阀开启状态 ， 测得此时的压 力， 即为整定压力并进行调整至规定的整定值即完 成整定压力的校验。然后在压力下降至规定值 ， 用 观察压力表或其他法定方法检查其有无 介质泄漏 ， 即为密封性校验。 3 ． 1 ． 2装备与作用 常温安全阀校验 台， 虽然采用此设备校验安全 阀， 存在与高温状态有误差和不能校验回座压力等 缺点， 但仍具有重要实际作用。一是常温和工作温 度 2 5 0 o C以下介质的安全 阀的整定和检漏。二是确 定安全阀整定压力的较小误差范围。 3 ． 2 在线校验 3 ． 2 ． 1升 压 实跳 采用被保护承压设备本 身作 为压力源进行校 验 ， 通过逐渐升高系统压力 ， 测定 安全 阀的整定压 力， 然后降低并改变系统压力测试安全阀关闭件的 密封性能。 3 ． 2 ． 2 采用辅助开启装置配合系统压力 即在线校验仪。在在线状态下 安全阀安装在 设备上受压或不受压状态下 对安全阀进行的检测 主要是整定压力的测定 、 密封性能试验等 。 4 技术发展趋势分析 针对冷态校验高温安全阀偏差产生原因分析 ， 国内没有一家厂家进行高温试验， 提供修正系数， 但 国外部分厂家对使用于高温介质的安全 阀， 在冷态 定压时加 以适 当修正。如美 国克罗斯拜 阀门公 司 C R O S B Y 推荐的整定压力增加值 表 1 。 表 1 C R O S B Y公司推荐试验值 实际使用介质温度／℃ 冷态整定压力 的增加值 O～ l 3 2 1 3 3 ～ 3 l 5 3 1 6 ～ 4 2 6 42 7 ～ 5 3 7 0 开启压力 的 1％ 开启压力 的 2％ 开启压力 的 3％ 现行 安全阀安全技术监察规程 T S G Z F 0 0 1 2 0 0 6 已运行 5年 ， 期间颁布 了 1号修改单 ， 考虑到 安全阀校验技术发展和实际使用 的现状， 建议增加 规范安全 阀制造单位 的出厂资料技术要求 ， 必须通 过弹簧材料的高温性能试验， 提供温度修正系数 K 标注在安全阀铭牌或质量证明书上。常温冷态 校验安全阀时 ， 可用以下公式修正整定压力即可 Ps l K h Ps 式中 P 一 冷态校验时的实际整定压力 ； P 一 设 备系统高温条件要求的整定压力 。 此外 ， 可以采用在线校验技术实施解决高温安 全阀冷态校验整定压力偏差。 5 偏差应对措施与分析 通过对高温安全阀冷态校验整定压力产生原 因 的分析 ， 以及当前安全阀校验技术的现状和发展趋 势的剖析 ， 对策如下。 5 ． 1 使用在线校验仪 从 以上安全阀校验方式和偏差形成原因的技术 分析， 使用在线校验仪为最佳解决安全阀冷态试验 差压力的问题 ， 热态校验 比冷态校验可以更好地解 决温度对安全阀整定压力造成的影 响， 同时在线校 验技术规定 已在现行 安全阀安全技术监察规程 中从人员要求 、 检查内容 、 基本要求等方面作了详细 系统的规定， 技术手段已成熟， 同时近几年因在线校 验技术有着降低安全阀校验综合成本、 降低工人劳 动强度 ， 延长安装设备生产工作周期等诸多优点 ， 已 得到广泛普及和应用 ， 相信在新修订换版的 安全 阀安全技术监察 规程中会 有更加 明确 的技 术规 定 。 5 ． 2 采用冷态校验后进行升压突跳试验 从常温检验台冷态校验安全阀和升压突跳两种 校验方式的原理和作用分析看 ， 将两种方法进行组 合 ， 形成“ 冷态 热态 ” 校验方式 ， 会 取得好 的效果 ， 可以解决安全阀工况服役温度对其整定压力造成的 影响； 对新装的安全阀和经维修／ 检修的安全阀， 经 冷态校验台校验后 ， 初调了整定压力 ， 然后在运行状 态下进行升压实 跳复验， 可减少 劳动强度， 节约 时 间 ， 减小能源消耗和减小工作危 险性。但 由于系统 压力不易精确掌握 ， 安全 阀容易发生突跳对生产产 生不利 ， 同时因压力控制不好 ， 易造成安全阀经维修 好的密封面产生二次破坏而密封不好 ， 形成泄漏。 5 ． 3 合理利用允许误差 弹簧直接载荷式安全 阀 G B ／ T 1 2 2 4 3 ． 2 0 0 5 中明 确 规 定 “当安 全 阀 整 定 压 力 小 于 或 等 于 0 ． 5 MP a 时 ， 实测整定值与要求整定值 的允许误差为 O ． 0 1 5 MP a ； 当整定压力大于 0 ． 5 MP a时 ， 允许误差 为 3 ％整定压力” 。 鉴于蒸汽安全阀冷态校验整定压力偏差原因以 及技术分析 ， 在校验时 ， 不仅要考虑到整定压力允许 误差 ， 更应充分考虑正允差 ， 使其 安全阀使用过程 中， 补偿或最大程度部分补偿因工况服役温度造成 整定 压力 降低， 保证 安 全 阀工作 正 常， 从 而 确保 安全。 如某安全阀冷态校验整定压力为 1 ． 6 MP a 时 ， 允许误差为 3 ％1 ． 6 M P a ， 即该安全阀的整定压力 蘑 薄 努 然 擘 第 4期 张永涛 蒸汽安全阀冷态校验整定压力偏差分析与对策 1 4 5 在 1 ． 5 5 2 M P a至 1 ． 6 4 8 MP a区间， 都可 以满 足校验 要求 ， 也符合标准规定 ， 换言之 ， 对于蒸汽安全阀 ， 在 允许误差方 面其 整定压 力应在 1 ． 6 MP a至 1 ． 6 4 8 M P a间， 当然 区间具体压力值应 与安全 阀工作温度 紧密相关 ， 校验人员可以建立此方面的数据库 ， 并确 定具体正允差有效范围。 通过本单位冷态校验蒸汽安全阀实际整定压力 允许误差使用 ， 与 C R O S B Y公司推荐试验修正值进 行参考 比较 表 2 。 表 2 冷态 校验允差与试 验修 正对比分析 从对 比结果分析表 明， 蒸汽用安全阀有效使用 整定压力允许误差不仅要依据委托整定压力 ， 更要 考虑到工作温度 ， 工作温度越低 ， 正允许误差区间有 效控制范围应小 ， 实际整定压力越应靠 近委托值 ； 工 作温度越高 ， 正允许误差区间有效范 围应大 ， 实际整 定压力应使用正允许误差范围最大值 。 6 结语 1 合理利用正允差方式冷态校验蒸汽安全阀是 一 种经济 、 实际的方式 ， 在线校验仪技术应作为校验 单位技术应用的重点方向。 2 建议现行 安全阀安全技术监察规程 修订 换版 中增加温度修正系数的规定。 参考文献 [ 1 ] T S G Z F 0 0 1 2 0 0 6 ． 安全阀安全技术监察规程[ S ] ． 2 0 0 6 ． [ 2 ] G B ／ T 1 2 2 4 3 2 0 0 5 ． 弹簧直接载荷式安全阀[ S ] ． 2 0 0 5 ． 收稿 日期 2 0 1 5 0 4 - 0 7 作者简介 张永涛 1 9 8 2 一 ， 男， 工程师。从事特种设备检验与管理工 作 。 上接 第 1 4 2页 二 竺 图 3 化后缺陷跟踪追溯流程 图中看到相应的热轧卷号及其长度 、 宽度 、 厚度 ， 重 量 、 钢种等基本信息。 4 结语 碳钢薄板厂热轧一 冷轧信息传输系统经过优 化 ， 上线运行后 ， 技术成熟稳定 ， 具有广泛的适用性 ， 圆满达到预期的效果 。源程序解码技术可以在酒钢 推广和应用 ， 前景广阔 ， 对于酒钢源程序开发及创新 应用起到了良好的示范作用 。 参考文献 [ 1 ] 林树泽 ， 卢芬． O r a c l e 1 l g R 2 D B A操作指南[ M] ． 北 京 清华大学 出版社 ， 2 0 1 3 ． 1 0 ． [ 2 ] 董志鹏 ， 侯艳 书． V i s u a l c 编 程 从基 础 到应用 [ M] ． 北京 清华大学出版社， 2 0 1 4 ． 3 ． 。 兰 计 墨 三 专 热 ⋯ 拣 一 一 动 化 数 据 管 理 工 具 模 块 ，实现物料转储 ， 转储成功后会在 专业 ，副总工程师 。 一 ～ ⋯⋯ ⋯ 数据表 中做相应的记录。此时 ， 用户可通过前台视 黉 黯 里T e l c o m 垂‘簟 焉 骺 鄹 黻 ” l 一 移 扫 0 售 臼