彈簧外螺紋安全閥是一種非常重要的保護(hù)用閥門,廣泛地用在各種壓力容器和管道系統(tǒng)上,當(dāng)受壓系統(tǒng)中的壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí),它能自動(dòng)打開(kāi),把過(guò)剩的介質(zhì)排放到大氣中去,以保證壓力容器和管道系統(tǒng)安全運(yùn)行,防止事故的發(fā)生,而當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時(shí)又能自動(dòng)關(guān)閉。彈簧外螺紋安全閥工作的可靠與否直接關(guān)系到設(shè)備及人身的安全,所以必須給予重視。
一、閥門漏泄
在設(shè)備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過(guò)允許程度的滲漏,彈簧外螺紋安全閥的泄漏不但會(huì)引起介質(zhì)損失。另外,介質(zhì)的不斷泄漏還會(huì)使硬的密封材料遭到破壞,但是,常用的彈簧外螺紋安全閥的密封面都是金屬材料對(duì)金屬材料,雖然力求做得光潔平整,但是要在介質(zhì)帶壓情況下做到不漏也是非常困難的。因此,對(duì)于工作介質(zhì)是蒸汽的彈簧外螺紋安全閥,在規(guī)定壓力值下,如果在出口端肉眼看不見(jiàn),也聽(tīng)不出有漏泄,就認(rèn)為密封性能是合格的。
二、閥體結(jié)合面滲漏
指上下閥體間結(jié)合面處的滲漏現(xiàn)象,造成這種漏泄的主要原因有以下幾個(gè)方面:一是結(jié)合面的螺栓緊力不夠或緊偏,造成結(jié)合面密封面不好。二是閥體結(jié)合面的齒形密封墊不符合標(biāo)準(zhǔn)。三是閥體結(jié)合面的平面度太差或被硬的雜質(zhì)墊住造成密封失效。
三、彈簧外螺紋安全閥動(dòng)作后安全閥不動(dòng)作
這種現(xiàn)象通常被稱為安全閥的拒動(dòng)。安全閥拒動(dòng)對(duì)運(yùn)行中的鍋爐來(lái)說(shuō)危害是非常大的,是重大的設(shè)備隱患,嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行,一旦運(yùn)行中的壓力容器及管路中的介質(zhì)壓力超過(guò)額定值時(shí),安全閥不動(dòng)作,使設(shè)備超壓運(yùn)行極易造成設(shè)備損壞及重大事故。
四、彈簧外螺紋安全閥回座后安全閥延遲回座時(shí)間過(guò)長(zhǎng)發(fā)生這種故障的主要原因有以下兩個(gè)方面:
一方面是,安全閥活塞室的漏汽量大小,雖然彈簧外螺紋安全閥回座了,但存在管路中與活塞室中的蒸汽的壓力仍很高,推動(dòng)活塞向下的力仍很大,所以造成安全閥回座遲緩。消除這種故障的方法主要通過(guò)開(kāi)大節(jié)流閥的開(kāi)度和加大節(jié)流孔徑加以解決,節(jié)流閥的開(kāi)度開(kāi)大與節(jié)流孔徑的增加都使留在脈沖管內(nèi)的蒸汽迅速排放掉,從而降低了活塞內(nèi)的壓力,使其作用在活塞上向下運(yùn)動(dòng)的推力迅速減小,閥芯在集汽聯(lián)箱內(nèi)蒸汽介質(zhì)向上的推力和安全閥自身彈簧向上的拉力作用下迅速回座。
另一方面原因就是安全閥的運(yùn)動(dòng)部件與固定部件之間的磨擦力過(guò)大也會(huì)造成安全閥回座遲緩,解決這種問(wèn)題的方法就是將安全閥運(yùn)動(dòng)部件與固定部件的配合間隙控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
由于彈簧外螺紋安全閥結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,很難測(cè)定安全閥zui小流道截面積處氣流流速,從而無(wú)法根據(jù)zui小流道截流面積處是否達(dá)到音速而準(zhǔn)確確定安全閥臨界壓力比。目前,判斷安全閥是否達(dá)到臨界流動(dòng)狀態(tài)的方法是測(cè)定安全閥的排量系數(shù),認(rèn)為只要排量系數(shù)不隨壓力比變化 ,安全閥就達(dá)到臨界流動(dòng)狀態(tài)。實(shí)測(cè)結(jié)果是彈簧外螺紋安全閥排量總是隨壓力比的變化而變化 ,只不過(guò)當(dāng)安全閥壓力比低于0.2~0.3時(shí),安全閥排量隨壓力比的變化較小,而人們認(rèn)為這種較小的變化是由于測(cè)量誤差引起的,從而判斷全啟式彈簧外螺紋安全閥臨界壓力比約為0.2~0.3。這一試驗(yàn)測(cè)定安全閥臨界壓力比的方法,其理論依據(jù)是在臨界和超臨界流動(dòng)狀態(tài),壓力比擾動(dòng)不能超過(guò)音速面,而使噴管相對(duì)排量維持不變,即W/Wmax=1。然而,在臨界或超臨界流動(dòng)狀態(tài),則噴管出口截面的流動(dòng)已是音速流而使相對(duì)排量W/Wmax維持不變,反之,若相對(duì)排量維持不變,就判斷出口截面的流動(dòng)已是音速流,彈簧外螺紋安全閥處于臨界流動(dòng)狀態(tài)則缺乏理論依據(jù)和試驗(yàn)證明。