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1、设备管理与维修2 0 0 83工业锅炉和压力容器常用安全阀修理与校验陈光利摘要工业锅炉和压力容器常用安全阀的主要类型及特点,安全阀修理过程中拆卸、研磨和装配,以及安全阀校验工作中的压力整定、密封性试验等主要工艺过程。安全阀修理与校验实践工作中,质量控制要点及注意事项。关键词安全阀校验工业锅炉压力容器中图分类号X 9文献标识码B随着社会经济技术进步,各企业在安全阀使用与修理校验管理方面已经相当规范,因此国家质监总局2 0 0 6年颁布的T S GZ F 0 0 1-2 0 0 6安全阀安全技术监察规程 标准规定:有条件的安全阀使用单位可以自行进行安全阀的校验工作。这一新标准的颁布,为各安全阀使用
2、单位开展安全阀修理与校验工作带来极为便利的条件。以长钢公司为例,全公司有各种型式的安全阀近1 0 0 0只,但因安全阀修理与校验工作繁琐,经济效益不高,有资质的单位多不愿承担,在新标准颁布以前,找一家有资质的单位承担全公司安全阀校验工作对长钢公司的设备管理人员来说非常困难,在新标准颁布以后,这个问题就非常容易解决了。现在长钢公司购置了专门的安全阀修理与校验设备,培训了安全阀校验技术人员,自行组织本公司安全阀的修理与校验工作,对保证安全阀的完好状态,保障全公司工业锅炉和压力容器安全运行发挥了重要作用。一、工业锅炉和压力容器常用安全阀的主要类型和特点在工业锅炉的水泵出口、省煤器、汽包以及过热器出口
3、集箱上,都安装着适应不同介质、参数、工况的安全阀,压力容器上也配备相应的安全阀。安全阀的种类、型式很多,低压小容量的老式锅炉上有静重式安全阀,有些锅炉上用杠杆式安全阀,但更多的是采用弹簧式安全阀。1.静重式安全阀静重式安全阀是一种结构简单,最原始的安全阀,完全靠重量产生负荷。这种安全阀密封性和回座性能都比较差,只能用在工作压力较低、容量较小的锅炉上。2.杠杆重锤式安全阀杠杆重锤式安全阀是静重式安全阀的进化型,采用杠杆原理减轻重锤重量,以适应压力和口径增大的需要。这种安全阀在启闭过程中阀芯(阀瓣)中心易发生偏移,因而阀芯正确回座及回座后的密封性能较差,容易发生卡阻。3.弹簧式安全阀弹簧式安全阀克
4、服了上述两种安全阀的缺点,还具有相当好的启闭特性,适应各种运行工况需要,因此使用最广泛。弹簧式安全阀通过将螺旋弹簧压紧,使之产生弹性作用力传递到阀芯上,与阀座间的密封面产生密封力,从而达到密封目的。二、安全阀的修理1.安全阀的解体拆卸安全阀的拆卸顺序(以带扳手的安全阀为例):移去销和轴,取出横杆,拧松保护罩固定螺钉,取下保护罩;从阀杆上旋下提升螺母,在调整螺杆柱头的侧面用记号笔打上一个记号,并在此记号正上方的阀盖上端加工表面打上另一记号,用量具测量两记号之间的距离,并将此记录保持到阀门重新装配;旋松调整螺杆的锁紧螺母和调整螺杆,卸去弹簧的预紧负荷,旋出连接阀盖和阀体的螺母,取出阀盖;再取出阀杆
5、、弹簧座以及弹簧在内的组合件;取出阀瓣(或阀瓣座和阀瓣的组合件)、导向套;对于带上调节圈的安全阀,导向套与上调节圈的相对位置应作上记号;旋下调节圈固定螺钉,对下调节圈的位置作上记号,然后拆下调节圈。安全阀解体拆卸完毕后,应检查阀座和阀瓣的密封面,若有凹穴、划痕等缺陷,应用研磨加以修复。如果密封面损伤严重,需重新进行金加工或更换。2.安全阀金属密封面的研磨安全阀的密封性好坏,关系到锅炉压力容器设备能否正常经济运行,因而要求安全阀应有良好的密封性。由于密封面损伤所引起的泄漏,是安全阀的常见故障之一,而研磨则是修复密封面损伤的关键工艺过程。(1)研磨方式。根据所修理安全阀数量、密封面损伤程度等各方面
6、因素,通常采用手工研磨、机械研磨或机械与手工相结合的研磨方式。机械研磨常用于工件数量较多,而且对密封面要求不高的场合,也可用于密封面损伤较深的安全阀。优点是研磨速度快、省力,但表面粗糙度一般不超过R a 0.6 3 m。手工研磨质量高,表面粗糙度可达R a 0.0 1 6 m,因而常用于修复密封面轻度损伤或作为机械研磨后的精磨加工。根据研磨时工件与研具的运动方式,研磨又可分为动研磨和静研磨。动研磨指研具不动,而工件(可以是阀瓣或阀座)与研具作相对运动。静研磨则相反,即工件不动,研具与工件作相对运动。对于一般结构的安全阀,因阀瓣拆装比阀座容易,故阀瓣密封面的研磨通常采用动研磨,而阀座密封面一般采
7、用静研磨。(2)安全阀平面密封面的研磨工艺过程。平面密封面加工较简单,且维修方便,因此安全阀密封面多为平面型式,其研磨方式分为粗研磨、半精研磨和精研磨三个过程。粗研磨和半精研磨采用经磨床磨削后的铸铁平板或磨头作为磨具,精研磨的磨具用硬质合金材料制成。粗研磨是为了消除密封面上前一道工序留下的加工痕迹或擦伤、压伤、痕迹、蚀点等缺陷,使密封面得到维护与修理!设备管理与维修2 0 0 83较高的平整度和一定的粗糙度等级,为精研磨打下基础。精研磨是为了消除密封面上的粗纹路,进一步提高密封面的平整度和表面粗糙度等级。平面研磨的过程可分为:上料研磨擦净再上料再研磨直到研磨合格,并自始至终贯穿着提起、放下、旋
8、转、换向、往复等操作方式。(3)安全阀密封面研磨应注意事项。在调制研磨剂时和整个研磨过程中,必须注意清洁,不同粒度或不同号数的研磨剂不能相互掺合使用,严防杂质混入;研具必须经常保持平整,妥善存放;不能在同一块平板上或磨头上同时使用不同粒度或不同号数的研磨剂;硬质合金材料制成的研磨平板不宜进行粗研磨;研磨时压力一般不应太大,以避免因磨料压碎而划伤密封面;阀瓣与阀座密封面一般不允许对研。(4)安全阀密封面研磨时常见缺陷及防止方法。密封面成凸形或不平整,其可能的原因是:研磨剂涂得太多,应均匀适量使用,涂抹适当;挤出的研磨剂积聚在工件边缘未擦去就继续研磨,应擦去后再研磨;研具不平整,应重新磨平研具再进
9、行研磨;研具与导向机构配合不当,应适当配合;研磨时压力不均匀或没有调头和更换方向,应使压力均匀,研磨一定时间后应转一角度后再研磨,并经常更换方向;研具运动不平稳,研磨速度应适当,防止研具与工件非研磨面接触。密封面不光或拉毛,其原因可能是:研磨剂调制不当,应重新配制研磨剂;磨料过粗,应正确选用适当粒度的磨料;研磨剂涂得厚薄不均匀,应均匀涂抹;研磨剂混入杂质,应重配研磨剂并做好清洁工作;研具与导向机构配合间隙过小,应适当配合;精研磨时过湿或过干,应保持适当的干湿度;研磨时压力过大,压碎磨料粒或磨料嵌入工件中,研磨时应保持适当压力。3.安全阀的装配当安全阀的全部零件清洗干净,阀门密封面已经修复并将研
10、磨后的磨料清除干净后,阀门可进行装配,其顺序与拆卸顺序相反,按下列顺序进行:将下调节圈旋到阀座上,其位置与拆卸时所记下的记号保持一致;用软布把阀座、阀瓣密封面擦干净,然后将导向套、上调节圈、阀瓣装入阀体内,上调节圈的位置应与被拆卸时的位置保持一致;仔细将阀杆、弹簧座、弹簧安装于应有的位置,注意不要损伤密封面,然后对准中心将阀盖的止口对上导向套;旋紧阀盖与阀体之间的连接螺母,在旋紧过程中应注意受力的对称性,以防止产生任何不必要的应力或可能造成部分零件失调而导致密封面损伤;将调整螺杆拧紧至其记号与阀盖加工面的记号距离与该阀被拆卸之前相同的位置;装上保护罩等其他零件;旋上调节固定螺钉,使螺钉位于调节
11、圈两圈之间的凹槽内,以防止阀门调节圈转动,但不得对调节圈产生侧向压力。安全阀装配完毕后,应进行校验。三、安全阀的校验在用锅炉压力容器安全阀定期校验,一般每年至少一次。经解体修理或更换部件的安全阀,应当重新进行校验。新安全阀或库存安全阀在投用安装前应进行校验。1.对校验单位、人员及设备的要求安全阀的校验单位应具有与校验工作相适应的校验技术人员、校验装置、仪器和场地,并建立必要的规章制度。安全阀校验人员应具有安全阀的基本知识,熟悉并能执行安全阀校验方面的有关规程、标准并持证上岗。安全阀校验设备由校验台、气源和管路组成,配备的试验容器容积一般不小于0.5 m3,储气罐容积一般不小于1.0 m3,连接
12、管道通径不小于2 5 m m。2.安全阀校验项目工业锅炉和压力容器安全阀的校验项目包括整定压力和密封试验,有条件时可以校验回座压力,整定压力试验不得少于3次,每次都必须达到T S GZ F 0 0 1-2 0 0 6安全阀安全技术监察规程 及其相应标准的合格要求。安全阀的整定压力和密封试验压力,需要考虑背压的影响和校验时的介质、温度与设备运行时的差异,并且予以必要的修正。安全阀现场校验和压力调整时,使用单位主管压力容器安全的技术人员和具有相应资格的检验人员应到校验现场确认。3.安全阀校验方法(1)校验前的检查。安全阀校验前要对安全阀进行清洗,并且进行宏观检查,然后将安全阀解体,检查各零部件。发
13、现阀瓣和阀座密封面、导向零件、弹簧、阀杆有损伤、锈蚀、变形等缺陷时,应进行修理或更换。对于阀体有裂纹、阀瓣与阀座粘死、弹簧严重腐蚀变形、部件破损严重并且无法维修的安全阀应该予以报废。(2)整定压力校验。整定安全阀压力时,缓慢升高安全阀的进口压力,升压到整定压力的9 0%以后,升压速度应当不高于0.0 1 M P a/s。当测到阀瓣有开启或见到、听到试验介质的连续排出时,则安全阀的进口压力被视为此安全阀的整定压力。当整定压力小于或者等于0.5 M P a时,实测整定值与要求整定值的允许误差为 0.0 1 5 M P a;当整定压力大于0.5 M P a时,允许误差为 3%整定压力。(3)密封试验
14、安全阀整定压力调整合格后,应该降低并且调整安全阀进口压力进行密封试验。当整定压力小于或者等于0.3 M P a时,密封 试 验 压 力 应 当 比 整 定 压 力 低0.0 3 M P a;当 整 定 压 力 大 于0.3 M P a时,密封试验压力为9 0%整定压力。当密封试验以气体为试验介质时,对于封闭式安全阀,可用泄漏气泡数表示泄漏率,合格标准按照G B/T 1 2 2 4 3-2 0 0 5弹簧直接载荷式安全阀 标准或其他安全技术规范的规定;对于非封闭式安全阀,在一定时间内未听到气体泄漏声即可认为密封试验合格。当密封试验以水为试验介质时,试验方法和要求应当符合G B/T 1 2 2 4
15、 3-2 0 0 5弹簧直接载荷式安全阀 标准的有关规定。4.安全阀校验记录、铅封和报告安全阀校验应当做好记录、铅封,并出具报告。校验过程中,校验人员需要及时记录校验的相关数据;经校验合格的安全阀,需要及时重新铅封,以防止调整后的状态发生改变;铅封处需挂标牌,标明校验单位名称,校验编号,整定压力和下次校验日期等参数;校验合格的安全阀需要根据校验记录出具安全阀校验报告,并且按校验单位质量管理体系的要求签发。四、结语安全阀是工业锅炉和压力容器的基本安全附件,是一种最基本的机械性保护装置,在保证工业锅炉和压力容器等特种设备运维护与修理!设备管理与维修2 0 0 83行安全性和经济性方面起着重大作用。
16、如果安全阀性能达不到运行要求,将给工业锅炉和压力容器留下重大事故隐患,因此做好锅炉和压力容器安全阀的修理和校验工作,对于保证锅炉和压力容器等特种设备安全经济运行至关重要。W0 8.0 3-1 0作者通联:攀钢集团四川长城特殊钢股份公司设备能源部四川江油市6 2 1 7 0 1E-m a i l:G H L i 0 0 7 y a h o o.c o m.c n编辑利文一、拉缸的特征柴油机汽缸因受高温高压气体的推动、爆振或活塞剧烈的摩擦都会使缸壁拉伤,并在汽缸壁上,沿活塞运行方向出现一条条深度不等的竖向沟槽及金属剥落,而影响柴油机正常工作,此现象称为拉缸。这是在无外来物的情况下,由于活塞环外表面
17、与汽缸表面滑动接触时,在极小的表面上产生很高的温度,进而引起活塞环与汽缸壁之间烧熔、粘着,当烧熔、粘着所产生的热量散失后,在活塞环上产生碳化物。这种碳化物或烧熔、粘着生成物就像一把锋利的刀具,将汽缸壁上的金属切去,从而形成一道道深浅不规则的沟槽。拉缸是活塞在缸套中运动时,因某些零件损坏,把缸套和活塞划出沟纹。遇此情况,柴油机启动困难,冒黑烟,运转吃力,功率下降。严重时,活塞卡死在缸套里,柴油机熄火。拉缸是活塞与汽缸套之间发生的一种粘结磨损,磨损表面温度过高,使其相互粘结,随着活塞的往复运动,粘着的部分又被拉开,造成汽缸套和活塞表面的损坏。常见柴油机出现拉缸后,转速下降,功率减小,严重时会自行停
18、车。停车后,摇车困难或摇不动车;柴油机发出沉重的不正常声音;冷却水温度、汽缸温度、机油温度明显升高;曲轴箱冒烟,可嗅到油焦味等现象。二、车用柴油机发生拉缸的常见原因1.冷却水不足、汽缸套润滑不良水套里的冷却水由于大量消耗、泄漏严重不足时,或放水螺塞松脱,冷却水流尽,都会造成机温过高。此时虽然润滑系统没问题,也会因为机件过热,破坏了油膜,使缸套与活塞呈半干摩擦状态,运转吃力,冒黑烟,造成缸套与活塞拉伤。汽缸套润滑油量不足,机油浓度过大或过小,与活塞配合间隙过小等原因,都会使汽缸套表面因局部润滑不良、摩擦严重而使其温度过高。遇此情况,应立即熄火。否则,缸套与活塞便会形成干摩擦,进而咬滞,形成粘缸。
19、粘缸后,因机件正热,切忌加冷水,以免激裂零件。应摇转曲轴,使其自行冷却,然后修复。2.活塞与缸套配合间隙过大或过小若配合间隙过大,活塞在往复运动中会出现摆头现象,从而敲击缸壁,破坏运动件的正常润滑油膜,导致干摩擦而引起拉缸。若配合间隙过小,机器重载作业时又会因活塞受热膨胀,使该间隙完全消失,造成活塞与缸套无油膜直接摩擦而发生拉缸。为此,修理柴油机时应细心地测量,选用分组记号相同的活塞缸套组件,使其配合间隙保持在技术规定范围内。使用柴油机时,若发现油底壳下窜气严重,则应及时检测活塞与缸套的配合间隙,必要时镗缸修复或更换活塞缸套组件。3.活塞环折断或开口间隙小活塞环装入汽缸后,都留有一定的开口间隙
20、,防止柴油机工作时受热膨胀,拉坏缸套或卡死在缸套里。安装前将环放在缸套内,用活塞顶推平,用塞规量好其开口间隙。尺寸小于规定,应用锉刀锉去一些。活塞连同活塞环往缸套里安装时,一定要用专用工具。用薄铁皮卷成筒将活塞环箍住,或用同型号的废缸套车制的喇叭口形状的专用工具。那种用起子撬着活塞环安装活塞的方法,常会在安装时就使活塞环折断,试车时就将缸套拉伤。组合环中的油环,往缸套里安装时,更应使用专用工具,防止圆刮油环不能入槽,进入缸筒时翻倒,将缸套拉坏。4.活塞销与活塞的配合间隙过大或过小若配合间隙过小,活塞销装入后会挤压活塞变形,从而破坏活塞与缸壁的正常配合,并引起拉缸。若配合间隙过大,柴油机高速运转
21、时活塞销会在销孔中来回窜动并撞坏卡簧或卡簧槽,导致活塞销外窜而造成拉缸事故。因此,在修理柴油机时,对活塞销与活塞的配合间隙务必严格控制在技术规定的尺寸内。5.活塞销卡环损坏、脱落活塞销装入活塞后,不要忘记装上卡环,以免活塞销窜出拉坏缸套。另外,活塞销卡环在工作中折断脱出,或因活塞卡环槽损坏,卡环脱出,都会造成拉缸。或当卡簧疲劳折断或因张力不够而从环槽内窜出时,也会引起拉缸。修理柴油机时应定期检查或更换卡簧,同时查看活塞上的卡簧环槽是否完好,注意卡簧在槽内是否牢靠、贴合。活塞销卡环损坏、脱落的原因有:卡环疲劳车用柴油机拉缸及其维修刘波摘要车用柴油机发生拉缸的原因,柴油机拉缸故障的维修和预防。关键词柴油机拉缸维修中图分类号U 2 6 2.1 1文献标识码B!维护与修理!