脈沖式安全閥故障維護

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一、之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應用，現在介紹脈沖式安全閥故障維護概述與原理  

先導式安全閥(又稱脈沖式安全閥)，是一種依靠從導閥排出介質來驅動或控制主閥的安全閥，導閥本身是標準的彈簧直接載荷式安全閥。如圖是處于關閉狀態下的先導式安全閥示意圖。  當被保護系統處于正常運行狀況時。導閥閥腔內的滑閥處于開啟狀態，系統壓力從主閥進口通過下導管、導閥閥腔和上導管傳入主閥閥瓣（活塞）上方氣室，此時上方氣室氣體壓力等同于主閥進口的系統壓力。導閥密封面處于密封狀態，確保主閥上方氣室的氣體無法從導閥泄放口排出。由于活塞面積大于閥瓣密封面面積，系統壓力對主閥瓣產生一個向下的合力，使主閥處于關閉、密封狀態。

先導式安全閥(又稱脈沖式安全閥),是一種依靠從導閥排出介質來驅動或控制主閥的安全閥，導閥本身是標準的彈簧直接載荷式安全閥。隨著現代工業的發展,石油化工、熱電、燃氣輸送等行業紛紛擴大生產規模，越來越多的先導式安全閥應用于石油儲罐、熱電鍋爐和燃氣管道等重要設備上。先導式安全閥的好壞，直接影響著設備的安全運行，筆者依據上海申弘A46F先導式安全閥分析其結構特點、應用范圍和工作原理，解析常見故障，以期提高安全閥的管理水平。  

脈沖式安全閥故障維護工作原理  

根據導閥上導管連接主閥活塞室的上下不同腔室,可將先導式安全閥分成兩種不同形式: 對于導閥上導管連接主閥活塞式閥瓣下腔的結構如圖1所示,正常工作狀態下,閥瓣上腔和下腔均為外界大氣壓力,在開啟狀態下,下腔為介質壓力  ;對于導閥上導管連接主閥活塞式閥瓣上腔的結構如圖2所示,正常工作狀態下,主閥上腔為介質壓力,導閥開啟瞬間,上腔壓力向大氣排放。導管連接形式不同,工作原理就有差別。   結構特點   先導式安全閥由主閥、導閥及控制回路組成。  導閥為彈簧式安全閥,主要零件有閥體、閥瓣、彈簧和閥桿等,通過調整彈簧壓縮量來調節安全閥的整定壓力,使得主閥根據此壓力來開啟和關閉。  

主閥有單排汽和雙排汽兩種結構,主要由閥體、閥瓣、彈簧、活塞室和導向套等零件組成。主閥和導閥之間有上下兩根連接導管,在導管上通向主閥活塞室和導閥進口腔的通道節點上設置一浮動堵閥。先導式安全閥正常工作時,浮動堵閥呈懸浮狀態,一旦安全閥開啟,則堵閥迅速靠向一邊起密封作用。  

應用范圍  

根據先導式安全閥的結構特點,其適用于以下幾種場合:  

a.密封要求高的工況。先導式安全閥的主閥可以設計成依靠工作介質來密封的形式,也可對閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機械載荷,密封比壓大,因而具有非常良好的密封性能。

 b.排放面積要求大或整定壓力要求高的工況。主閥通徑易于設計成大口徑形式,導閥的整定壓力可以達到入口法蘭的額定磅級。

c.出口有較大附加背壓的工況。先導式安全閥的導閥原理上是平衡設計的,排放通向大氣或內部平衡,動作性能不受出口附加背壓的影響。  

d.設備操作壓力與整定壓力非常接近的場合。動作過程由主閥和導閥二者配合控制,不像單個彈簧直接載荷式安全閥那樣靈敏。  

e.大型低壓儲罐。整定壓力可控制得很小,如低壓膜片式。  

f.工藝要求控制超壓位置與允許排放位置較遠的場合。可通過導管的長短設計來達到使用要求,如鍋爐汽包和過熱器集箱上的安全閥。對于工作介質中含有較多的雜質,一方面容易堵塞導管較小的通道,另一方面容易對活塞缸體表面增大摩擦力,使用中應加裝過濾器或采取測量管線凈化處理措施。  

常見故障及解決方法  

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調式減壓閥,自力式減壓閥先導式安全閥使用過程中,常出現主閥導閥泄漏、導閥超壓不動作和導閥動作主閥不動作等現象。    

主閥導閥泄漏  

先導式安全閥泄漏是由于密封失效引起,主要的原因及解決方法有:  

a.密封面夾雜臟物。通過開啟排放沖跑雜物。  

b.密封面機械損傷,出現裂紋泄漏。根據缺陷大小,可通過堆焊、車削、研磨和更換零部件方式解決。  

c.機械部分動作不靈敏,銹蝕卡塞不復位。可通過解體清洗、潤滑解決。  

d.材料失效。密封墊、O形圈等易老化變形,要做到定期檢查更換。    

導閥超壓不動作  

導閥超壓不動作的原因及解決措施如下:  

a.導閥密封面銹蝕粘合或材料變形。此問題與直接載荷式安全閥類似,通過修理更換解決。

b.導閥下導管堵塞。由于介質物性、管路夾雜焊渣雜質等原因,容易堵塞較細的導管,造成壓力輸送不暢,導閥進口壓力遠低于主閥進口壓力,使用中應做好過濾和定期吹掃工作。

c.導閥彈簧過緊,超過要求的預緊力,應重新檢測。    導閥動作而主閥拒動導閥動作而主閥拒動的原因及解決措施如下:  

a.主閥活塞運動卡阻,摩擦力過大。檢修過程中,要對活塞室內表面、活塞環進行清潔潤滑處理,活塞環與活塞套間隙根據力和通徑大小有一適中值,過大或過小都將影響動作性能。

b.導閥排氣量過小,不足以引起主閥活塞運動。解決方法是選擇匹配的主閥和導閥,增大導閥的行程和關小節流閥開度,增加進入主閥活塞室的氣量,推動主閥動作  c.主閥活塞腔漏氣,作用于活塞上的力小, 不能運動。主要原因是使用后,活塞磨損嚴重,達不到氣密性要求,需更換匹配的活塞及活塞環。 先導式安全閥是設備安全保護的后一道防線,只有充分掌握其結構特點和工作原理,了解常見故障并進行合理分析,才能避免問題的發生或在發生問題時從容解決,終保證設備的安全運行。 
按作用原理分類，安全閥可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥。先導式安全閥屬于非直接作用式安全閥。

1、直接作用式安全閥  

直接作用式安全閥是在工作介質的直接作用下開啟的，即依靠工作介質
壓力的作用克服加載機構加于閥瓣的機械載荷，使閥門開啟。  這種安全閥的特點：具有結構簡單，動作迅速，可靠性好等優點。但因為依靠結構加載，其載荷大小受到限制，不能用于高壓、大口徑的場合。我廠廣泛使用的彈簧式安全閥屬于此類安全閥。

2、非直接作用式安全閥      

這類安全閥可以分為先導式安全閥、帶動力輔助裝置的安全閥。 先導式安全閥是依靠從導閥排出的介質來驅動或控制的。而導閥本身是一個直接作用式安全閥，有時也采用其他形式的閥門。  先導式安全閥適用于高壓、大口徑的場合。先導式安全閥具有良好的密封性能，同時，它的動作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點在于它的可靠性同主閥和導閥有關，動作不如直接作用式安全閥那樣迅速、可靠，而且結構較復雜。

 附：先導式安全閥工作原理  先導式安全閥是一種由主閥和導閥組成的安全閥，導閥響應系統介質壓力自身動作從而控制主閥的開關動作。

1、正常關閉狀態（投用狀態） 
2  當系統正常工作時，先導閥處于關閉狀態時，系統壓力通過進口壓力管、導閥和氣室壓力管傳到主閥閥瓣頂部的圓頂氣室，從而在主閥瓣上產生了一個向下的凈作用力，使主閥處于關閉狀態。
2、泄放狀態  當系統壓力達到整定壓力時，克服了導閥的彈簧力，導閥開啟且滑梭封閉導閥進氣通道，主閥氣室的壓力通過導閥 泄壓，由于系統壓力高于回座壓力，滑梭封閉進氣通道從而阻斷流體在導閥中的流動，這時主閥氣室的壓力急劇下降，主閥閥瓣*打開，流體通過主閥泄放降壓。當系統壓力降低到回座壓力時，導閥的彈簧力克服了閥進口壓力作用在滑梭上的力，導閥回座，頂桿頂開滑梭，后使得流體重新進入主閥的圓頂
氣室，關閉主閥。

  當系統壓力升高達到整定壓力時，氣體在導閥密封面處向上頂起導閥的閥芯，使密封面處于開啟狀態，同時導閥閥腔內的滑閥向上移動，封閉導閥閥腔的過氣通道。主閥閥瓣上方氣室的介質經由打開的導閥密封面排出，使主閥閥瓣上方壓力降低。主閥閥瓣在進口壓力的推動下打開而使系統卸壓。  當系統壓力降低到一定值時，導閥閥芯在彈簧的作用下向下回座，導閥密封面關閉，導閥閥腔的滑閥打開，閥腔暢通，系統壓力再次通過導閥閥腔傳入主閥閥瓣上方氣室，并推動主閥閥瓣關閉。  

二、安全閥的分類  按作用原理分類，安全閥可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥。先導式安全閥屬于非直接作用式安全閥。  

三、先導式安全閥的特點  先導式安全閥適用于高壓、大口徑的場合。先導式安全閥具有良好的密封性能，同時，它的動作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點在于它的可靠性同主閥和導閥有關，動作不如直接作用式安全閥那樣迅速、可靠，而且結構較復雜。與本產品相關論文：200X先導隔膜式水用減壓閥安裝要求