一、蒸汽鍋爐彈簧安全閥故障維護保養概述

　　主安全閥是蒸汽鍋爐重要的安全附件之一。當鍋爐系統中的壓力超過規定值時，主安全閥自動開啟，排出過剩的蒸汽，降低系統壓力，保證鍋爐安全運行。當壓力降到工作壓力以下時，主安全閥自動關閉，防止蒸汽過分流失，保證鍋爐運行的經濟性。另外，安全閥泄放時發出較大的響聲，可以起到自動報警的作用。本文旨在討論蒸汽鍋爐主安全閥常見的故障及其原因和解決方法，為設備的安全有效運行提供意見。

在工業生產中，安全閥作為關鍵的安全保障設備，其選型直接關系到設備運行的穩定性和安全性。面對復雜多變的工況需求，如何精準選型，確保安全閥能夠高效、可靠地工作，是每一位工程師和采購人員必須面對的重要課題。

在鍋爐、壓力容器及其他受壓設備中，安全閥扮演著至關重要的角色。它不僅是簡單的“開關”，更是確保設備安全的“守護神”。通過監測設備內的壓力，安全閥能在生產裝置超壓時發揮關鍵作用，有效預防爆炸事故的發生。其獨特性在于，它不僅執行開關功能，更專注于保障設備的安全。安全閥，作為守護安全的“開關”，在鍋爐、壓力容器等受壓設備中發揮著不可替代的作用。其整體結構及加載機構的差異，使得安全閥可分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖式三種類型。其中，彈簧式安全閥因其結構簡單、操作便捷而在實際生產中得到了廣泛應用。

蒸汽鍋爐彈簧安全閥故障維護保養的技術參數主要包括以下幾類：

一、壓力參數

公稱壓力（PN）：如1.0 MPa、1.6 MPa等，表示閥門可承受的*大壓力等級。

工作壓力：指安全閥實際運行中的壓力范圍，例如0.2–0.5 MPa。

背壓限制：普通彈簧安全閥的背壓不超過定壓值的10%。

定壓值：安全閥開啟的壓力閾值，入口管道壓力降需控制在定壓值的3%以內。

二、尺寸參數

公稱通徑（DN）：如DN4–25mm、DN50–200mm等，表示閥門的流通口徑。

連接形式：包括焊接式、快裝式、螺紋式等。

三、性能參數

排泄量：與閥座口徑及閥瓣開啟高度相關，分為微啟式（1/15–1/20口徑）和全啟式（1/3–1/4口徑）。

適用介質：如清水、氣體（氧氣、氮氣等）、腐蝕性介質等。

工作溫度：一般為-40℃至+80℃，部分閥門可達0–80℃。

四、材料參數

閥體材質：常見SUS304、SUS316L不銹鋼或鑄鋼。

彈簧材質：如彈簧鋼。

五、結構類型

彈簧式/杠桿式：分別依靠彈簧或杠桿重錘實現密封。

脈沖式（先導式）：由主閥和輔助閥組成，適用于大容量系統。

封閉式/不封閉式：前者用于有毒介質，后者用于無害介質。

以上參數需結合具體應用場景（如液體管道、氣體回收系統）及安裝要求（如直立/水平安裝、出口管道坡度設計）綜合選擇。

蒸汽鍋爐彈簧安全閥故障維護保養

 

 

接下來，我們將深入探討彈簧式安全閥的工作原理。
接下來，讓我們進一步了解彈簧式安全閥的工作原理。
首先，我們來明確什么是彈簧式安全閥。
彈簧式安全閥的工作原理主要依賴于彈簧的彈性壓力，該壓力將閥的瓣膜或柱塞等密封件緊密閉鎖。在正常情況下，這些密封件保持緊密，防止流體通過。然而，一旦壓力容器的壓力超出正常范圍，產生的高壓便會作用在安全閥上，克服彈簧的壓力，從而使得閉鎖裝置被頂開，形成一個泄壓通道。這個通道使得高壓流體能夠安全地泄放，從而起到過壓保護的作用。
彈簧式安全閥的工作原理詳解
彈簧微啟式安全閥通過壓縮彈簧的力來平衡作用在閥瓣上的力，其開啟壓力可以通過調整螺母來靈活調節。然而，由于長期受高溫影響，彈簧的彈力可能會逐漸減小，這在溫度較高的容器上使用時需特別留意。因此，在設計中常常需要考慮彈簧的隔熱或散熱問題，以確保其性能穩定，但這也使得結構變得相對復雜。

要深入了解工況的具體需求，包括工作壓力、溫度、介質特性（如腐蝕性、粘度、毒性等）、泄放能力等因素。基于這些參數，明確選型原則：

工作壓力與溫度匹配：安全閥的工作壓力和溫度應與系統工作壓力和溫度相匹配，以確保其在極端條件下仍能正常工作。

介質適應性：根據介質的特性選擇合適的材料，如不銹鋼、合金鋼等，以抵抗腐蝕和高溫。

泄放能力充足：安全閥的泄放面積應滿足系統的*大泄放需求，確保在緊急情況下能夠及時、有效地釋放壓力。

安裝與維護便捷：考慮安裝空間、管道方向以及維護方便性，選擇易于安裝和維護的安全閥類型。

科學選型，適應不同工況

針對不同工況，科學選型至關重要：

高壓大口徑場合：選擇杠桿式安全閥，通過杠桿和重錘來平衡閥瓣，確保在高壓下穩定工作。

快速泄壓需求：脈沖式安全閥適用于鍋爐和壓力容器等需要快速泄壓的場合，能夠快速響應并釋放壓力。

液體介質：微啟式安全閥開啟高度小，適用于液體介質，防止介質大量泄漏。

氣體介質：全啟式安全閥開啟高度大，適用于氣體介質，泄放量大，滿足氣體系統的需求。

此外，還需考慮特殊工況下的需求，如易燃易爆介質應選用封閉式安全閥，帶背壓變動的系統應選用帶波紋管的安全閥等。

關注細節，確保選型精準

在選型過程中，還需關注一些細節問題：

法規與標準：遵守相關的安全法規和標準，如API、ASME等，確保所選安全閥符合行業規范。

認證與測試：選擇具有必要認證和測試報告的安全閥，確保其質量和性能可靠。

供應商評估：選擇信譽良好、服務優質的供應商，確保產品質量和售后服務。

蒸汽鍋爐彈簧安全閥故障維護保養的優劣勢分析

彈簧式安全閥作為一種常見的安全裝置，在工業領域發揮著至關重要的作用。其通過彈簧的壓縮力與作用在閥瓣上的力相平衡，實現靈活調節開啟壓力的功能。然而，這種安全閥也存在一定的優缺點，需在實際應用中綜合考慮。
彈簧式安全閥的優劣勢詳解
彈簧式安全閥，以其輕便緊湊的結構和較高的靈敏度，在工業安全領域占據了一席之地。其安裝位置靈活，不受限制，同時對振動的反應不敏感，特別適用于移動式的壓力容器。然而，這種安全閥也存在一定的不足。隨著閥瓣的升高，彈簧的壓縮量會逐漸增大，進而導致作用在閥瓣上的力也相應增加。這種變化可能會影響到安全閥的快速開啟性能。

彈簧式安全閥的工作原理與故障應對

彈簧式安全閥的核心工作原理是依賴于彈簧的彈性壓力來閉鎖閥的瓣膜或柱塞等密封件。當壓力容器的壓力異常升高，這一高壓會克服安全閥的彈簧壓力，從而使得閉鎖裝置被頂開，形成一個泄壓通道，將過高的壓力釋放掉，以確保系統的安全。然而，在日常使用中，由于操作不當或缺乏必要的保養，彈簧式安全閥可能會出現一些故障。針對這些潛在的故障，本文將提供相應的維修方法和建議，以幫助您更好地應對和解決這些問題。

1. 泄漏問題
   在設備正常工作壓力下，若發現閥瓣與閥座密封面之間存在超過允許程度的滲漏，這可能是由于多種原因造成的。首先，檢查閥瓣與閥座密封面之間是否有臟物，若有，可利用提升扳手將閥開啟數次，利用流體沖刷去除臟物。其次，若密封面出現損傷，則需根據損傷程度選擇研磨或車削后研磨的方法進行修復。此外，還需檢查閥桿是否彎曲、傾斜，或杠桿與支點是否偏斜，導致閥芯與閥瓣錯位，若存在此類情況，應重新裝配或更換相關部件。*后，若彈簧的彈性降低或完全失去彈性，應立即更換彈簧并重新調整開啟壓力。

2. 閥瓣的頻跳或振動
   這通常是由于彈簧剛度過大所引起。為了解決這一問題，可以改用剛度適當的彈簧。同時，也要檢查調節圈的調整情況，確保回座壓力在合理范圍內。此外，排放管道的阻力過大也可能導致過大的排放背壓，進而引發閥瓣的頻跳或振動。因此，需要采取措施減小排放管道的阻力。

3. 到達規定壓力時安全閥不開啟
   這可能是由于定壓不準確所導致的。為了解決這一問題，需要重新調整彈簧的壓縮量或重錘的位置，以確保安全閥在規定壓力時能夠正常開啟。同時，也要注意閥瓣與閥座是否粘住，定期進行手動放氣或放水試驗，以保持其靈活性。此外，對于杠桿式安全閥，需要確保杠桿未被卡住，重錘位置正確且杠桿運動自如，以避免影響安全閥的正常開啟。

4. 排放后閥瓣無法回座
   這通常是由于彈簧彎曲、閥桿變形，或是閥瓣安裝位置不正確或被異物卡住所致。為了解決這一問題，需要重新進行裝配，確保各部件處于正確位置，并檢查是否存在阻礙閥瓣回座的異物。

5. 排氣后壓力持續攀升
   這主要是由于所選安全閥的排量小于設備的安全泄放量。為解決此問題，應重新選擇合適的安全閥。同時，還需檢查閥桿中線是否偏離正中，或彈簧是否生銹，這些因素可能導致閥瓣無法開啟到足夠高度。若存在這些問題，應重新裝配閥桿或更換彈簧。此外，還應確保排氣管的截面積足夠，以滿足安全排放的需求。

6. 安全閥未達規定壓力即開啟
   這通常是由于定壓不準確或彈簧老化、彈力減弱所致。為解決此問題，可嘗試適當旋緊調整螺桿，或直接更換彈簧。

    

二、蒸汽鍋爐彈簧安全閥故障維護保養泄漏故障處理

　　安全閥使用過程中出現泄漏會造成鍋爐系統蒸汽損失，降低運行效率，增加運行成本。如果長時間泄漏，還可能會造成安全閥內部密封界面破損，引發安全事故。按照泄漏位置可分為閥體泄漏、法蘭面泄漏和密封面泄漏。

1、閥體泄漏

　　安全閥的閥體一般采用鑄造工藝生產，內部鑄造質量不易控制。受閥體鑄造形狀和檢驗技術的限制，無法完全檢驗閥體內部質量，因此閥體可能存在砂眼或裂紋等缺陷。閥體長期處于高低溫交替的環境中，產生熱疲勞損傷和蠕變，容易導致閥體泄漏，甚至引發安全事故。如果引起閥體泄漏的缺陷較小，可以對閥體的砂眼和裂紋處采用清除后補焊處理，處理過程中要保證缺陷清理的干凈，補焊部位探傷合格。如果引起閥體泄漏的缺陷較大，處理方式是更換閥體，或選用鑄造質量好的閥體，采用嚴格的檢驗方式，避免存在鑄造缺陷的閥體投入使用。

2、法蘭面泄漏

　　為了便于維修和更換，多數安全閥與鍋爐之間(以及閥體與閥蓋間) 采用螺栓緊固連接。引起法蘭密封面處泄漏的原因很多。

(1) 法蘭密封面的螺栓擰緊力不夠或緊偏。閥門長期處于高低溫交替環境，排汽時閥門震動，防松墊片失效等原因，造成螺栓不同程度的松弛。處理方法是調整螺栓擰緊力，更換防松墊片，按對角擰緊的方式緊固螺栓，邊擰緊邊測量法蘭面間隙，使法蘭各處間隙一致。

(2) 法蘭密封面的齒形密封墊圈不符合標準或者損壞。齒形密封墊圈與法蘭密封面型號尺寸不匹配、材質硬度不合適、齒形過尖、過平、不均勻或存在徑向溝痕等，均會造成泄漏。另外，齒形墊圈屬于損耗件，墊片容易因銹蝕損壞，致使密封性能失效。處理方法是按照標準合理選擇匹配的墊片，避免不合格墊片裝配使用。注重日常檢查，做好防腐防銹工作，及時更換失效的墊片。

(3) 法蘭密封面粘附了硬質異物。在閥門安裝過程中因環境污濁等原因，硬質異物粘在法蘭面上，導致結合面出現缺陷，引起泄漏。處理方法是拆下閥門，清理雜質，并研磨結合面直至符合要求，在較清潔的環境中安裝閥門，避免雜質落入。

3、閥門密封面泄漏

　　安全閥密封面一般由金屬材料制成，即使經過精密的加工，閥門很難做到絕對的密封。引起閥門密封面泄漏的情況很復雜。

(1) 密封面進入異物。雜質和臟物等落到密封面上，造成閥瓣與閥座間存在間隙，導致泄漏。處理方法是清除密封面上的異物，重新研磨密封面。

(2) 密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因一是密封面材質不良，在長期惡劣環境中發生銹蝕。二是在多次起跳或長時間工作后，密封面出現磨損。三是密封面在堆焊工序存在缺陷，在使用過程中暴露。處理方法是根據損傷程度和原因，直接研磨、車削后研磨或者重新加工密封面。

(3) 密封面寬度大。彈簧壓力一定的情況下，密封面寬度大，則密封壓強小，若該壓強低于鍋爐系統工作壓強，將造成泄漏。處理辦法是重新加工密封面至合理尺寸，并研磨后使用。

(4) 零件卡阻。閥桿、襯套或閥瓣等零件存在卡阻，致使閥瓣回坐后不能完全密封。處理方法是拆解閥門，消除卡阻。

(5) 裝配不當。由于閥門密封面采用金屬材質，閥瓣和閥座的平面度以及同軸度對密封性能有根本影響。閥桿、彈簧、襯套、閥瓣等零件裝配精度，尤其是同軸度直接影響閥門密封性能。閥瓣和閥座未完全對正、彈簧與閥桿間隙太大及閥桿中心線不正等均可能造成閥門泄漏。處理方法是重新拆裝，裝配時保證閥瓣周圍配合間隙的大小及均勻性，保證閥桿、彈簧和閥瓣的同軸度等配合尺寸精度。

(6) 彈簧失效或者壓緊力不足。在彈簧直接載荷式安全閥中，彈簧質量對閥門的性能影響很大。長時間使用后彈簧可能出現永久性變形失效、剛度減小或接觸面不平行等問題，造成閥門泄漏。處理方法是更換彈簧或對彈簧進行修磨，并調整壓緊力。

三、蒸汽鍋爐彈簧安全閥故障維護保養啟閉故障處理

　　鍋爐系統壓力超過安全壓力，而安全閥不能開啟或者起跳高度不夠，可能引發嚴重事故，而回座延遲時間過長或回座壓力太低，會造成蒸汽大量損失，降低運行經濟性。

1、起跳壓力下不開啟

　　安全閥在起跳壓力下不能正常開啟與閥門零件卡阻、密封面磨損等情況有關。

(1) 零件卡阻。導向套、襯套、閥桿等零件因間隙太小或表面不光滑，導致閥瓣不能起跳。處理方法是拆解閥門，消除卡阻后重新裝配。

(2) 密封面受損。閥門密封面因長期泄漏腐蝕，受壓面積減小，致使系統壓強達到后，作用在閥瓣上的壓力不足，安全閥不能在預定的壓力下開啟。處理方法是更換或維修閥門密封面。

(3) 彈簧預緊力太大。處理方法是重新整定試驗，調整彈簧預緊力。

(4) 手動機構對閥門動作造成阻礙。處理方法是調整手動機構，消除阻礙。

(5) 控制安全閥不匹配。如果控制安全閥的蒸汽排泄量太小，則不足以提供開啟主安全閥的壓力。解決辦法是更換匹配的控制安全閥。

2、起跳高度不夠

　　GB /T 12243 - 2005 規定，安全閥的開啟高度，全起式為大于或等于流道直徑的1 /4，微啟式為流道直徑的1 /40 ～ 1 /20，中啟式為流道直徑的1 /20 ～1 /4，蒸汽鍋爐必須使用全啟式安全閥。閥門起跳高度不夠，可能是彈簧剛度過大或者零件存在卡阻。這種情況必須對閥門進行拆檢，檢測彈簧性能，復查零件加工精度及表面光潔度，保證裝配質量。

3、延遲回座時間過長

　　安全閥發生延遲回座時間過長故障的主要原因與零件摩擦、主安全閥活塞室的漏汽量太小和控制安全閥蒸汽排放量太大等有關。

(1) 零件摩擦。安全閥運動零件與固定零件之間的摩擦力過大，造成主閥瓣回座遲緩。處理方法是將安全閥運動部件與固定部件的配合間隙控制在標準范圍內。

(2) 主安全閥活塞室的漏汽量太小。此情況下，即使控制安全閥回座了，存在于管路和主安全閥活塞室中的蒸汽仍然具有很高壓力，推動主安全閥活塞向下的力仍很大，造成主安全閥回座遲緩。處理方法主要是開大主安全閥節流閥的開度或增大節流孔孔徑。

(3) 控制安全閥蒸汽排放量太大。此種情況也會造成主安全閥活塞室保持較高壓力，造成回座遲緩。處理方式是調整控制安全閥，減少蒸汽來量。

4、回座壓力過低

　　安全閥回座壓力過低主要與閥門規格不匹配、閥門零件摩擦力大和控制安全閥蒸汽排泄量太大等原因有關。

(1) 閥門規格不匹配。主安全閥公稱直徑超標，排泄量相對鍋爐蒸發量太大，導致鍋爐內壓力過低。處理方式是選擇規格匹配的主安全閥。

(2) 閥門零件摩擦力大。零件間存在較大摩擦力，將會延緩閥瓣回座速度。解決方法就是認真檢查各運動零件，嚴格按標準對各零件進行檢修，將各部件的配合間隙調整至標準范圍內。

(3) 控制安全閥蒸汽排泄量太大。控制安全閥開啟后，蒸汽不斷排出，推動主安全閥動作。由于蒸汽是經由控制安全閥的閥瓣與導向套之間的間隙流向主安全閥活塞室的，當蒸汽沖出控制安全閥的密封面時，在其周圍形成動能壓力區，將閥瓣抬高，使控制安全閥繼續排放。蒸汽排放量越大，閥瓣部位動能壓力區的壓強越大，作用在閥瓣上的向上的推力就越大，控制安全閥就越不容易回座，主安全閥自然回座延遲。消除這種故障的方法就是將控制安全閥的調節閥關小，增大背壓，減少控制安全閥蒸汽流量，降低動能壓力區內的壓力，促使控制安全閥回座，主安全閥隨即回座。

四、蒸汽鍋爐彈簧安全閥故障維護保養機械特性故障處理

　　GB /T 12243 - 2005 規定，安全閥動作必須穩定，應無頻跳、顫振及卡阻等現象。在安裝彈簧式安全閥時，我們需注意多個關鍵環節。首先，務必在安裝前對安全閥進行密封性能的檢測，確保其無漏氣或氣墊破損，如有需及時更換，以保證使用效果。其次，安裝過程中應確保所有部件垂直且角度精準，建議使用工具輔助以使安裝更順利。同時，需避免在安全閥出口處施加壓力，*好保持出口暢通，以使安全閥能正常工作。此外，操作人員應戴上手套等工具，以防油污等沾到安全閥片上，影響其密封作用和壽命。*后，安裝時至少需兩位操作人員在場，并在完成后進行試用，確認安全閥正常工作后方可使用。

1、頻跳

　　安全閥回座后，待壓力稍一升高，安全閥又開啟，并且啟閉動作反復幾次出現，這種現象稱為安全閥的頻跳。頻跳主要與安全閥回座壓力過高有關。如果回座壓力較高，安全閥起跳時只能排出少量過剩的蒸汽。鍋爐蒸發量較大時，系統內壓力又會很快上升，造成閥門再次起跳。避免頻跳常用的處理方法是開大節流閥的開度，減小背壓。

2、顫振

　　安全閥在排放過程中出現的抖動現象，稱其為安全閥的顫振。顫振容易導致金屬疲勞，降低閥門機械性能，造成設備損壞，引發安全事故。安全閥發生顫振主要與閥門使用不當或排放管道阻力過大等原因有關。

(1) 閥門使用不當。選用閥門的排放能力太大(相對于必須排放量而言) ，消除的方法是選用額定排量盡可能接近設備排放量的閥門。

(2) 排放管道阻力過大。排放管道阻力過大會造成排泄時閥門背壓過高，引起閥門顫振。處理方法是降低排放管道的阻力，如增大管徑或減少彎頭數量。