摘要：介绍了某锅炉房1台新安装蒸汽锅炉的2只新安全閥校验合格后短期内失效的情况，对其失效的原因进行了分析，同时基于分析得到的原因进行了进一步的试验验证，并提出了相关的改进和预防措施。
　　关键词：安全阀失效；原因分析；改进和预防
　　
　　
　　1 故障情况简介
　　2010年5月，我中心检验员对我市某木制品企业锅炉房内1台型号为LHC1-0.7-AⅡ、额定蒸发量为1.0t/h、设计工作压力为0.7MPa的新安装使用未及7个月的蒸汽锅炉实施外部检验，当对该锅炉的2只新安全阀进行手动和自动排放试验时，发现这2只安全阀均拒动失效。
　　2 失效安全阀主要参数
　　型号：A48Y-16C
　　公称压力：1.6MPa
　　弹簧压力级：1.0MPa
　　公称通径：DN40
　　阀体材料：ZG25Ⅱ
　　阀座密封面材料：硬质合金
　　工作介质：饱和水蒸汽
　　3 失效安全阀历史校验情况
　　该锅炉2010年1月新安装时配置了2只新安全阀，2只新安全阀均有铭牌及合格证，其时我中心以氮气为介质，在校验台上对这2只安全阀进行了校验，整定压力分别为0.70Mpa和0.72MPa，校验结论均为合格。
　　4 失效安全阀检验
　　失效安全阀外观正常，对其进行解体后发现（见图1）：
　　4.1 内部表面存在严重锈蚀现象，其阀腔内反冲盘和导向套配合位置以及阀座与阀芯密封面尤其严重，均处于锈死状态。
　　4.2 强行施加外力后打开锈死的阀座与阀芯并对密封面上铁锈进行清理后，发现其密封面布满凹坑。
　　
　　图1
　　5 安全阀失效原因
　　基于失效安全阀检验结果并通过对该锅炉房现场勘查以及询问该锅炉司炉人员和该单位安全管理人员，安全阀失效的主要原因如下：
　　5.1 安全阀频繁开启
　　由于司炉工缺乏相关操作常识，日常操作时锅炉的运行工作压力接近、达到，有时甚至超过安全阀的校验整定压力值，致使安全阀频繁开启。
　　5.2 阀芯与阀座间渗漏
　　该锅炉使用场所的环境极差，空气中充斥木屑类粉尘杂质。安全阀频繁开启后，此类杂质落到密封面上，使阀芯与阀座间产生间隙，进一步引起阀门未到开启压力时即渗漏。
　　5.3 管理不善
　　由于未采取措施排除上述两种缺陷，致使锅炉在运行过程中其安全阀一直处于泄漏状态，部分泄漏的水蒸汽冷凝后形成液态水停留在阀腔内，加快了安全阀的阀座与阀芯密封面、反冲盘和导向套之间的氧化锈蚀，随着时间的推移导致上述部件彻底锈死。
　　上述三点是导致该安全阀锈死拒动的主要原因。以下，我们模拟该锅炉现场使用工况条件，通过试验对上述安全阀失效原因进行验证。
　　6 试验验证
　　6.1 试验时间
　　2010年5月7日至6月5日。
　　6.2 试验地点
　　中心安全阀校验站内。
　　6.3 试验物
　　和事故安全阀同型号规格的新安全阀2只，其出厂编号分别为1304和1224。
　　6.4 试验过程
　　5月7日上午8时，取上述2只待试验新安全阀，将2只安全阀开启压力校至0.70Mpa，模拟该锅炉现场使用工况条件：在被测安全阀密封面加入脏物使其处于泄漏状态，在阀腔内加入一定量的水， 然后将2只待测安全阀装在蒸汽发生器的一连接管道上，使蒸汽发生器产生压力为0.70Mpa的蒸汽，连续不间断地运行。
　　6.5 试验结果
　　5月16日上午10点，从管道上拆下其中1只安全阀，发现阀芯与阀座已锈蚀粘联，经一定外力才得以使阀芯和阀座剥离，密封表面已锈蚀但未彻底锈死。6月5号从管道上拆下第2只安全阀，发现阀芯与阀座已粘联锈死，经施加数倍于打开第1只安全阀阀芯和阀座的外力后才勉强使阀芯和阀座剥离，其密封表面已彻底锈死，其它部位均锈蚀严重。
　　6.6 试验结果分析
　　由上述实验结果可知：新安全阀在工况条件恶劣（如伴杂粉尘和蒸汽冷凝水）及操作不善的情况下，10天左右时间会使密封面产生较严重的锈蚀，30天左右时间会使密封面彻底锈死拒动。如按锅炉每天运行8小时推算，三个月左右的时间新安全阀即会锈死拒动。
　　本次试验进一步验证了前述对安全阀失效原因分析的正确性；本次试验也旁证了“以水压试验的方式来检验安全阀的整定压力值”方法的不可取，因为通过水压试验后阀腔内的残存水很难排尽，阀座、阀芯长时间浸泡在水中势必会加快阀座和阀芯的氧化锈蚀。
　　7 改进及预防措施
　　7.1 在锅炉使用过程中，应适当拉开锅炉工作压力与安全阀开启压力之间的压力差，避免工作压力接近（或超过）安全阀开启压力而使安全阀频繁开启。如本台锅炉安全阀的校验整定值可调整为0.73MPa和0.75MPa。
　　7.2 使用单位应确保锅炉房的环境条件满足锅炉安全使用的基本要求，以避免脏物杂质落在安全阀密封面上等情况的发生。
　　7.3 使用单位应确保安全阀每周做一次手动排气，每月做一次超压排气。通过安全阀的定期排气，一是可避免安全阀长期不开启而卡死，二是确保即使密封面上存在脏物杂质，也可被冲刷干净。
　　7.4 培训考核机构在司炉工取证培训考核过程中，应加大有关安全阀基础知识的培训课时及考核权重，以确保司炉工具备有关安全阀型号识别、工作原理和要点、不同型号安全阀的适用场所以及遇到异常情况如何处置等方面的应知应会能力。
　　7.5 使用单位应加强安全管理制度和操作规程的制定和落实，以确保司炉工严格按照规章制度进行操作。同时加大对司炉工的日常内部培训频次，以持续提升司炉工的应知应会能力。
　　7.6 特种设备安全管理部门和检验机构可编制一些有关安全阀基础知识和使用常识的宣传手册，通过发放、宣传进一步提高广大司炉工的应知应会能力。
　　参考文献
　　[1] 国务院令第549号特种设备安全监察条例[S]
　　[2] 国家质量监督检验检疫总局 TSG ZF001-2006安全阀安全技术监察规程[S]
　　[3] 劳部发[1996]276号 蒸汽锅炉安全技术监察规程[S]
　　作者简介
　　方永兰，女，主要从事承压设备技术管理。