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摘要：在危险化学品罐车安全阀校验过程中，常常遇到各种各样的问题，本文将重点对一些影响安全阀使用性能和存在安全隐患的重要问题展开分析，提出相应的解决办法。
关键词：危险化学品;罐车;安全阀;校验
1 危险化学品罐车的安全阀概述
安全阀作为危险化学品罐车的重要安全附件，它能够在当被保护罐体内介质压力超过预设的安全压力时自动开启，排出一定量的流体，而后在设备内介质压力降至或略低于安全压力值时，又自动关闭，从而起到保护设备的作用。因此，保证其正常工作是罐体安全运行的重要基础。
2 危险化学品罐车安全阀检验
2.1 危险化学品罐车安全阀检验项目
危险化学品罐车安全阀的检验包括外观检验、解体检验和性能校验。
2.2 危险化学品罐车安全阀校验中的一些常见问题及原因分析
按规定对罐车安全阀进行校验时，经常会遇到安全阀在未达到整定压力时就出现泄漏的情况，此时正确判断是何种原因引起的泄漏是保障安全阀正常运行的关键。其实问题绝大多出现密封面上，极少部分可能是弹簧弱化及其他原因造成的。密封面由阀瓣和阀座组成，阀瓣是软密封，阀座是金属硬密封。怎样判断问题出现在阀瓣还是阀座上呢？将阀瓣与阀座在泄漏处点同时进行标记，再将标记旋至错位，对安全阀进行再次校验，必要时进行多次校验，若总在阀瓣标记处泄漏，断定问题在阀瓣上;若总在阀座标记处冒泡，则问题出在阀座上。当判定问题出在阀瓣上时，拆卸清洗时重点检查标记处的四氟垫片部位，一般会发现有污垢存在，甚至会出现被污垢压出的细微坑洞，清除污垢后重新组装再校验仍出现泄漏，则考虑更换四氟垫片;当判定问题出现在阀座上时，首先检查阀座密封口是否光亮平整无划痕，若阀座密封口处有生锈或凹凸不平，对阀座进行研磨至光亮平整无划痕，若阀座密封口无异常，一般考虑是由于密封处裂纹和穿孔引起的，此时需对阀座密封面做渗透检测，判定其是否存在缺陷。阀瓣密封面存在污垢，一般是由于罐体在运行过程中存在超压泄放回座或者是由于校验人员拆卸清洗再安装时不慎带入的，因此要告诫罐体使用单位不要超压使用，且安全阀校验人员在校验时应特别认真仔细。一般安全阀阀座密封处很少会出现裂纹和穿孔这种情况，应该是工艺或者材质方面有问题。由于制造过程中有一定概率会在工件上形成机械损伤材、材质开裂等缺陷，制造单位应严格按照相关制造工艺，减少此类缺陷的产生。校验人员若遇到类似情况，应更换新的合格安全阀，并在下一次校验时对其重点检查。同时制造单位应对阀体出现此类情况进行分析总结，并认真审核其工艺或材质是否出现纰漏，严防不合格产品再出现。
以下是安全校验过程中常遇到的一些其他存在安全隐患的问题：
（1）调节螺母卡死在调节阀杆上 对安全阀进行解体清洗时，有时发现安全阀调节螺母完全卡死在调节阀杆上无法正常转动，导致无法调节安全阀整定压力，采取多种措施将调节螺母取出后发现调节阀杆在调节螺母卡死位置有类似于牙口的深度咬痕，且该部位有明显的拉伸紧缩变形，查看取下的调节螺母发现在其内螺纹中部有明显的异常凸起。原因分析为罐体在长期运输液化气体过程中，由于天气、充装等原因导致罐内压力超过允许使用压力，安全阀起跳，此时弹簧进一步压缩，反弹力增加，阀杆与调节螺母的作用力也随之增加，导致调节螺母中部螺纹凸起的同时紧咬阀杆螺纹，使阀杆产生咬痕并伴有明显伸缩变形，从而卡死调节螺母。
（2）低压泄漏，超压不起跳 在罐体上拆卸的安全阀首次试校验过程中有时有低压泄漏，但超压不起跳，并伴有明显卡阻现象。经解体检查清洗多次调解弹簧高度后校验仍无法达标。外观检查，安全阀的弹簧、阀体及阀杆等部件腐蚀较重。对该类安全阀弹簧的自由高度和最大载荷变形量的计算，弹簧节距、垂直度和细长比等各项指标已明显不符合要求。由于阀杆和导向套腐蚀较为严重，考虑到深度打磨除锈后阀杆和导向套间距过大，很可能会在安全阀起跳动作中引起卡阻、震颤等故障;再加上阀体本身整体腐蚀情况也严重，很多表面和边角处有整块的氧化层剥落。综上所述，判断该安全阀的介质压力达到起跳条件时将会出现无法准确的开启、稳定的排放、及时的回座和可靠的密封等情况，对罐体的正常运行构成重大安全隐患。因而，这种情况下的安全阀已无维修和更换零部件的必要，应判其报废，更换新的合格的安全阀。
（3）安全阀弹簧断裂 对安全阀定期校验时，发现其弹簧断裂，罐体介质为液氨。内置式全启式安全阀弹簧在使用中与介质直接接触，虽高纯液氨本身对弹簧材料并无腐蚀作用，但是液氨介质在生产、储存、充装、运输、装卸以及罐体维保、修理、检验过程中，会渗入一定量的硫、磷、氢、氧、水等有害杂质，这些有害物质会腐蚀弹簧。该罐体安全阀弹簧表面无介质隔离装置，在罐车运行中有害物质会直接与弹簧接触，在罐车静止后在弹簧表面累积腐蚀性液珠，在阀体和弹簧表面用十倍放大镜观察可见大量细微小点蚀坑，到一定程度后导致弹簧开裂后断裂。从断口处金相检测结果看，断口处的组织为均匀的回火托氏体，和其他横截面处的组织相同，此为疲劳痕迹。该断口形状呈45°角且为内外侧两部分，内侧部分有明显的放射状规则条纹，判断为应力集中与长期运行所致的裂纹;外侧部分断口平整，判断为前期产生裂纹后后期快速断裂导致。综上所述，弹簧安全阀断裂的主要原因为：弹簧内侧点蚀坑扩大，增加了产生应力集中的程度，使裂纹逐渐从弹簧内测向外侧扩展，直至出现完全断裂。针对此类情况，该罐体在选用安全阀时，可选用表面覆盖有介质隔离防腐涂层弹簧的或有防腐蚀塑料胶皮弹簧的安全阀;其次，应在设计、安装、运行、检验、维修中多方面进行防治，严格执行国家对于高纯液氨的质量标准，降低渗入介质中有害物质的含量，以减轻安全阀弹簧的腐蚀。
（4）安全阀与爆破片串聯装置中爆破片过期或受过撞击 按规定对罐体安全附件进行外观检验时，发现与安全阀串联使用的爆破片凸面有一处明显凹陷，且通过与使用单位确认，该爆破片已超过使用期限。安全阀与爆破片串联装置拆卸时人为操作不当或者不小心导致爆破片凸面受到撞击而凹陷。根据标准采用安全阀串联组合装置作为罐体泄放装置时，爆破片的最小爆破压力应大于安全阀的整定压力，但其设计爆破压力不得大于罐体设计压力的1.20倍，最大爆破压力不得大于罐体的耐压试验压力。而这样一处凹陷存在必然会影响到爆破片的固有爆破压力值，必然存在安全隐患。爆破片的使用本来也到达了规定的使用期限，故进行报废处理。爆破片本身比较薄弱，容易变形，拆装人员拆卸时要轻拿轻放，不能有任何磕碰;其次，安全阀校验人员在进行安全泄放装置组合外观检验时要仔细检验其外观是否存在变形，若发现变形，必要时要求使用单位进行更换。此外，对爆破片装置，检验其是否如期更换，发现有到达使用期限或超出使用期限的，要求更换，绝不允许再使用。
3 结束语
综上所述，对一些影响安全阀使用性能的问题和存在的重大安全隐患应引起足够的重视，对于已无维修必要的和检查过程中发现不合格的安全阀应直接更换原厂家生产的同型号且同规格并带有合格证和质量证明书的新安全阀。
参考文献
[1] 寿比南， 等. 移动式压力容器安全技术监察规程[S]. 北京：新华出版社， 2011
[2] 林树青，等. 压力容器定期检验规则[S]. 北京：新华出版社， 2013
[3] 章裕昆，等. 安全阀安全技术监察规程[S]. 北京：中国计量出版社， 2006
浙江省特种设备科学研究院 浙江 杭州 310020
关键词：危险化学品;罐车;安全阀;校验
1 危险化学品罐车的安全阀概述
安全阀作为危险化学品罐车的重要安全附件，它能够在当被保护罐体内介质压力超过预设的安全压力时自动开启，排出一定量的流体，而后在设备内介质压力降至或略低于安全压力值时，又自动关闭，从而起到保护设备的作用。因此，保证其正常工作是罐体安全运行的重要基础。
2 危险化学品罐车安全阀检验
2.1 危险化学品罐车安全阀检验项目
危险化学品罐车安全阀的检验包括外观检验、解体检验和性能校验。
2.2 危险化学品罐车安全阀校验中的一些常见问题及原因分析
按规定对罐车安全阀进行校验时，经常会遇到安全阀在未达到整定压力时就出现泄漏的情况，此时正确判断是何种原因引起的泄漏是保障安全阀正常运行的关键。其实问题绝大多出现密封面上，极少部分可能是弹簧弱化及其他原因造成的。密封面由阀瓣和阀座组成，阀瓣是软密封，阀座是金属硬密封。怎样判断问题出现在阀瓣还是阀座上呢？将阀瓣与阀座在泄漏处点同时进行标记，再将标记旋至错位，对安全阀进行再次校验，必要时进行多次校验，若总在阀瓣标记处泄漏，断定问题在阀瓣上;若总在阀座标记处冒泡，则问题出在阀座上。当判定问题出在阀瓣上时，拆卸清洗时重点检查标记处的四氟垫片部位，一般会发现有污垢存在，甚至会出现被污垢压出的细微坑洞，清除污垢后重新组装再校验仍出现泄漏，则考虑更换四氟垫片;当判定问题出现在阀座上时，首先检查阀座密封口是否光亮平整无划痕，若阀座密封口处有生锈或凹凸不平，对阀座进行研磨至光亮平整无划痕，若阀座密封口无异常，一般考虑是由于密封处裂纹和穿孔引起的，此时需对阀座密封面做渗透检测，判定其是否存在缺陷。阀瓣密封面存在污垢，一般是由于罐体在运行过程中存在超压泄放回座或者是由于校验人员拆卸清洗再安装时不慎带入的，因此要告诫罐体使用单位不要超压使用，且安全阀校验人员在校验时应特别认真仔细。一般安全阀阀座密封处很少会出现裂纹和穿孔这种情况，应该是工艺或者材质方面有问题。由于制造过程中有一定概率会在工件上形成机械损伤材、材质开裂等缺陷，制造单位应严格按照相关制造工艺，减少此类缺陷的产生。校验人员若遇到类似情况，应更换新的合格安全阀，并在下一次校验时对其重点检查。同时制造单位应对阀体出现此类情况进行分析总结，并认真审核其工艺或材质是否出现纰漏，严防不合格产品再出现。
以下是安全校验过程中常遇到的一些其他存在安全隐患的问题：
（1）调节螺母卡死在调节阀杆上 对安全阀进行解体清洗时，有时发现安全阀调节螺母完全卡死在调节阀杆上无法正常转动，导致无法调节安全阀整定压力，采取多种措施将调节螺母取出后发现调节阀杆在调节螺母卡死位置有类似于牙口的深度咬痕，且该部位有明显的拉伸紧缩变形，查看取下的调节螺母发现在其内螺纹中部有明显的异常凸起。原因分析为罐体在长期运输液化气体过程中，由于天气、充装等原因导致罐内压力超过允许使用压力，安全阀起跳，此时弹簧进一步压缩，反弹力增加，阀杆与调节螺母的作用力也随之增加，导致调节螺母中部螺纹凸起的同时紧咬阀杆螺纹，使阀杆产生咬痕并伴有明显伸缩变形，从而卡死调节螺母。
（2）低压泄漏，超压不起跳 在罐体上拆卸的安全阀首次试校验过程中有时有低压泄漏，但超压不起跳，并伴有明显卡阻现象。经解体检查清洗多次调解弹簧高度后校验仍无法达标。外观检查，安全阀的弹簧、阀体及阀杆等部件腐蚀较重。对该类安全阀弹簧的自由高度和最大载荷变形量的计算，弹簧节距、垂直度和细长比等各项指标已明显不符合要求。由于阀杆和导向套腐蚀较为严重，考虑到深度打磨除锈后阀杆和导向套间距过大，很可能会在安全阀起跳动作中引起卡阻、震颤等故障;再加上阀体本身整体腐蚀情况也严重，很多表面和边角处有整块的氧化层剥落。综上所述，判断该安全阀的介质压力达到起跳条件时将会出现无法准确的开启、稳定的排放、及时的回座和可靠的密封等情况，对罐体的正常运行构成重大安全隐患。因而，这种情况下的安全阀已无维修和更换零部件的必要，应判其报废，更换新的合格的安全阀。
（3）安全阀弹簧断裂 对安全阀定期校验时，发现其弹簧断裂，罐体介质为液氨。内置式全启式安全阀弹簧在使用中与介质直接接触，虽高纯液氨本身对弹簧材料并无腐蚀作用，但是液氨介质在生产、储存、充装、运输、装卸以及罐体维保、修理、检验过程中，会渗入一定量的硫、磷、氢、氧、水等有害杂质，这些有害物质会腐蚀弹簧。该罐体安全阀弹簧表面无介质隔离装置，在罐车运行中有害物质会直接与弹簧接触，在罐车静止后在弹簧表面累积腐蚀性液珠，在阀体和弹簧表面用十倍放大镜观察可见大量细微小点蚀坑，到一定程度后导致弹簧开裂后断裂。从断口处金相检测结果看，断口处的组织为均匀的回火托氏体，和其他横截面处的组织相同，此为疲劳痕迹。该断口形状呈45°角且为内外侧两部分，内侧部分有明显的放射状规则条纹，判断为应力集中与长期运行所致的裂纹;外侧部分断口平整，判断为前期产生裂纹后后期快速断裂导致。综上所述，弹簧安全阀断裂的主要原因为：弹簧内侧点蚀坑扩大，增加了产生应力集中的程度，使裂纹逐渐从弹簧内测向外侧扩展，直至出现完全断裂。针对此类情况，该罐体在选用安全阀时，可选用表面覆盖有介质隔离防腐涂层弹簧的或有防腐蚀塑料胶皮弹簧的安全阀;其次，应在设计、安装、运行、检验、维修中多方面进行防治，严格执行国家对于高纯液氨的质量标准，降低渗入介质中有害物质的含量，以减轻安全阀弹簧的腐蚀。
（4）安全阀与爆破片串聯装置中爆破片过期或受过撞击 按规定对罐体安全附件进行外观检验时，发现与安全阀串联使用的爆破片凸面有一处明显凹陷，且通过与使用单位确认，该爆破片已超过使用期限。安全阀与爆破片串联装置拆卸时人为操作不当或者不小心导致爆破片凸面受到撞击而凹陷。根据标准采用安全阀串联组合装置作为罐体泄放装置时，爆破片的最小爆破压力应大于安全阀的整定压力，但其设计爆破压力不得大于罐体设计压力的1.20倍，最大爆破压力不得大于罐体的耐压试验压力。而这样一处凹陷存在必然会影响到爆破片的固有爆破压力值，必然存在安全隐患。爆破片的使用本来也到达了规定的使用期限，故进行报废处理。爆破片本身比较薄弱，容易变形，拆装人员拆卸时要轻拿轻放，不能有任何磕碰;其次，安全阀校验人员在进行安全泄放装置组合外观检验时要仔细检验其外观是否存在变形，若发现变形，必要时要求使用单位进行更换。此外，对爆破片装置，检验其是否如期更换，发现有到达使用期限或超出使用期限的，要求更换，绝不允许再使用。
3 结束语
综上所述，对一些影响安全阀使用性能的问题和存在的重大安全隐患应引起足够的重视，对于已无维修必要的和检查过程中发现不合格的安全阀应直接更换原厂家生产的同型号且同规格并带有合格证和质量证明书的新安全阀。
参考文献
[1] 寿比南， 等. 移动式压力容器安全技术监察规程[S]. 北京：新华出版社， 2011
[2] 林树青，等. 压力容器定期检验规则[S]. 北京：新华出版社， 2013
[3] 章裕昆，等. 安全阀安全技术监察规程[S]. 北京：中国计量出版社， 2006
浙江省特种设备科学研究院 浙江 杭州 310020