弹簧式安全阀在线整定技术分析与探讨

依据《电力工业锅炉压力容器监察规程》(DL61-1996)的有关要求，锅炉安装和大修完毕及安全阀经检修后，都应校验安全阀的起座压力。纯机械弹簧式安全阀可采用液压装置进行校验调整，一般在75%一80%额定压力下进行。经液压装置调整后的安全阀，应至少对最低起座值的安全阀进行实际起座复核。安全阀应定期进行放汽试验。锅炉安全阀的试验问隔不大于一个小修间隔。
   目前，电力系统的安全阀整定校验普遍采用的方法有离线测量和在线测量2种。离线测量的方法需要在设备停运时拆下安全阀，并在校验台上进行。该种测量方法即费时又费力，且不能解决温度对安全阀开启压力的影响，而对一些不可拆卸的安全阀(如焊接阀等)更是无能为力。
   在线测量的方法又分为实跳测量和仪器在线测量2种。实跳测量会对安全阀造成损伤，并且噪声污染和测量时的安全性问题已越来越引起人们的重视。
   仪器在线测量方式是较为先进且普遍采用的方法。弹簧式安全阀在线仪表测量装置的种类较多。但它只能校验出厂前或检修后预定的起跳压力是否准确，并不能检验起跳时问的长短、起跳回座压力的高低、启闭压差的大小及动作过程中出现的问题。所以用此类装置校验的安全阀动作的准确性，最终还要实际升压加以验证。

   1 在线测量整定装置

   弹簧式安全阀的开启、关闭动作是依靠其进口端的介质压力变化和弹簧预紧力使阀瓣白动开启及关闭。当介质压力(内压)升高至其所产生的提升力比弹簧预紧力大时，阀瓣克服弹簧预紧力白动开启，泄放多余的介质。随着系统内介质的压力降低，又由于弹簧力的作用，当内压降至安全值时，阀瓣白动关闭，泄放停止。
   在线(又称热态)测量或调整安全阀时，如果由外部提供一个向上的附加力，则当介质压力与这个附加力的总和刚刚克服弹簧预紧力时，阀瓣同样也会开启，甚至在没有介质作用的离线(又称冷态)条件下，单独由外部附加力克服弹簧预紧力时，阀瓣也可开启动作(图1)。




图1


2 弹簧式安全阀

   根据对弹簧式安全阀开启动作特性的分析.，可以得出:安全阀从关闭到开启，再由开启到关闭的全过程中，外附加力F、的变化规律如图2所示。
   从以上分析可以看出，弹簧式安全阀在线测试技术的关键在于如何正确迅速地找到对应其开启动作的特征点。





   3 弹性阀瓣弹簧式安全阀

   弹性阀瓣使密封面具有一定的弹性，将系统压力导入阀瓣密封面背侧的环形凹槽，并作用在与阀瓣密封面相对的环形斜面上。随着运行压力的升高，阀瓣密封面被系统的压力向下推压产生微小变形并与喷嘴密封面紧密结合。随着压力的增加，阀瓣密封面会由其外径对应的面积向其内径对应的面积变化，从而使阀门预泄点推迟。
    对于弹簧式安全阀来讲，弹簧的压缩(放松)与压力的理论关系是一个重要的参数。它是安全阀厂家必须提供的。它表示弹簧正向或反向旋转调整螺母一周，其安全阀起跳压力值升高或降低护，此值为理论标准值。对于不同的安全阀，此值是不同的。利用安全阀的该重要参数即可计算出安全阀的密封面积和当前安全阀的起跳压力。
   弹簧式安全阀在线整定技术的关键是迅速、准确地判断开启动作的特征点。根据对具有弹性阀瓣的弹簧式安全阀起跳过程的研究分析可以看出，确定开启瞬问阀瓣的密封面积S是确保安全阀开启动作准确的关键。但是在保持系统介质压力尸、稳定的前提下，根据弹簧的特性参数可以实现在密封面积S未知的情况下，对弹簧式安全阀起跳动作压力的在线整定。此方法整合了在线整定过程中的所有影响密封面积S的因素，因此得到的安全阀的开启动作压力更接近于实际动作值。