特種設備安全閥在線校驗

                     特種設備安全閥在線校驗

                      上海申弘閥門有限公司

之前介紹水過濾器在恒通環保應用，現在介紹特種設備安全閥在線校驗在安全閥校驗時測量方式是目前較為且普遍采用的方法，如英國FURMANITE公司于八十年代研制的TREVITEST的實用產品。該儀器以風動馬達驅動液壓泵為動力源，采用二通道筆試記錄儀配合傳感器作為測量記錄單元。所記錄的安全閥開啟過程外加力變化曲線，由操作者人工判別特征點日美等國的安全閥生產廠家在九十年代隨后也相繼開發了類似產品，但此類產品僅可用于自己廠家生產的安全閥，對國產和其他廠家安全閥就顯得無能為力。九十年代起，國內也出現部分仿制型，在技術上并無太大突破，仍然存在測量一致性差、測量精度低的缺點。 安全閥是鍋爐、壓力容器、壓力管道（統稱為承壓類特種設備）的重要安全附件。對安全閥的校驗， 國家特種設備安全監察部門有專門的規定，本文介紹承壓類特種設備安全閥校驗的有關規定，供參考。     一， 特種設備安全閥在線校驗安全閥校驗的依據 
早在1992年，原勞動部辦公廳以勞辦鍋字[1992]18號文件印發了《關于在用鍋爐壓力容器安全閥校驗的若干意見》（以下簡稱《意見》）。《意見》明確規定了適用范圍；校驗單位、人員及其職責；校驗周期、項目和要求；校驗裝置、場地；校驗程序、方法和處理；記錄、鉛封、標牌和報告書等。至今為止，經質量技術監督部門特種設備安全監察機構核準的安全閥校驗單位，仍按《意見》的規定進行安全閥的校驗。 
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥2004年3月24日，頒布了特種設備安全技術規范TSG R7001 — 2004 《壓力容器定期檢驗規則》（以下簡稱《規則》），明確規定了壓力容器安全閥“按本規則附件三‘安全閥校驗要求’進行解體檢查、維修與調校。” 
二， 《意見》和《規則》的適用范圍 
《意見》的適用范圍是：低中壓在用鍋爐壓力容器上的安全閥（包括彈簧直接載荷式安全閥、杠桿式安全閥、靜重式安全閥）。 
《規則》的適用范圍是：不帶附加驅動裝置的彈簧直接載荷式安全閥、杠桿式安全閥和靜重式安全閥的定期校驗。 
兩個規定中，適用安全閥種類是一致的；但《規則》的規定沒有壓力等級限制。

 
三，安全閥校驗的資質 
1.  從事安全閥校驗工作的單位，可以是有條件和能力的使用單位，也可以是專門從事安全閥校驗的單位。校驗資質應經核準。 
2.  從事安全閥校驗工作的人員（統稱安全閥維修人員）應按照《特種設備作業人員監督管理辦法》、TSG Z6001—2005《特種設備作業人員考核規則》、TSG ZF002—2005《安全閥維修人員考核大綱》的規定進行培訓和考核，取得《特種設備作業人員證》后方可從事安全閥     
四， 關于安全技術規范的選用 
TSG R7001 — 2004 《壓力容器定期檢驗規則》屬于特種設備安全技術規范，是強制執行的。所以，壓力容器安全閥的校驗工作應該按照《規則》附件三的規定執行。 
鍋爐上的安全閥校驗，目前還未有安全技術規范作出規定，仍執行《意見》的規定。 
壓力管道上的安全閥校驗，目前也還未有安全技術規范作出規定。從合理性來看，應該按照壓力容器安全閥校驗的要求進行。

  NSH系列安全閥在線定壓儀系由北京邦備機電技術有限公司及北京勞動安全技術裝備中心研制開發的新型便攜式儀器，其基本工作原理等同于英國FURMANITE的TREVITEST安全閥檢測系統，并在設計工藝上有重大突破。NSH安全閥在線校驗儀可在機組停運或運行的情況下，僅需2-5秒開啟時間可完成對安全閥進行在線性能檢測和工作參數檢測，也可對經檢測不合格的安全閥進行在線整定，可以測量和記錄安全閥的開啟壓力和安全閥所在位置系統介質壓力等參數。



 2 2 設計原理

 彈簧安全閥的開啟、關閉動作是依靠其進口端的介質壓力變化和彈簧預緊力來使閥芯自動開啟及關閉。當介質壓力（內壓）升高到提升力比彈簧預緊力大時，閥芯克服彈簧預緊力自動開啟，泄放多余的介質，使內壓下降，又由于彈簧 力的作用，當內壓降至安全值時，閥芯自動關閉，泄放停止。  根據這個原理，可以設想，在線（又稱熱態）測量或調整安全閥時，如果由外 部提供一個向上的附加力，則當介質壓力與這個附加力的總和剛剛克服彈簧預緊 力時，閥芯同樣也會開啟，甚至在沒有介質作用的離線（又稱冷態）條件下，單獨由外部附加力克服彈簧預緊力時，閥芯也可開啟，圖一清楚地表示了這種力的平衡 關系。  很明顯，我們可以看出，閥芯開啟 的條件為：

 FT＝FW＋PＬ×S  

其中： FT——彈簧預緊力    

FW——外部附加力    

PL——  介質作用壓力    

S——安全閥密封面面積

則開啟壓力Ｐ為：P＝PL＋FW／S 當冷態時，Ｐ＝FW／Ｓ  

顯然，如果能夠準確地測定附加外力FW，就可以根據已知的閥 圖一﹑ 安全閥受力分析   

PL介質作用壓力 FT  

彈簧預緊力 FW 附加外力

 閥芯面積

 S 芯面積S和系統工作壓力，很容易地求得安全閥的開啟壓力P。這即為安全閥在線測試技術的設計依據和原理。    

 

3 3 技術依據   
      根據對彈簧安全閥開啟動作特性的分析，可以得出：在外加力F
W的作用下，一個安全閥從關閉到開啟，再由開啟到關閉的全過程中，外附加力FW的變化規律可見圖二所示：
  2.1圖二（ａ）為熱態（在線）測試時的過程曲線，當附加力從零逐步增加，與內壓力PL×S之和正好為彈簧預緊力時，閥門微啟，增大了介質作用面積Ｓ，使得用來克服彈簧預緊力的內壓作用力急劇增大，其結果在瞬間減小了外附加力。從而出現*個特征峰Ａ。當外附加力逐漸減小而達到關閉點時，由于介質作用面積忽然減小，為保持力的平衡關系，此時，外附加力會出現瞬間回升現象，即第二個特征峰點Ｂ。上述兩個特征峰點Ａ和Ｂ是在線條件下檢測安全閥開啟壓力、回座壓力的技術依據。

 2.2圖二（ｂ）為冷態環境時的測試過程曲線，當閥門未打開前，外附加力克服閥芯靜態剛性力，當達到開啟點以后，外附加力改為克服彈簧的彈性力，兩者隨時間變化的斜率不同，從而出現*個拐點C，同樣情況，在閥門關閉時也會出現另一個拐點D。這兩個拐點分別對應閥門的開啟和回座，正是冷態時測試閥門開啟、回座壓力的技術依據。  從以上分析不難看出，安全閥在線測試技術的關鍵在于如何正確迅速地找到對應開啟的特征點。  

  4 系統構成    

在線檢測系統由機械夾具、液壓動力單元和數據采集處理單元三大部分組成，彼此相對獨立，由兩條10米長的液壓軟管和兩條10米長的五芯屏蔽電纜互相聯成一個完整的安全閥測試系統。它具有體積小、重量輕、組件模塊化、設備計算機化、操作簡單、穩定可靠等顯著特點，性能在許多方面都超過國外同類儀器水平。關于特種設備安全技術規范的定義 TSG Z0001 — 2004 《特種設備安全技術規范制定程序導則》第三條規定： 特種設備安全技術規范，是指（以下簡稱國家質檢總局）依據《特種設備安全監察條例》，對特種設備的安全性能和相應的設計、制造、安裝、改造、維修、使用和檢驗檢測等活動制定頒布的強制性規定。安全技術規范是特種設備法律法規體系的重要組成部分，其作用是把與特種設備有關的法律、法規和規章的原則規定具體化。



 4.1夾具：保證對待測安全閥實施夾持定位，為液壓動力單元提供施加外力的環境，采用組合式結構，拆卸十分方便。（見圖三）    

4.2液壓動力單元：提供可調節的液壓輸出和流量，大輸出10MPa，大與本產品相關論文：美標球閥維護