特種設(shè)備安全閥在線校驗(yàn)

                     特種設(shè)備安全閥在線校驗(yàn)

                      上海申弘閥門有限公司

之前介紹水過濾器在恒通環(huán)保應(yīng)用，現(xiàn)在介紹特種設(shè)備安全閥在線校驗(yàn)在安全閥校驗(yàn)時(shí)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(shí)用產(chǎn)品。該儀器以風(fēng)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)液壓泵為動(dòng)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(diǎn)日美等國的安全閥生產(chǎn)廠家在九十年代隨后也相繼開發(fā)了類似產(chǎn)品，但此類產(chǎn)品僅可用于自己廠家生產(chǎn)的安全閥，對國產(chǎn)和其他廠家安全閥就顯得無能為力。九十年代起，國內(nèi)也出現(xiàn)部分仿制型，在技術(shù)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(diǎn)。 安全閥是鍋爐、壓力容器、壓力管道（統(tǒng)稱為承壓類特種設(shè)備）的重要安全附件。對安全閥的校驗(yàn)， 國家特種設(shè)備安全監(jiān)察部門有專門的規(guī)定，本文介紹承壓類特種設(shè)備安全閥校驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定，供參考。     一， 特種設(shè)備安全閥在線校驗(yàn)安全閥校驗(yàn)的依據(jù) 
早在1992年，原勞動(dòng)部辦公廳以勞辦鍋?zhàn)諿1992]18號文件印發(fā)了《關(guān)于在用鍋爐壓力容器安全閥校驗(yàn)的若干意見》（以下簡稱《意見》）。《意見》明確規(guī)定了適用范圍；校驗(yàn)單位、人員及其職責(zé)；校驗(yàn)周期、項(xiàng)目和要求；校驗(yàn)裝置、場地；校驗(yàn)程序、方法和處理；記錄、鉛封、標(biāo)牌和報(bào)告書等。至今為止，經(jīng)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門特種設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)的安全閥校驗(yàn)單位，仍按《意見》的規(guī)定進(jìn)行安全閥的校驗(yàn)。 
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(diào)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(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG R7001 — 2004 《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》（以下簡稱《規(guī)則》），明確規(guī)定了壓力容器安全閥“按本規(guī)則附件三‘安全閥校驗(yàn)要求’進(jìn)行解體檢查、維修與調(diào)校。” 
二， 《意見》和《規(guī)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(guī)則》的適用范圍是：不帶附加驅(qū)動(dòng)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(yàn)。 
兩個(gè)規(guī)定中，適用安全閥種類是一致的；但《規(guī)則》的規(guī)定沒有壓力等級限制。

 
三，安全閥校驗(yàn)的資質(zhì) 
1.  從事安全閥校驗(yàn)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(yàn)的單位。校驗(yàn)資質(zhì)應(yīng)經(jīng)核準(zhǔn)。 
2.  從事安全閥校驗(yàn)工作的人員（統(tǒng)稱安全閥維修人員）應(yīng)按照《特種設(shè)備作業(yè)人員監(jiān)督管理辦法》、TSG Z6001—2005《特種設(shè)備作業(yè)人員考核規(guī)則》、TSG ZF002—2005《安全閥維修人員考核大綱》的規(guī)定進(jìn)行培訓(xùn)和考核，取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證》后方可從事安全閥     
四， 關(guān)于安全技術(shù)規(guī)范的選用 
TSG R7001 — 2004 《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》屬于特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范，是強(qiáng)制執(zhí)行的。所以，壓力容器安全閥的校驗(yàn)工作應(yīng)該按照《規(guī)則》附件三的規(guī)定執(zhí)行。 
鍋爐上的安全閥校驗(yàn)，目前還未有安全技術(shù)規(guī)范作出規(guī)定，仍執(zhí)行《意見》的規(guī)定。 
壓力管道上的安全閥校驗(yàn)，目前也還未有安全技術(shù)規(guī)范作出規(guī)定。從合理性來看，應(yīng)該按照壓力容器安全閥校驗(yàn)的要求進(jìn)行。

  NSH系列安全閥在線定壓儀系由北京邦備機(jī)電技術(shù)有限公司及北京勞動(dòng)安全技術(shù)裝備中心研制開發(fā)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(tǒng)，并在設(shè)計(jì)工藝上有重大突破。NSH安全閥在線校驗(yàn)儀可在機(jī)組停運(yùn)或運(yùn)行的情況下，僅需2-5秒開啟時(shí)間可完成對安全閥進(jìn)行在線性能檢測和工作參數(shù)檢測，也可對經(jīng)檢測不合格的安全閥進(jìn)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(tǒng)介質(zhì)壓力等參數(shù)。



 2 2 設(shè)計(jì)原理

 彈簧安全閥的開啟、關(guān)閉動(dòng)作是依靠其進(jìn)口端的介質(zhì)壓力變化和彈簧預(yù)緊力來使閥芯自動(dòng)開啟及關(guān)閉。當(dāng)介質(zhì)壓力（內(nèi)壓）升高到提升力比彈簧預(yù)緊力大時(shí)，閥芯克服彈簧預(yù)緊力自動(dòng)開啟，泄放多余的介質(zhì)，使內(nèi)壓下降，又由于彈簧 力的作用，當(dāng)內(nèi)壓降至安全值時(shí)，閥芯自動(dòng)關(guān)閉，泄放停止。  根據(jù)這個(gè)原理，可以設(shè)想，在線（又稱熱態(tài)）測量或調(diào)整安全閥時(shí)，如果由外 部提供一個(gè)向上的附加力，則當(dāng)介質(zhì)壓力與這個(gè)附加力的總和剛剛克服彈簧預(yù)緊 力時(shí)，閥芯同樣也會開啟，甚至在沒有介質(zhì)作用的離線（又稱冷態(tài)）條件下，單獨(dú)由外部附加力克服彈簧預(yù)緊力時(shí)，閥芯也可開啟，圖一清楚地表示了這種力的平衡 關(guān)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(yù)緊力    

FW——外部附加力    

PL——  介質(zhì)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(dāng)冷態(tài)時(shí)，Ｐ＝FW／Ｓ  

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

PL介質(zhì)作用壓力 FT  

彈簧預(yù)緊力 FW 附加外力

 閥芯面積

 S 芯面積S和系統(tǒng)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(shù)的設(shè)計(jì)依據(jù)和原理。    

 

3 3 技術(shù)依據(jù)   
      根據(jù)對彈簧安全閥開啟動(dòng)作特性的分析，可以得出：在外加力F
W的作用下，一個(gè)安全閥從關(guān)閉到開啟，再由開啟到關(guān)閉的全過程中，外附加力FW的變化規(guī)律可見圖二所示：
  2.1圖二（ａ）為熱態(tài)（在線）測試時(shí)的過程曲線，當(dāng)附加力從零逐步增加，與內(nèi)壓力PL×S之和正好為彈簧預(yù)緊力時(shí)，閥門微啟，增大了介質(zhì)作用面積Ｓ，使得用來克服彈簧預(yù)緊力的內(nèi)壓作用力急劇增大，其結(jié)果在瞬間減小了外附加力。從而出現(xiàn)*個(gè)特征峰Ａ。當(dāng)外附加力逐漸減小而達(dá)到關(guān)閉點(diǎn)時(shí)，由于介質(zhì)作用面積忽然減小，為保持力的平衡關(guān)系，此時(shí)，外附加力會出現(xiàn)瞬間回升現(xiàn)象，即第二個(gè)特征峰點(diǎn)Ｂ。上述兩個(gè)特征峰點(diǎn)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(shù)依據(jù)。

 2.2圖二（ｂ）為冷態(tài)環(huán)境時(shí)的測試過程曲線，當(dāng)閥門未打開前，外附加力克服閥芯靜態(tài)剛性力，當(dāng)達(dá)到開啟點(diǎn)以后，外附加力改為克服彈簧的彈性力，兩者隨時(shí)間變化的斜率不同，從而出現(xiàn)*個(gè)拐點(diǎn)C，同樣情況，在閥門關(guān)閉時(shí)也會出現(xiàn)另一個(gè)拐點(diǎn)D。這兩個(gè)拐點(diǎn)分別對應(yīng)閥門的開啟和回座，正是冷態(tài)時(shí)測試閥門開啟、回座壓力的技術(shù)依據(jù)。  從以上分析不難看出，安全閥在線測試技術(shù)的關(guān)鍵在于如何正確迅速地找到對應(yīng)開啟的特征點(diǎn)。  

  4 系統(tǒng)構(gòu)成    

在線檢測系統(tǒng)由機(jī)械夾具、液壓動(dòng)力單元和數(shù)據(jù)采集處理單元三大部分組成，彼此相對獨(dú)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(lián)成一個(gè)完整的安全閥測試系統(tǒng)。它具有體積小、重量輕、組件模塊化、設(shè)備計(jì)算機(jī)化、操作簡單、穩(wěn)定可靠等顯著特點(diǎn)，性能在許多方面都超過國外同類儀器水平。關(guān)于特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范的定義 TSG Z0001 — 2004 《特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范制定程序?qū)t》第三條規(guī)定： 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范，是指（以下簡稱國家質(zhì)檢總局）依據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，對特種設(shè)備的安全性能和相應(yīng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修、使用和檢驗(yàn)檢測等活動(dòng)制定頒布的強(qiáng)制性規(guī)定。安全技術(shù)規(guī)范是特種設(shè)備法律法規(guī)體系的重要組成部分，其作用是把與特種設(shè)備有關(guān)的法律、法規(guī)和規(guī)章的原則規(guī)定具體化。



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

4.2液壓動(dòng)力單元：提供可調(diào)節(jié)的液壓輸出和流量，大輸出10MPa，大與本產(chǎn)品相關(guān)論文：美標(biāo)球閥維護(hù)