安全阀在活塞压缩机上的使用

崔维+叶帅+郭文龙

【摘 要】 本文结合实际经验，整合了活塞式压缩机安全阀安装及调试方法，并列举了安全阀常见故障及消除方法。

【关键词】 安全阀 活塞压缩机 安装方法

【Abstract】 in this paper， combined with practical experience， integrate the installation and debugging methods of safety valve in piston compressor，and also list the safety valve common faults and eliminate method.

【Key words】 Safety valve Piston compressor Installation methods

0 前言

安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。

当活塞式压缩机气体每经过一级气缸压缩后，就在气缸下游的容器或排气管路上设置一个安全阀，以保证压缩机的安全运行。安全阀的开启压力、排放压力和回座压力生产厂家已经按用户的要求调定好，并且已经铅封。当用户生产工艺流程发生改动时，需要改变气体压力时，安全阀需要重新设定开启压力和回座压力。因此本文将用户常遇到的安全阀安装调试方法加以说明。

1 安全阀的安装

安全阀必须垂直安装，并且最好安装在压缩机容器（缓冲器或分离器）或管道的接头上，而不另设进口管。当必须装设进口管时，进口管的内经应不小于安全阀的进口内径。管的长度要尽可能小，以减少管道阻力和安全阀排放反作用力对于容器或接头的力矩。通常要求安全阀排放时，进口管道中的压力降不超过阀门开启压差（开启压力与回座压力之差）的50%，一般取不大于开启压力的2%-3%。进口管道阻力过大时，会导致阀门震荡（频繁启闭）和排量不足。进口管是否需加支撑，可以根据安全阀排放反作用力对于管道的力矩大小来决定。

为了尽可能减少对安全阀动作和性能的影响，装设排放管时应注意以下几点：

（1）排放管的内径应不小于安全阀排出口通径，排放管的阻力应尽可能小。在排放时，排放管道中阻力压降应小于阀门开启压力值的10%，以避免造成过大背压，影响阀门动作。

（2）管道应加设适当的支撑，以防止管道压力（包括热压力）附加到安全阀上。

（3）一个安全阀单独使用一根排放管比较好.当两个或两个以上安全阀共用一根集合管时，集合管要有足够的排放面积，在排放管导入集合管处，流向的转折应尽可能小。

（4）应设置适当的排泄孔，防止雨、雪、冷凝液等集聚在排放管中。

（5）安全阀与进口管和排放管的连接螺栓应均匀把紧以防止对阀门产生附加应力。

2 安全阀的调整

当压缩机调整后的工作压力仍然处于安全阀的工作范围内时，可以通过旋转调整螺杆，改变弹簧预紧压缩量来对开启压力进行调整。拆去阀门罩帽，将锁紧螺母拧松后，即可对调整螺杆进行调整。首先将进口压力升高，使阀门起跳一次。若开启压力低，则按顺时针方向旋紧调整螺杆；若开启压力偏高，则按逆时针方向旋紧调整螺杆。当调整到所需的开启压力后，将锁紧螺母拧紧，装上罩帽。

若所要求的开启压力超出了弹簧工作压力范围，则需要调换另一工作压力范围合适的弹簧，然后进行调整。注意安全阀的阀体一定在其安全的承压范围内。在调换弹簧后，应改变铭牌上相应数据。

在调节开启压力时，下列各点应加以注意：

（1）当介质压力接近开启压力（达到开启压力的90%以上）时，不应旋转调整螺杆，以免阀瓣跟着旋转，容易损伤密封口。

（2）为保证开启压力值准确，调整时用的介质条件，如介质种类、介质温度，应尽可能接近实际工作条件。介质种类改变，特别是从气相变为液相时，开启压力常有所变化。工作温度提高时，开启压力则有所降低；故在常温下调整而用于高温时，常温下的整定压力值应略大于要求的开启压力值。

开启压力调整好以后，若排放压力或回座压力不符合要求，则可以利用阀座上的调节圈来进行调整。拧下调节圈固定螺钉，从露出的螺孔中插入一根细铁棍之类的工具，即可拔动调节圈上的齿轮，使调节圈左右转动。当调节圈向右做逆时针方向旋转时，其位置升高，排放压力和回座压力都将有所降低；反之，当调节圈向左做顺时针方向旋转时，其位置降低，排放压力和回座压力都将有所提高。每一次调整时，调节圈转动的幅度不宜过大（一般都在5齿以内）。每一次调整后，都应将固定螺钉拧紧，使螺钉端部位于调节圈两齿之间的凹槽内，以防止调节圈转动，但不得对调节圈产生侧向压力。然后进行动作试验。为了安全起见，在拔动调节圈之前，应使安全阀进口压力适当降低（一般应低于开启压力的90%），以防止在调整时阀门突然开启，发生事故。

必须注意，进行安全阀排放压力和回座压力试验，只有当气流的流量大到足够使阀门全开启时（即达到安全阀额定排放量时）才有可能。而通常用来校验安全阀开启压力的试验台容量都比较小，这时阀门不可能达到全开启，其回座压力也是虚假的。在这样的试验台上校准开启压力时，为了使起跳动作明显，通常把调节圈调在比较高的位置，但在阀门的实际操作条件下这是不合适的，必须重新调整调节圈的位置。

安全阀全部调整完毕后，应进行铅封，以防止随意改变已调整好的状态。安全阀出厂时，除特别指定的情况外，通常是用常温空气按工作压力级的上限（即高压）值进行调整的。故用户都要根据实际工作条件重新加以调整。然后重新铅封。endprint

3 安全阀的常见故障及其消除方法

3.1 阀门泄露

在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面间发生超过允许值的渗漏。其原因可能是：

（1）脏物落到密封面上。使用提升扳手将阀门开启几次，将脏物冲走。

（2）密封面损伤。应根据损伤程度，采用研磨或车削后研磨的方法加以修复。修复后应保证密封面平整度，其粗糙度应当不高于Ra=0.2μm。

（3）由于装配不当或管道载荷等原因，使零件的同心度遭到破坏，应重新装配或排除管道附加的载荷。

（4）阀门设定的开启与设备正常工作压力太接近，以致密封面比压力过低，当阀门受震动或介质压力波动时更容易发生泄漏。应对开启压力进行适当的调节。

（5）弹簧松弛，从而使整定压力降低，引起阀门泄漏。可能是由于高温或腐蚀等原因所造成。应根据原因采取更换弹簧、调换阀门（如果属于阀门选用不当的话）等措施。如果仅仅是由于调整不当所引起，则只需把调整杆适当拧紧。

3.2 阀门启闭不灵活

阀门启闭不灵活。其主要原因可能是：

（1）调节圈调整失当，致使阀门开启过程拖长或回座迟缓。应重新加以调整（按前述）。

（2）内部运动另件有卡阻现象，这可能是由于装配不当，脏物混入或另件腐蚀等原因所造成。当查明原因消除。

（3）排放管道阻力过大，排放时建立起较大背压，使阀门开启不足。应减少排放管阻力。

3.3 开启压力值变化

安全阀调整好以后，其实际开启压力相对于整定值允许有一定的偏差。按照GB12243-89的规定，这个允许偏差值当整定压力≤1.0MPa时，为±0.02MPa；当整定压力>1.0MPa时，为整定压力值的±2%。超出上述允差范围则认为是不正常的。造成开启压力值变化的原因可能有：

（1）工作温度变化引起。当阀门在常温下调整而用于高温时，开启压力常常有所降低。这可以通过适当旋紧螺杆来加以调节。但如果是属于选型不当致使弹簧腔室温度过高时，应调换适当型号（例如带散热器的）阀门。

（2）弹簧腐蚀引起的。应更换弹簧。在介质具有强腐蚀性的场合，应选用表面包覆氟塑料的弹簧或选用带波纹管隔离机构的安全阀。

3.4 安全阀频繁启闭

安全阀频繁启闭其原因可能是：

（1）阀门排放能力过大（相对于必须排量而言）。应当使所选阀门的额定排量尽可能接近设备的必须排放量。

（2）进口管道口径太小或阻力太大。应使进口管内径不小于阀门进口通径，或者减少进口管道阻力。

（3）排放管道阻力过大，造成排放时过大的背压。应降低排放管道阻力。

（4）弹簧刚度太大。应改用刚度较小的弹簧。

（5）调节圈调整不当，使回座压力过高。应重新调整调节圈位置。

参考文献：

[1]陆培文，孙晓霞，杨炯良.阀门选用手册.机械工业出版社.

[2]郁永章，姜培正，孙嗣莹.压缩机工程手册.中国石化出版社，2011.10.endprint