浙江省杭州市特种设备检测研究院 许建国
安全阀是一种自动阀门,它不借助于任何外力而利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止压力超过额定的安全值。当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。
作为承压类特种设备的最后一道防线,安全阀起到不可忽视的作用。根据TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》,安全阀定期校验一般每年至少一次。但安全阀的现状不尽如人意,在制造与使用过程中,因个头小而常被忽视,在校验中发现存在不少问题。
目前安全阀的制造、使用、检验、检修所依据的规程为TSG ZF001 及相关专业法规、规程,根据TSG ZF001中的B3.4.1款,在安全阀铭牌上或者安全阀外表面至少有以下内容的明显标志,其中产品编号应当为阀体上等永久性标志:1.安全阀制造许可证编号及标志;2.制造单位名称;3.安全阀型号;4.制造日期及其产品编号;5.公称压力(压力级);6.公称通径;7.流道直径或者流道面积;8.整定压力;9.阀体材料;10.额定排量系数或者对某一流体保证的额定排量。
实际上,因作为管道元件的安全阀没有强制要求制造监检,安全阀出厂缺少第三方监督检验,造成实际流通到市场的安全阀铭牌很不规范。表现在:
1.无制造许可证号,甚至有无证企业生产的安全阀流通到市场;
弹簧式安全阀的生产厂家往往执行技术标准GB12241-2005《安全阀 一般要求》、GB/T12243-2005《弹簧直接载荷式安全阀》,在这些标准中有关安全阀的铭牌内容中无安全阀制造许可证编号的要求,查找安全阀的制造许可证编号成了一件十分困难的事情。在2021年10月1日、11月1日分别开始实施的新标准GB12241-2021、GB/T12243-2/21中此项规定已加以修改。
2.超资质生产,有许可证号但许可范围与实际产品相冲突;
3.阀门型号编制未按照JB/T308《阀门型号编制方法》来执行,如有将A27型阀门编成A28型,造成用户选型错误,用户使用这类假的A28型阀门,排量达不到设计要求,可能导致设备超压而无法及时排除多余流体,影响设备的使用安全;
4.产品编号问题多,同一阀门厂家产品编号重号多,甚至干脆无编号;
5.压力等级无,不知弹簧许可工作范围,导致无法整定。
安全阀的制造许可原来分为A1、A2及B级,2019年后改为A、B级,分别由国家与省两级许可,在市场监管总局网站显示可查询北京、天津等十来个省份的安全阀制造单位信息,但实际上数据查询非常困难。对于浙江省的安全阀制造单位,以前的批准范围在网站上一目了然,但在新许可实施之后,批准范围仅描述为“具体产品范围见型式试验证书”,给检验与监察带来较大难度。而所有这些,更给用户选择安全阀的制造企业带来较大困难,用户无从得知信息,造成选择安全阀非常随意。
用户对安全阀的相关知识了解不够,对承压类特种设备的相关要求不够了解,表现在:
1.安全阀选型随意。不考虑介质。如用于气体介质的没有采用全启式而采用微启式安全阀,用于可燃或有毒介质时没有采用封闭式而采用敞开式安全阀等。不考虑工作压力与压力等级。常见的是阀门公称压力符合要求但压力等级不符合要求。
2.安装时排汽管路未加固定或固定不够。安全阀在排放时会产生较大的附加应力或引起震动,排放管应根据需要采取有效的固定措施。但在实际安装时也有安装单位忽视此条,造成安全阀排放时大量蒸汽从安全阀进口法兰处喷出,对安全阀现场校验人员造成极大隐患。
3.安全阀疏水管路的安装。对于以蒸汽为介质的安全阀,在排气管底部以及可能产生凝结水的管道最低点(包括阀体)应装有疏水管,在排气管或输水管上均不应装设任何阀门。许多安装单位在排气管上会装疏水管,但对于阀门本体上的疏水管却经常有忽视。
4.安全阀的前泄(或称预泄漏)。理论上安全阀不到整定压力不开启,到了整定压力“轰”的一声开启。但对于弹簧式安全阀,在未到整定压力时,因阀座密封力随介质压力升高而降低,往往就有少量介质泄出,特别是电站锅炉上的安全阀,在达到整定压力95%、个别甚至90%时就有此现象,对于接近额定参数运行的锅炉的安全阀,此时不要与安全阀的泄漏混淆。个别用户或检验人员往往将此判定为安全阀泄漏,这不妥当。
5.安全阀整定压力随意。许多送检的用户根本不清楚自己的安全阀用在什么设备上,不清楚设备的工作压力,不清楚相关法规对安全阀的整定压力的要求。根本没有明白为什么校验安全阀,导致送检时安全阀整定压力填写非常随意。
6.安全阀校验周期不对。TSG ZF001中B6.3.1条款的要求:(1)安全阀定期校验,一般每年至少一次,安全技术规范有相应规定的从其规定;(2)经解体、修理或更换部件的安全阀,应当重新进行校验。用户往往就记住第一款前面部分,对于第二款完全不了解或选择性忘记。安全阀的装运、保管、检查及安全阀的技术档案更是没有执行TSG ZF001中相关条款的要求。
7.电站锅炉安全阀校验方式的选择。TSG11-2020《锅炉安全技术规程》第5.1.14条第一款规定:安全阀校验一般在锅炉运行状态下进行。而在DL/T959-2020《电站锅炉安全阀技术规程》的第8.4条“安全阀校验调整”中,更是规定安全阀校验要求在锅炉运行状态下进行(8.4.3款),调整方式采用在线校验仪进行调整,并且当整定压力误差在规程规定的范围之内时,可以不做升压实跳试验(8.4.4款)。
在DL/T959-2005版中,关于电站锅炉安全阀的校验规定是:“一般采用在线热态校验”,可以是在线校验仪,也可以是升压实跳,同时规程说明升压实跳由于工作环境恶劣,起跳次数多,会带来密封面的损坏、噪声污染和校验时的安全(因实际上此时锅炉处于超压状态),此条规定在2020版中已删除。
在GB/T12243-2021《弹簧直接载荷式安全阀》中,规定有用于各种介质的安全阀的启闭压差,而在具体的特种设备法律法规、各种规程中,只有锅炉有对安全阀的启闭压差的具体规定,而离线台上或采用在线校验仪时安全阀的校验都不涉及回座压力,只有安全阀实际动作后才知道回座压力。而众所周知,电站锅炉安全阀的回座压力对于汽轮机的安全运行非常重要,所以个别管理人员基于确认回座压力的考虑,对于电站锅炉安全阀的校验热衷于采用升压实跳,即使规程已明确可以不进行升压实跳。对于大型电站锅炉,基于人身及锅炉设备的安全考虑,在DL/T959-2020版中,明确“采用安全阀在线校验仪校验时,可以代替安全阀运行中的排汽试验”。对于热电锅炉使用单位而言,如果有升压实跳情结,建议处理方法如下:锅炉上的安全阀全部按规程采用在线校验仪进行校验,而在机组启动并网前或解列后,对于过热器上按较低压力整定的安全阀,采用实际起跳复核,虽然在DL/T959-2020版中已对此不作要求。建议新阀门或未经检修过的安全阀不必实跳,对于解体检修过的安全阀在有条件的情况下进行实跳校验,事实上安全阀校验规则上说校验项目是整定压力和密封性,有条件的情况下校验回座压力,但是在提供的报告模板里又没有回座压力这一项内容,可见规程并不鼓励校验的时候去测回座压力,因为我们无法确认实跳的时候开高是否达到排放的高度。
1.按许可范围制造安全阀,不超资质超范围制造;
2.按照JB/T308《阀门型号编制方法》来编制阀门型号;
3.按照TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》要求来制作铭牌;
4.在修订相关法规要求前,制造厂家对自己单位的阀门产品,有产品编号不能重复的可执行的保证措施;
5.建议在阀门上分别标明公称压力与压力等级。
6.特种设备设计单位应认真设计图纸,选择正确的安全阀,并对型号规格的描述应该非常明确。
1.按设计图纸采购并验收设备(包括安全阀);
2.熟悉所使用的特种设备,了解设备的工作介质、工作压力,了解法律法规对该设备安全阀的整定压力及密封压力的特殊规定。
3.按TSG ZF001来正确使用安全阀并建立安全阀技术档案。
1.检验机构的特种设备检验人员在检验特种设备时,认真检验安全阀,发现问题及时指出并提出整改意见。
2.我们要有很强的危机意识及服务意识,需要在改制转型前做好人机料法环的各种准备。
监管机构在监管特种设备及相关事项中,建议增加以下几项措施:
1.统一全国范围内有关特种设备制造单位(包括安全阀制造单位)的查询地址,使查询安全阀制造许可证一键可查,同时更改批准范围的描述,让人一查就明;
2.加强对特种设备法律法规及特种设备相关知识的普及与宣传;
3.加强对安全阀制造单位的检查与监督;
4.加强对检验机构的督查。根据刚颁布的TSG Z7002-2022《特种设备检测机构核准规则》,安全阀校验机构准入门槛极低,容易良莠不齐,建议各级监管机构对安全阀校验机构加大监管力度,同时可以参考检验人员管理办法,对安全阀校验人员实行注册制度。
5.加强对检验机构反馈问题的督查。