粟崗

摘 要：使用儀器設(shè)備，對安全閥實施在線校驗，是目前國外新起的一種校驗方式。比較安全閥傳統(tǒng)的系統(tǒng)升壓校驗和離線校驗，使用儀器在線校驗具有準確、便捷、安全的特點。文章通過對該項技術(shù)的應(yīng)用研究，驗證在線校驗?zāi)軌蚝芎玫貞?yīng)用在電站鍋爐安全閥校驗上。

關(guān)鍵詞：安全閥；在線校驗；鍋爐

中圖分類號：TK22 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）06-0148-04

Abstract： Using instruments and equipment to carry out on-line check on safety valve is a new check method in foreign countries at present. Compared with the traditional system boost check and off-line calibration of the safety valve， the on-line calibration with the instrument has the characteristics of accuracy， convenience and safety. In this paper， through the application of this technology， it is verified that on-line calibration can be used in the boiler safety valve calibration of power plant.

Keywords： safety valve； on-line calibration； boiler

安全閥是電站鍋爐等承壓類特種設(shè)備的一種常用超壓保護裝置，目前廣泛應(yīng)用于各大電廠和工業(yè)企業(yè)的自備電廠。為保證安全閥的正常作業(yè)，國內(nèi)相關(guān)規(guī)定：安全閥每年應(yīng)進行一次校驗[1-3]。安全閥校驗一般在采用傳統(tǒng)的系統(tǒng)升壓校驗和離線校驗兩種方法外，還有一種在線校驗的技術(shù)。在線校驗是從國外引進的使用在線儀器對安全閥進行在線校驗的技術(shù)，它沒有系統(tǒng)升壓試跳安全閥時系統(tǒng)超壓帶來的危險性，也能夠避免因離線校驗安全閥而將鍋爐停爐所造成的損失[4]。但目前仍有部分電廠不了解在線校驗，對該校驗方法存有疑慮。本文作者從事安全閥在線校驗工作已近十年，通過應(yīng)用研究，驗證在線校驗技術(shù)具有準確、安全的特點，能夠很好地應(yīng)用在電站鍋爐安全閥校驗上。

1 安全閥現(xiàn)場在線校驗實例

在線校驗是給安全閥閥桿施加提升力代替系統(tǒng)自身壓力，通過校驗設(shè)備的提升力不斷的提升而模擬安全閥起跳的過程。當在線校驗裝置提供的提升力到達安全閥開啟壓力時，也就是安全閥進口端的介質(zhì)壓力剛好和彈簧預(yù)緊力相等時，安全閥芯就會開啟。將油缸中的油泄掉后，設(shè)備施加給安全閥的力消失，導(dǎo)致不斷上升的氣壓曲線下降，理論上壓力-時間曲線的拐點就是安全閥的整定壓力值[5]。

使用某型號安全閥在線校驗儀，對現(xiàn)場不同類型的高參數(shù)及低參數(shù)鍋爐安全閥分別進行校驗，然后將校驗結(jié)果各自進行核對，以驗證其能否滿足高、低參數(shù)鍋爐安全閥的校驗。

（1）高參數(shù)閥門首先以參數(shù)較高的某電站鍋爐在線安全閥校驗為研究對象。

某電廠安全閥參數(shù)如表1所示。

圖1為安全閥在線校驗方法的提升力-時間曲線。油缸將持續(xù)增加的提升力施加到閥桿上，綠色曲線平滑往上走；當提升力繼續(xù)增加，提高到一定的時候，提升力克服施加在閥桿上的彈簧預(yù)緊力被提起，在提起的這一瞬間，綠色曲線出現(xiàn)拐點，此拐點的開啟壓力F0通過終端計算機換算得到P0，然后再加上系統(tǒng)自身的負荷壓力Ps，即為安全閥的起跳壓力，其得出的結(jié)果起跳分別為20.303MPa，與設(shè)計開啟壓力20.24MPa誤差非常小。如果校驗得出的開啟壓力過大或過小，則需要調(diào)整安全閥的調(diào)整螺栓，然后再進行校驗，直到檢驗結(jié)果符合規(guī)定誤差值。

為了保證數(shù)據(jù)的有效性，還需要對該鍋爐安全閥進行同樣操作，對比結(jié)果并進行驗證。驗證校驗曲線如圖2所示。

校驗結(jié)果為20.297MPa，與前次校驗數(shù)據(jù)相差非常小，所以本臺在線校驗儀的測量數(shù)據(jù)的精確性和穩(wěn)定性非常好，幾乎能夠完全克服自身誤差帶來對測量數(shù)據(jù)的影響，滿足電站鍋爐安全閥的在線校驗要求。

然后將兩次測試結(jié)果平均后獲得整定值。汽包右側(cè)2#門在線校驗兩次校驗所得結(jié)果如表2所示。

兩次測試結(jié)果平均后獲得整定值：

（20.303+20.297）/2=20.300MPa

（2）低參數(shù)閥門

為驗證設(shè)備對低參數(shù)安全閥的校驗性能，同樣也對壓力參數(shù)稍低的安全閥選取進行校驗。

某自備電廠鍋爐安全閥參數(shù)如表3。

在滿足檢驗條件下，前面的過程，操作儀器進行校驗。

由于閥門在使用過程中整定壓力已經(jīng)發(fā)生能夠改變，所以在對閥門的調(diào)整螺桿多次調(diào)整后，最后校驗結(jié)果為4.447MPa，校驗過程曲線圖如圖3。與設(shè)計開啟壓力4.46MPa誤差在相關(guān)規(guī)定范圍以內(nèi)。

然后再進行驗證性校驗，操作步驟如前，校驗過程曲線圖如圖4。

這次驗證性校驗結(jié)果為4.478MPa，雖然與前次結(jié)果略有誤差，但與閥門的設(shè)計開啟壓力誤差在相關(guān)規(guī)定范圍以內(nèi)。產(chǎn)生誤差的原因是該臺鍋爐為生活垃圾燃燒鍋爐，垃圾發(fā)熱值不穩(wěn)定，爐膛溫度不好控制，造成鍋爐系統(tǒng)壓力略有波動，即P0值有波動，所以造成測量數(shù)據(jù)有誤差，與本身儀器的測量無關(guān)。而且本臺鍋爐現(xiàn)場環(huán)境差，空氣中粉塵較多，也會對儀器造成影響。但是即便如此，該臺設(shè)備在各種不利影響下，依然校驗出誤差很小的數(shù)據(jù)，本身就證明了該設(shè)備的精確性和穩(wěn)定性都相當優(yōu)良，不僅符合電站鍋爐安全閥的在線校驗，也適用于電站鍋爐輔機系統(tǒng)及其他低壓管道系統(tǒng)的安全閥校驗。

將兩次測試結(jié)果平均后獲得整定值。兩次校驗所得結(jié)果如表4所示。

2#爐汽包右側(cè)安全閥在線校驗數(shù)據(jù)表4。

兩次測試結(jié)果平均后獲得整定值：

（4.447+4.478）/2=4.463MPa

通過實例驗證，無論是高參數(shù)還是低參數(shù)的閥門，在系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的情況下，同一閥門的測量值之間的誤差是很小的。所以在線檢測技術(shù)非常合適應(yīng)用在電站鍋爐安全閥的在線校驗上。

2 不同校驗方法的對比

離線校驗、系統(tǒng)升壓試跳、在線儀器校驗是目前電站鍋爐安全閥校驗的三種基本模式?？梢酝ㄟ^實際應(yīng)用來橫向?qū)Ρ葴y量結(jié)果的準確性。

（1）某磷電公司鍋爐安全閥離線校驗報告。在冷態(tài)下的離線校驗，該磷電公司鍋爐過熱器安全閥先導(dǎo)閥副閥的整定壓力為3.97MPa。

（2）安全閥由于在使用過程中受系統(tǒng)的壓力和溫度的影響，冷態(tài)和熱態(tài)不同狀態(tài)下安全閥起跳壓力是不一樣的。因此我們對這只安全閥的校驗研究首先采用離線冷態(tài)校驗的方式。按照校驗步驟，我們測得壓力曲線如圖5所示。

從圖5中的曲線我們看出：要求整定的壓力為3.97MPa，實際校驗壓力3.921MPa，兩相比較，誤差值為：

△P=3.97-3.921=0.049MPa，誤差較大。

在使用過程中，這只安全閥會在3.92MPa，未達到3.97的情況下提前起跳，對鍋爐運行造成安全隱患。

為了保證鍋爐運行安全，我們將安全閥限位螺母打開，需要對調(diào)整螺帽擰緊一定程度，然后再進行校驗。

經(jīng)調(diào)整多次后，校驗的整定值接近設(shè)計值且在誤差范圍以內(nèi)，其在線校驗過程曲線如圖6所示。由圖6可知：該安全閥經(jīng)在線校驗后，整定的開啟壓力為3.978MPa，符合設(shè)計開啟值。

（3）在線校驗完成后，我們通過安全閥的升壓試跳來確定在線校驗儀的校驗準確性。升壓試跳的起跳值是安全閥在使用工況下的實際起跳值，只是由于起跳的時候系統(tǒng)已經(jīng)處于超壓狀態(tài)，是一種事故未遂狀態(tài)，校驗過程對校驗人員和鍋爐系統(tǒng)都比較危險。

通過該磷電公司當天現(xiàn)場鍋爐操作值班人員值班記錄可知：該過熱器安全閥在升壓試跳過程中的起跳壓力為3.98MPa，與在線校驗儀的校驗壓力幾乎一致。

從同一只安全閥的三種校驗方法在應(yīng)用中的比較，我們不難分析：離線校驗的安全閥在使用過程中的誤差比較大。離線校驗（冷調(diào)）的整定壓力和在線校驗、升壓試跳（熱調(diào)）的整定壓力存在誤差，主要是由于彈簧受熱后性能下降而導(dǎo)致的。

我們再來比較該鍋爐過熱器安全閥熱態(tài)調(diào)試的兩組數(shù)據(jù)，由于升壓試跳是安全閥在系統(tǒng)超壓時的實際起跳值，現(xiàn)場升壓試跳的數(shù)據(jù)相對來說是準確的，能很好地驗證在線校驗的準確性，但系統(tǒng)已經(jīng)處于超壓狀態(tài)，比較危險。而在線檢測的工況與升壓試跳過程中系統(tǒng)工況很接近，一般在線校驗時候的系統(tǒng)壓力一般為系統(tǒng)額定壓力的75%左右，接近安全閥起跳時的壓力，所以所校驗的校驗值也有很好的準確性和穩(wěn)定性。所以在線校驗法既沒有升壓試跳時的危險性，也沒有離線校驗產(chǎn)生的誤差，能很好地滿足電站鍋爐安全閥在線校驗的要求。

3 結(jié)束語

通過現(xiàn)場校驗，對比得出安全閥在線校驗技術(shù)對安全閥校驗的校驗值具有很高的穩(wěn)定性，能很好地克服離線校驗帶來的種種不便和各種不利因素消除冷、熱態(tài)校驗帶來的校驗誤差。又由于校驗時工況和升壓試跳時工況近似，可以得出接近升壓試跳時的起跳壓力值，而沒有升壓試跳帶來的危險，具有很好的準確性和安全性。因此在線技術(shù)具備傳統(tǒng)校驗方式?jīng)]有的優(yōu)勢，將在線校驗技術(shù)應(yīng)用在電站鍋爐的安全閥校驗中，能夠更好地提高校驗水平和校驗質(zhì)量。

參考文獻：

[1]TSG ZF001-2006.安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].

[2]TSG G0001-2012.鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].

[3]TSG G7002-2015.鍋爐定期檢驗規(guī)程[S].

[4]何志華.安全閥的在線校驗[J].閥門，2012.

[5]劉海浪.安全閥在線校驗系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2010.