電站安全閥校驗有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定
根據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督局鍋爐壓力容器監(jiān)察局頒布的《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定:“在用鍋爐的安全閥每年至少應(yīng)校驗一次” ;《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》((DL612-1996)9.1.13)規(guī)定:“鍋爐安裝和大修完畢及安全閥經(jīng)檢修后,都應(yīng)校驗安全閥的起座壓力”,(并明確規(guī)定“規(guī)程監(jiān)察范圍:f)熱力系統(tǒng)壓力容器:高、低壓加熱器、除氧器、各類擴容器等”;國家電力公司頒布的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》規(guī)定:“各種壓力容器安全閥應(yīng)定期進行校驗和排放試驗”。這些規(guī)定都十分明確了對電站安全閥的定期校驗工作。
電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》(DL612-1996)9.1.13對儀器校驗安全閥有明確規(guī)定:“純機械彈簧式安全閥可采用液壓裝置進行校驗調(diào)整,一般在75%~80%額定壓力下進行。經(jīng)液壓裝置調(diào)整后的安全閥,應(yīng)至少對最低起座值的安全閥進行實際起座復(fù)核。”
1 安全閥的檢驗方法
目前,電力系統(tǒng)的安全閥校驗普遍采用的方法有離線測量和在線測量兩種。
離線測量需要在設(shè)備停車時拆下安全閥送到檢驗臺上,即費時又費力,且該種測量方法不能解決溫度對安全閥開啟壓力的影響,而對一些不可拆下的安全閥(如焊接閥等)更是無能為力。在線測量又分為實跳測量和儀器測量兩種。實跳測量會對安全閥造成不必要的傷害,并且噪聲污染和測量時的安全性問題已越來越引起人們的重視,一九九九年七月九日遼寧省錦州發(fā)電廠在安全閥校驗時五死三傷的慘劇應(yīng)該不會忘記。
儀器測量方式是目前較為先進且普遍采用的方法,如英國FURMANITE公司于八十年代研制的TREVITEST的實用產(chǎn)品。該儀器以風(fēng)動馬達驅(qū)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,通過手工計算出最終結(jié)果整個測量過程均需人工參與,故測量結(jié)果的一致性受人為因素影響很大,測量精度不能保證。此外,該種儀器的價格昂貴(2000年報價達125萬元),難以在國內(nèi)推廣。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。
NSH系列安全閥在線定壓儀系由北京邦備機電技術(shù)有限公司及北京勞動安全技術(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)計工藝上有重大突破。NSH安全閥在線定壓儀是校驗電站安全閥的新型專*產(chǎn)品,勞動部鍋爐壓力容器監(jiān)察局、電站閥門標(biāo)委會推薦產(chǎn)品,此產(chǎn)品經(jīng)過中國計量科學(xué)院檢測合格。目前,該儀器已在全國五十多電廠的安全閥校驗中應(yīng)用,經(jīng)實踐證明,此儀器在設(shè)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(shù)檢測,也可對經(jīng)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(tǒng)介質(zhì)壓力等參數(shù)。
2 設(shè)計原理
彈簧安全閥的開啟、關(guān)閉動作是依靠其進口端的介質(zhì)壓力變化和彈簧預(yù)緊力來使閥芯自動開啟及關(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,閥芯克服彈簧預(yù)緊力自動開啟,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,閥芯自動關(guān)閉,泄放停止。
根據(jù)這個原理,可以設(shè)想,在線(又稱熱態(tài))測量或調(diào)整安全閥時,如果由外部提供一個向上的附加力,則當(dāng)介質(zhì)壓力與這個附加力的總和剛剛克服彈簧預(yù)緊力時,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,單獨由外部附加力克服彈簧預(yù)緊力時,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,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)計依據(jù)和原理。
3 技術(shù)依據(jù)
根據(jù)對彈簧安全閥開啟動作特性的分析,可以得出:在外加力FW的作用下,一個安全