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1、试用期工作总结 浅谈安全阀第1章安全阀基本理论1.1安全阀概述TH图1安全阀是一种自动阀门，不借助任何外力，在受压设备超压的情况下，利用介质本身的力来排出额定数量的流体，即自动开启，以防止系统内压力超过预定的安全值，从而保证设备安全，待压力降到规定值时，自动关闭并恢复密封，阻止介质的进一步流失。它是一种最基本的机械性保护装置。对于安全系数要求较高的海上采油系统来说，安全阀是绝对不可缺少的部分。现在使用的安全阀，绝大多数是弹簧式安全阀。弹簧式安全阀有四个工作过程：开启、排放、回座和恢复密封。即，弹簧式安全阀能够在达到规定的压力值时能灵敏开放，在介质压力继续升高时迅速大量排放降压，而在介质压力下降
2、到规定值时停止排放，及时回座，恢复密封。1.2弹簧式安全阀的调节结构1.2.1弹簧式安全阀的整体结构弹簧式安全阀通过将螺旋弹簧压紧的手段，使之产生弹性作用力传递到阀瓣上，与阀座间的密封面产生密封力，从而达到密封的目的。弹簧式安全阀的基本结构，如图2。安全阀的阀盖1和阀体2由螺栓连接成一体，阀盖内的弹簧由调节螺杆3通过上弹簧盘将弹簧压紧，这个压力由调节螺杆3升降来改变。下弹簧托盘时拖住弹簧的，并将力通过尖端传递到阀瓣4中心。开启压力的调整是通过调节螺杆位置上下移动来改变。1.2.2弹簧式安全阀的调节结构大多数弹簧式安全阀带有调节圈（又称为“齿条”）结构。弹簧式安全阀的调节圈结构有两种，一种是单调
3、节圈结构，另一种是双调节圈结构（如图3）。调节圈的作用是调节安全阀的回座压力和排放压力。调节圈的外圈是齿轮状的，内圈为右旋内螺纹结构，旋套在阀座外圈，（双调图2节圈结构的另一只旋套在阀瓣外圈），调节圈的上下移动位置，改变了介质的动量大小，也就改变了介质冲击密封面时建立的压力区能量大小。使托起阀瓣的力的大小得以改变，从而达到相应改变排放和回座时的压力差值。一般来说，当下调节圈向下调时，调节圈与阀瓣间距离拉大，冲出的介质建立的聚压动能区力量就小，将阀瓣抬起的力也小，就易于回座，使回座压力提高，但同时不利于达到排放。如果将调节圈向上调，情况就相反，阀座就不易回座，回座压力就低，但此时有利于排放，使排
4、放压力减低。 因此调节圈的位置要适当，既要调节适当的回座压力，又要改善排放压力。图3对于带双调节圈的安全阀来说，上、下调节圈之间的距离直接影响安全阀的排放压力和回座压力，距离越大回座压力越高，排放压力也越高，距离越小，则相反。利用双调节圈能对安全阀的这两项性能进行精确的调节。调节圈外圈的齿轮状结构并不是为啮合用，而是为了方便地拨动调节圈和固定调节圈位置用的。没有调节圈的安全阀是无法调节其排放压力和回座压力的。1.3安全阀的分类1.3.1按结构形式上分类(1)密封式安全阀：全启式安全阀，带散热片的全启式安全阀，带扳手的全启式安全阀；微启式安全阀。(2)非密封式安全阀：带扳手的全启式安全阀，带控制
5、机构的全启式安全阀；微启式安全阀，带扳手的双弹簧微启式安全阀，带扳手的微启式安全阀。1.3.2介质的可压缩性分类微启式安全阀，全启式安全阀。1. 4弹簧式安全阀的两种基本型式根据液体不可压缩，而气体可压缩的特性，弹簧式安全阀设计成微启式弹簧安全阀和全启式弹簧安全阀两种基本形式。1.4.1微启式弹簧安全阀图4当介质为液体时，要求安全阀的开启和关闭过程很平衡，不许有突然开启和突然关闭的动作。因为在一个充满液体介质的系统或容器内，如果介质数量发生突然变化，会引起系统内压力的很大波动，特别是安全阀突然关闭时，原来大量排出的液体突然被阻止流出了，会使系统的压力突然升高，这对一个系统来说是很危险的。为了避
6、免上述现象，要求用在液体介质系统的安全阀能平稳地开启和关闭。又因为液体是不可压缩的，在一个充满流体的压力容器内，流体质量的少量变化，同样，会使容器内压力发生很大的变化，所以使用在充满液体介质容器上的安全阀的阀瓣就不可能也不必要开启的很高。微启式安全阀的阀瓣，在规定的升压范围内一般开启高度为阀座内径尺寸的1/401/20。由于微启式安全阀的突出特点是排量小，因此也可在需要排除气体量较少的，小型空气压缩机、蒸发器及小型锅炉等容器上使用。图4是典型的微启式安全阀结构图，图5是它的动作特性原理曲线，显示了开启高度和压力变化的相互关系。1.4.2全启式安全阀图5时间开高压力压力开高当介质为气体的受压设备
7、超压需要排放、泄压时，需迅速释放，如果采用微启式安全阀，选用的口径就会很大，那么阀的体积和重量都会很大（使用起来很不方便），否则来不及泄压保护设备。当全启式安全阀的阀瓣升高到与阀座之间的环形面积相当于发座内径面积时，就已达到全部开启了。图6压力压力开高开高时间图7由于气体的压缩储能作用，当阀瓣一旦打开，压力不会立刻下降，大量气体冲出，形成动能，将阀瓣抬起，同时实践证明，由于弹簧压紧力的作用，不可能将阀瓣冲得很高。但这种安全阀有一个反冲盘，它扩大了阀瓣在开启时的受力面积，当气体大量冲出形成向上的冲击动能时，阀瓣很快被推得很高，达到全开启。因为阀瓣刚开启时，还没有产生相当的动能，所以开始也是平衡开
8、启的，达到一定程度才产生突变，由于全启式弹簧安全阀的整个开启动作过程是由稳定到突然升起，所以，它的开启过程是两段的（这可由全启式安全阀的特性图，图6，看出），因此，我们也称之为两段作用式安全阀。这种安全阀的排放能力大大增加,多使用在介质为气体的场合。图7是全启式弹簧安全阀的典型结构。可见，并不是只要安全阀的口径和连接法兰尺寸一样就可随便安装，不同的场合应选用不同型式的安全阀。如果将全启式安全阀安装在充装液体介质的设备上，就会因其具有突然关闭的动作而产生危险的水锤现象；同样，如果在充装蒸汽或气体的锅炉或其他压力容器上误用微启式安全阀，则会使安全阀的排放能力很低，这样，一旦容器超压，安全阀不能及时
9、将介质排放，导致压力不断继续上升，不能完全起到安全保护作用，特别是在某些产生大量气体的生产设备上，在运行操作或设备不正常超压时，排放能力不足是非常危险的。第2章安全阀的技术性能及指标2.1 安全阀的技术规范2.1.1公称压力(PN)安全阀在规定的低于200下的最高使用压力（由于在使用中材料随温度升高而强度降低，安全阀允许的工作压力要随温度的升高而降低）。2.1.2弹簧式安全阀的弹簧压力级安全阀的开启压力范围，称为安全阀的压力级。在选用安全阀的弹簧时，为了保证在规定的排放压力范围内达到全开启，应使用刚度较小的弹簧，而满足了这一点往往会使工作压力很低。而为了达到规定的回座压力，又应使用刚度较大的弹
10、簧。为了解决上述矛盾，弹簧的刚度既不能太小，又不能太大。所以，为了保证安全阀的动作性能要求，每个安全阀的弹簧只能在一定的压力范围内工作，这就是安全阀的压力级。当要改变某一安全阀的开启压力设定值时，它的压力级是一个参考量。订购安全阀时，一般以压力等级为准。2.2 技术性能指标2.2.1整定压力（Ps）又称开启压力。阀瓣刚离开阀座，有介质连续流出时的压力，为整定压力。整定压力是安全阀最基本的技术性能指标。通常通过两种方法来确定安全阀的设定压力。一种是：根据设备的最大工作压力来确定，安全阀的设定压力等于设备最大工作压力。另一种是：根据受压设备的工作压力确定，安全阀的设定压力等于受压设备工作压力的1.
11、1倍。通常，安全阀的选型和设定压力的确定，都是由设计人员根据工艺的要求确定的。安全阀的开启压力稳定与否主要取决于弹簧的材质和制造工艺,与导向套等运动部位的阻力大小也有一定关系,如果发现开启压力值每一次都变化很大,要解体检查弹簧外圈和阀盖之间、阀瓣与导向套之间是否有杂物卡阻现象，如果无上述情况，则说明弹簧的弹性已不符合要求，应更换弹簧。更换的弹簧，应与安全阀原弹簧尺寸一致，倔强系数（刚度）相当。弹簧是安全阀的关键部件，对它的选用和复核，应符合如下标准：最小工作负荷下的变形量公式：F1=D2mzPs1/4P注：F1:弹簧最小工作负荷下变形量mm；Dmz：密封面平均直径mm；Ps1：设计的最小整定压
12、力MPa；P：弹簧刚度N/mm。最大工作负荷下的变形量公式：F2=D2mzPs2/4P+h注：F2:弹簧最大工作负荷下变形量mm；Ps2：设计的最大整定压力MPa；h：设计的开启高度。一般情况下，弹簧最大工作负荷下变形量应小于或等于弹簧并紧时变形量的80%。2.2.2排放圧力(Pa)当安全阀开启后阀瓣上升到规定的开启高度时的安全阀进口处的压力，定义为排放圧力。对于开启压力来说,不管微启式安全阀还是全启式安全阀都是一样的。当安全阀开启后,介质不断排出,一方面是安全阀阀前压力因介质排出量不够而继续升高,另一方面由于介质冲出密封面,形成动能压力区,将阀瓣抬高,达到排放。此时，阀前压力要比开启压力高（
13、这一点可从动能的角度来理解）,对于蒸汽用安全阀来说,排放压力应小于或等于开启压力的1.03倍,对于其他气体的安全阀应不大于开启压力的1.1倍,而对于液体安全阀来说,排放压力应不大于开启压力的1.2倍。2.2.3回座压力(Pr)当安全阀排放后,介质压力下跌至一定值,阀瓣落下,密封面重新接触时的压力为回座压力。2.2.4安全阀的密封性蒸汽用安全阀,在规定的压力值下,如在出口端肉眼看不见,也听不出有泄漏,就应认为其密封性能合格;用于液体的安全阀,在规定的压力值下,2分钟内密封面不漏出水珠也算合格;用于气体的安全阀,可用水作密试验,测气泡法。大多数安全阀,都可用降压试验来测试其密封性能。2.3安全阀的
14、选用由于安全阀的型号规格繁多，适用各种不同的使用场合和工况，选用时并不是只要压力和口径已知就可以了。安全可靠、经济合理是选用安全阀的主要原则。选用安全阀首先要知道安装在什么设备上、具体哪个单位、介质性质、工作温度、需要在什么压力开启、需要大的排放能力。2.3.1根据使用场合选用结构形式通常根据介质选用安全阀的结构形式：微启式安全阀适用于液体或气体容量小的装置。不封闭带扳手的全启式安全阀适用于锅炉蒸汽系统。封闭式安全阀适用于易然、有毒或其他不易直接排放的介质的系统。带散热片的安全阀适用于高温介质。2.3.2安全阀的型号识别常规阀门型号是按JB308-75编制的，它全面反映了阀门的连接方式、结构形
15、式、公称压力、阀体和密封面材料等因素。常规阀门有六个代号组成：类型代号A表示安全阀连接形式代号结构形式代号阀座密封面或衬里材料代号公称压力数值阀体材料代号对于低温（低于-40）、保温（带加热套）、带波纹管和抗硫（抗硫化氢腐蚀）安全阀，分别在类型代号“A”前加“D”、“B”“W”和“K”来表示。连接形式代号，见表1：表1：连接形式内螺纹外螺纹法兰焊接代 号1246结构形式代号，见表2：表2：安 全 阀 的 结 构 形 式代 号弹 簧 式 安 全 阀封 闭 式带散热片式全启式0微启式1全启式2带 扳 手全启式4非 封 闭 式带双弹簧微启式3微启式7全启式8微启式5全启式6脉 冲 式9阀座密封面或衬
16、里材料代号，见表3：表3阀座密封材料或衬里材料代 号阀座密封材料或衬里材料代 号铜 合 金T合 金 钢H橡 胶X渗 氮 钢D尼龙塑料N硬质合金Y氟 塑 料F衬 胶J锡基轴承合金B搪 瓷C阀体材料为黄铜的安全阀，使用压力限制在1.0MPa以下；铸铁安全阀，使用压力限制在1.6MPa以下，所以对1.6MPa公称压力的铸钢阀体，在型号后面带“C”以示区别。2.3.3安全阀的规格安全阀的规格是按进口通径划分的，用代号DN表示。同一规格的安全阀，型号不同，出口通径也不，微启式安全阀的进出口通径尺寸是一样的，全启式安全阀因气体扩容原因，出口通径比进口通径大一档。阀门的通径是有系列的，是根据JB7959规定
17、制定的，如DN15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150等。第3章安全阀的校验及维修3.1安全阀的校验安全阀校验的前提是，校验台应无泄漏并且校验介质必须清洁。因为校验介质中的固体或杂质会损坏安全阀的密封面。一般情况下，对于气体和气化工况的安全阀，其校验介质应为空气或氮气；对液体工况的安全阀，校验介质为水。对蒸汽工况的阀门，最好应用蒸汽测试，但如果不能用蒸汽校验，也可以用空气或氮气测试。用于安全阀校验的压力表必须经过校定。根据数据单或任务书或名牌值选择压力表，所选的压力表应具有相对于安全阀设定压力值的足够量程，通常情况下选择开启压力值在量程的三分之一至三分之二之间的压
18、力表为妥，因为压力表的量程太大会影响精度，量程太小又容易损坏。90% of Set Pressure1/2(12.7cm)1/4(0.64cm)图8开始校验前，应观察气源压力是否大于开启压力1.5倍以上,气源压力高些无妨,但不能太低,当气源压力较大的时候,校验过程中加压时应缓慢些,这样可避免安全阀突然起跳.在安全阀校验过程中,其出口不能对准自己或别人,以免在起跳时发生危险。3.1.1气泡法密封性能试验根据API527标准的规定，安全阀密封性能测试采用气泡法进行，气泡法试验系统的布置图（图8）。除漏气引出管外径为5/16（7.9mm）外,其出口端应平行于水面并低于水面1/2（12.7mm）。密封
19、性能试验程序如下：（1）升高安全阀进口压力，当压力达到设定压力的90%以上后，升压速度应低于0.01MPa/S，观察并记录安全阀的开启压力。（2）降低安全阀进口压力，使阀门重新回到密封状态，然后在安全阀出口处装上作密封性能试验的盲板。（3）调节安全阀的进口压力并使之保持在密封试验压力，观察和统计，以分钟为时间单位统计的气体泄漏率（水作为测试介质时，应以每小时水的泄漏率表示），计量泄露的气泡数从第一个气泡出现开始计数，取两分钟内的平均值。表4金属密封面安全阀的密封测试泄漏率参考表：设定压力允许最大泄漏率公称通径0.37英寸气泡数/分钟允许最大泄漏率公称通径0.37英寸气泡数/分钟PSIMpa15
20、-10000.1034020150010.36030200013.08040250017.010050300020.710060400027.610080500038.5100100600046.4100100当用水作为试验介质时，水的泄漏率应不超过10cm3/h，对于胶圈密封式的安全阀，不应出现任何泄漏现象。3.1.2降压试验法虽然气泡法具有良好的测试优点，但使用这种方法的条件是，安全阀的每个连接处都有良好的密封性，然而达到这个要求较难，这种方法操作也起来较为繁琐、复杂，同时有些安全阀是非封闭式的，根本就无法完全密封。因而，在校验过程中，也经常采用API标准中的另一种测试方法降压试验法。具体
21、操作程序如下：（1）将安全阀垂直放置于试验台上并锁紧，使安全阀进口密封达到密封要求，（而气泡法同时需要出口密封，多次压个密封会降低严格密封的可能性）。（2）缓慢增加进口压力，观察阀门出口状态变化；（3）当进口压力达到设定压力的90%以上时，关闭进气阀门；（4）稳压3分钟，观察压力表的数值变化；（5）记录3分钟后的压力表指示值；（6）当设定压力大于50PSI时，密封压力是设定压力的90%，当设定压力小于50PSI时，密封压力则低于设定压力5PSI；安全阀密封压力下降值不应超过表5中的密封压力百分数的最大允许范围。表5：设定压力（MPa）进口尺寸（英寸）11 1/21 1/2 44 66 70.6
22、69-3.4485.5%5.4%5%5%4%6.8966.5%6%6%5.5%5%10.37%6.5%6.5%6%5.5%13.07.5%7%7%6.5%6%17.27.5%7%7%6.5%6%20.78%7.5%7.5%7%6.5%在测试过程中，两种密封性的测试方法都能随时根据客户要求进行测试，但如果没有特殊要求，一般采用降压法进行测试。在“QHD32-6”油田和“明珠号”校验安全阀时都使用了气泡法。3.2安全阀的常见故障及维修方法安全阀选择或使用不当，会造成阀门故障。这些故障如不及时消除，则会影响安全阀的功能和寿命，甚至不能启到安全保护作用。3.2.1阀座泄漏阀座泄漏是指在设备正常工作压力
23、下，阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏。在所有安全阀故障中，最常见、最有害的就是阀座泄漏，在我所经历的安全阀中，这种故障的发生率占安全阀故障的90%以上。阀座一旦泄漏，介质就会进入安全阀的二级压力区，介质就会腐蚀导向套和弹簧。如果不及时维修，泄漏将通过腐蚀扩展造成密封面损坏。原因及处理方法如下：（1）脏物落到密封面上，可通过提升扳手或利用校验台对安全阀加压使安全阀开启几次，把脏物吹走。例如：在明珠号校验安全阀时，有些安全阀的出口是阀帽上的排气空，对其调值后，安装阀帽时，丝扣胶的碎屑很容易掉到密封面周围，当再次试压时，碎屑就可能粘到密封面上，导致安全阀泄漏。这种情况下，就必须采取上述方法解
24、决。（2）密封面损伤。这种情况将在下文中单独阐述。（3）弹簧松弛使开启压力降低并引起阀门泄漏。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，甚至调换阀门（如果属于选型不当的话）等措施。如果仅仅是由于调整不当引起，则只需把调节螺栓适当拧紧。3.2.2杂质损坏密封面包在密封面之间的氧化皮、焊接飞溅物、结焦物或其他脏物都会损坏密封面。安全阀在运行中经常发生这种损坏,在维修时也可能发生。安装安全阀前一定要清洗系统的各个部分,因此，校验安全阀必须使用清洁的介质。损坏的密封面一般通过研磨来校正。一般情况下，小洞眼或划伤只用研磨就能去除。损坏严重的在研磨前还需要机械加工。在某些情况下，可以通过选
25、择机构不同的安全阀来减轻安全阀阀座的泄漏。在可能的情况下，使用O型圈软阀座可以最大限度地减少泄漏，从而消除由此引起的腐蚀和锈蚀问题。若不能使用软阀座安全阀或排放系统有腐蚀性介质，则可选用带波纹管式阀座的安全阀，以便隔离并保护导向套和阀门弹簧。3.2.3管道张力导致安全阀变形过大的管道荷载或装配不当可能会使阀体产生变形或零件的同轴度遭到破坏，引起安全阀阀座泄漏。因此，在安装安全阀以及其入口管时，必须做到入口和排放管道妥善支撑并安装牢固，使强大的扭曲荷载不会传递到阀体上。3.2.4工作压力与设定压力太接近安全阀开启压力与设备正常工作压力太接近，当安全阀受震动或介质压力波动时容易起跳，启跳次数过于频
26、繁，会造成泄漏。应根据设备情况对开启压力进行适当的调整。QHD32-6油田生产平台压井泵上的安全阀，就因设定压力与泵工作压力太接近，并且在有背压的情况下使用了无背压的安全阀造成安全阀密封面经常损坏，现在，已将6个小平台的安全阀全部更换。由于经研磨维修好的金属对金属密封的安全阀在大约低于设定压力10%或5PSI（取其大者）情况下，一般都能较好的密封，因此应维持设定压力和工作压力之间这一最低限度的压力差，以免造成密封面泄漏。 3.2.5频跳和震颤频跳：安全阀的阀瓣迅速异常地来回运动，在运动中阀瓣接触阀座。震颤：安全阀的阀瓣迅速异常地来回运动，在运动中阀瓣不接触阀座。频跳和震颤都会使安全阀在起跳后一
27、旦有介质排放，其压降将使阀门立即关闭或趋于关闭。这种开、关循环发生的频率很高，可能造成严重的阀座损坏，有时甚至无法维修（当应该使用全启式安全阀的地方误用了微启式安全阀时就可能出现上述情况）。产生频跳或震颤的可能原因如下： （1）安全阀排放能力过大（相对于必须排量而言），及其尺寸过大。应使选用的安全阀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）齿条调整不当，使回座压力过高。应重新调整齿条位置。（5）弹簧刚度太大。应该用刚度较小的弹簧。3.2.6安
28、全阀启闭不灵活其主要原因及处理方法如下：（1）齿条调节不当，导致安全阀开启过程拖长或回座迟缓。应重新加以调整。（2）因内部运动零件有卡阻现象，这可能是由于装配不当，脏物混入或零件锈蚀等原因造成。应查明原因消除之。（3）排放管阻力过大，排放时建立起较大背压，使阀门开启不足，应减小排气管道阻力。3.2.7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（一般为3%）。超出标准规定的允许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）由于工作温度变化而引起 。例如，安全阀在常温下调整而用于高温下时，开启压力常常有所降低（这也是用于高温度介质的安全阀要进行热态校验
29、的原因，“明珠号”蒸汽锅炉上的两个安全阀在冷态校验后，当锅炉进行调试时，又对其进行了热态校验）。这可以通过适当旋转调节螺栓来加以调节。但如果是属于选型不当导致弹簧腔室温度过高的话，则应调换适当型号的（例如，带散热片的散热式安全阀）安全阀。（2）由于弹簧被腐蚀或老化所引起的，应更换弹簧。在介质具有强腐蚀性的场合，应选用表面包覆塑料或选用带波纹管隔离机构的安全阀。（3）由于背压变动而引起的，当被压变化量较大时，应选用背压平衡式波纹管安全阀。（4）由于内部运动零件有卡阻现象，应检查消除之。例如：若调节螺栓调整不恰当，可能造成提升装置和调节螺栓之间不应有的接触，进而导致开启压力偏高（从力学角度讲,提升
30、装置在安全阀开启时不能垂直开启，导致调节螺栓与提升装置之间的磨擦力增加）。通常，提升装置和调节螺栓之间至少要保持1/16的空间，否则，可能会发生上述现象。3.2.8腐蚀腐蚀很可能会使安全阀部件出现麻眼、麻洞、使阀门部件功能失效、使腐蚀后的产物堆积，使阀门材料普遍被蚀化。以我们的经验来看，在浮式石油生产装置上的各系统中，海水系统和化学药剂系统的安全阀最有可能出现上述情况。通常可以通过选择适当的阀门材料，或选择波纹管式密封使安全阀的弹簧、调节螺栓、阀杆和导向套表面与运行过程中的腐蚀物介质隔离等来控制腐蚀。3.2.9未固定好齿条若齿条未固定或固定不牢固，当安全阀起跳时，齿条受振动上升，严重时可导致阀
31、座无法密封，造成泄漏。3.2.10其他原因造成安全阀阀座泄漏阀杆未对中、阀杆不能扶正、弹簧与弹簧垫片之间的间隙太大，或调整螺栓与弹簧垫圈之间、或阀杆与阀瓣支撑架之间、或阀杆与下部弹簧垫圈之间的接合不好，都会造成阀座泄漏。所以应检查阀杆的平直度，弹簧与弹簧垫圈的安装要适当并使其成为一个正确的弹簧组件。3.3研磨研磨密封面是对安全阀的阀瓣和阀座进行维修的常用方法，除非阀瓣或阀座因脏物、氧化皮或断裂等情况受到严重损坏不能修复。研磨并不是将阀瓣和阀座“对研”，而是用大小适宜的铸铁研模块分别研磨每个部件，并且研磨时应在研模块的研磨表面上不断涂上研磨膏。在对阀瓣进行研磨前，必须将其从支架上取下。在重新将其
32、装回支架之前，必须清除阀瓣和支架上的杂物。要求安装后，阀瓣能在支架上自由活动。3.3.1研磨方式研磨方式可分为手工研磨和机械研磨。机械研磨通常用于工件数量较多而且密封要求不高的场合，也可用于密封面损伤较严重的工件。其优点是研磨速度快，省力。但表面粗糙度等级不高。而手工研磨则相反，可使工件表面获得很高的表面粗糙度等级。而用于修复安全阀密封面轻度损伤或作为机械研磨的精研磨。根据研磨时工件与研具的运动方式，研磨又可分动研磨和静研磨，动研磨指研具不动，而工件（可以使阀瓣或阀座）与研具作相对运动。静研磨则相反，即工件不动，研具与工件作相对运动。对于一般结构的安全阀，因阀瓣拆装比阀座容易，固阀瓣密封面的研
33、磨通常采用动研磨、而阀座密封面一般采用静研磨。3.3.2平面密封的研磨平面密封面加工较简单，且维修方便，因此安全阀密封面形式以平面形为最多，其研磨方式一般采用湿研磨。平面研磨分粗研磨、半精磨和精研磨。粗研磨是为了消除密封面上前一道工序留下的加工痕迹或擦伤、压伤、痕迹、蚀点等缺陷，使密封面得到较高的平整度和一定的粗糙度等级，为精研磨打下基础。静研磨则是为了消除密封面上的粗纹路，进一步提高密封面的平整度和表面粗糙度等级。平面研磨的过程可分为：上料研磨擦净再上料再研磨直至完成，并自始至终贯穿着提起放下、旋转等操作方式。（1）动研磨动研磨的研具一般采用经磨床磨削平整后的平板，称为研磨板。研磨工作开始前
34、，应在研磨板的工作表面涂以煤油，并用清洁干燥的棉纱擦洗干净。在平板上加上适量厚度的研磨剂。然后，把工件需研磨的表面合在研磨板上，沿着研磨板的全部表面以较大的均匀压力，低速推磨或以旋转和直线相结合的运动方式进行研磨。在研磨过程中需不断变更工件的运动方向。由于无规则的运动，使磨料始终在新的方向起作用，工件表面的平整度和表面粗糙度很快地得到提高，同时也使研磨办得到均匀地磨损。研磨一段时间后，磨料由粗逐渐变细，最后，失去研磨作用，与此同时冷却、润滑作用也逐渐减弱。因此，研磨一段时间后，应重新添上新的研磨剂后再进行研磨。如此反复直至达到研磨或半研磨的要求。（2）静研磨静研磨的研具是一种带有导向并能与工件
35、环形密封面相配合的环形磨头。由于静研磨用的磨头较动研磨用的研磨板容易保持平整（通常是在经磨床削平整后的铸铁研磨板上经粗研磨后得到）。因此，静研磨时可以不采用由铸铁材料制成的磨头。其全部研磨过程用由硬质合金材料制成的磨头去完成。静研磨时，先在磨头上的环形面上加上适量厚度的研磨剂，把磨头合在工件密封面上，然后提起，放下，再提起，再放下，使得工件密封面上的研磨剂分布均匀，再以较大的均匀压力作低速不规则的偏心旋转。由于有导向作导靠，磨头不会逃脱在外，始终沿密封面的全部表面作相对运动。研磨一段时间后，应将工件转一角度后再进行研磨。由于磨头和工件密封面作复杂的相对运动，磨料在其间作滑动、滚动产生切削、积压
36、作用，而每一磨料不会在表面上重复自己的运动轨迹。这样磨料就在工件密封面上磨去很薄的一层金属（主要是前一道进加工工序留下的凸峰），磨料也由粗变细，研磨液也逐渐变干，因此，研磨一段时间后，硬件密封面和磨头表面上残存的研磨剂应用清洁干燥的棉花球或软纱布擦干净，重新添上新的研磨剂再进行研磨，粗研磨时应磨的湿一点，精研磨时刻适当干一些。当密封面材料硬度较低时，精研应适当湿一些，以防治表面因干燥而咬伤。一台阀门研磨完毕后，需把磨头放在精磨床削平整的铸铁平板上进行修整（一般采用粗研磨），然后放到一块专用的磨床磨削平整的铸铁平板上用干研磨的方式检查磨头的平整度，直到认为其平整度达到要求时才可继续另一台阀门的研
37、磨。对于要求很高的密封密面或粗研磨时间过长时，磨头在粗磨后就应进行修正，其平整度合格后才可以精研磨。3.3.3研磨时应注意的事项（1）在调制研磨剂和整个研磨过程中，必须注意清洁，不同粒度或不同号数的研磨剂不能相互掺合，且应严密封存以防杂质混入。（2）研具必须经常保持平整，且应妥善存放。（3）不能在同一块平板上或磨头上同时使用不同粒度或不同号数的研磨剂。（4）硬质合金材料制成的平板不易进行粗研磨。（5）研磨时压力一般不应太大，以避免因磨料压碎而划伤密封面。（6）阀瓣与阀座的密封面一般不与允许对研。3.3.4.研磨时常见缺陷、产生原因及防止方法1.密封面程凸形或不平整。其原因可能是：（1）研磨剂涂
38、的太多，应均匀适量使用，涂抹适当。（2）挤出的研磨剂积聚在工件边缘未擦去就继续研磨。应擦去后再研磨；（3）研具不平整。应重新磨平研具再研磨，并注意检查研具的平整度；（4）研磨时压力不匀或没有调头和更换方向。压力要均匀，研磨相当时间后应转一角度后再研磨，并经常变换方向；（5）研具运动不平稳。研磨速度应适当，防止研具与工件非研磨面接触。2.密封面不光洁。其原因可能是：（1）研磨剂调制不当，应重新配置磨剂；（2）磨料过粗，应正确选用磨剂；（3）研磨剂涂的厚薄不匀，应均匀涂抹；（4）研磨剂掺入杂质，应重新配制并做好清洁工作；（5）精研磨时过湿或过干，应适当湿研或干研；（6）压力过大，压碎的磨粒或磨料嵌
39、入工件中，研磨时压力需适当。第4章工作实践4.1在调试过程中应注意的一些问题由于在大多数情况下，安全阀都安装在管线的“死角”，只要管线内部有脏物，在吹扫管线或调试时，脏物进入安全阀一级压力区的可能性很大。因此，安全阀应在有关管线吹扫干净后才能投入使用，否则，系统试压或调试时脏物就会进入安全阀，一旦安全阀起跳，脏物就会残留到密封面上，造成阀座泄漏，甚至损伤密封面。上述情况在新工程和改造工程中都存在，但在改造工程中更为严重。在明珠号校验安全阀时，就曾出现过上述情况。调试人员抱怨安全阀的开启压力不准确，可是当拆卸后重新校验时，却发现安全阀密封面上却粘上了沙粒或其他赃物。有些安全阀因此校验了多次。后来
40、，我们在安装安全阀后，将起隔离阀关闭，等使用时在由调试人员打开。有时施工人员为了准确安装安全阀进出口的管线，施工时就已把安全阀安装到预定位置。在施工过程中，一些脏物进入到了安全阀的一级压力区，这些脏物在吹扫管线时都不能被清除，只能造成上述同样的后果。试压时应避免压力过高，否则安全阀可能因受压过高或排量不够，而导致频跳、震颤、密封面损伤、弹簧损伤等故障。4.2校验介质对校验结果的影响3.1安全阀的校验安全阀校验的前提是，校验台应无泄漏并且校验介质必须清洁。因为校验介质中的固体或杂质会损坏安全阀的密封面。一般情况下，对于气体和气化工况的安全阀，其校验介质应为空气或氮气；对液体工况的安全阀，校验介质
41、为水。对蒸汽工况的阀门，最好应用蒸汽测试，但如果不能用蒸汽校验，也可以用空气或氮气测试。在安全阀校验过程中，使用于不同介质的安全阀的校验介质也不同（这在3.1中已提到），通常的原则是尽量模拟现场工况校验。否则，可能产生有些安全阀永远都不能达标的误导错误。如果适用于液体的安全阀用空气校验的话，在校验时有可能总是泄漏，似乎密封面无法密封，既是刚买的新阀也会产生上述情况。抛开按结构以及其他标准的一些分类方法，在维修过程中还可以按密封形式对安全阀进行分类：4.2.1按连接形式分螺纹连接（包括锥形面连接），法兰连接,焊接。4.2.2按密封面材料分金属与金属的密封、金属与非金属密封、非金属密封。非金属密封
42、的密封性能比金属密封的密封性能要好。但是，非金属密封的密封部件是不可修复的，也就是说，一旦密封性能不达标就必修更换密封垫片或密封圈，不像金属密封部分那样，可通过研磨等途径进行维修。4.2.3按密封形式分面密封、线密封、密封圈三种密封形式。线密封又有球面配合和锥面配合等配合形式。理论上，线配合的密封性能要优于面配合，因为线配合比面配合的密封面积小，理论上更易于实现。然而，在制造安全阀时，其密封部分不可能达到理想状态，因此，对于线配合来说，在密封线上只要有一个地方密封不好就会造成泄漏，但对于面配合来说，只要在密封面上有一条线能够完全密封就可以了。所以采用线密封的安全阀，在使用过程密封性能较差。线配
43、合中的球面配合，是我所经历的安全阀中最难维修的安全阀，作为阀瓣的钢球在制造时很难达到每一点都能与阀座完全密封，但是，每一次安全阀起跳后，钢球的位置都有可能改变，即阀瓣与阀座的密封线改变，也就是说，每一次安全阀起跳都有可能造成泄漏。“明珠号”化学药剂注入系统使用的安全阀，就是“Milton Roy”生产的球面线配合密封的安全阀，虽然是新买的安全阀，但密封性能不好，维修也较难。我认为，这种安全阀用在化学药剂注入系统上欠妥。因为，化学药剂注入系统的介质属粘稠液体，并且腐蚀性较大；而球面线配合密封的安全阀一般适用于清洁的气体介质设备或很清洁的液体设备上，否则，一旦安全阀起跳，气体或液体中的杂质很容易附
44、着于密封面表面，同时阀瓣密封面也很容易改变，从而导致线配合失败或密封面损坏。同时也可以看出，化学药剂注入系统使用面配合的安全阀较好。实际上，绝大多数油田的化学药剂注入系统使用的安全阀也是面密封的，例如,渤海地区的一些油田使用了“北京航天石化技术装备工程公司”生产的面密封安全阀，南海地区的一些合资油田则使用了“NUPRO”公司生产的面密封式安全阀，这种安全阀的特点是调节螺栓是裸露在外的，可直接调节其开启压力，但由于井口生产平台上化学药剂注入系统的工作压力较高，弹簧容易失去弹性，所以需定期更换弹簧。4.3在统计和记录过程中一些问题的处理经过长时间的使用，安全阀的参数标志牌很可能会脱落或丢失，校验记
45、录报告又是每年更换一次，再者每一个安全阀都有一分校验报告，查阅起来很不方便。因此，在校验安全阀的过程中，我对我所参与校验的每个油田的所有安全阀都作了统计，包括已校验和暂时不能校验（都已注明了原因）的。安全阀的主要参数、其所属的系统、P&ID等在统计表中都有记录，这样以来即方便了我们对个油田安全阀的操作，也为油田工作人员提供了方便，同时为将来更换安全阀或购买配件提供了重要依据。在完工报告中，我们还通过备忘录的形式，将校验过程中出现的较为普遍、关键的问题反馈给客户，并为客户提出了一些有关安全阀日常操作和保养的建议。在校验的过程中，一般来说，每个安全阀的校验编号是唯一的，并且与其校验报告编号、证书的
46、编号相同。原来我按照校验的顺序进行编号，但通过明珠号校验安全阀的情况来看，这种编号不是很理想，因为，明珠号的有些安全阀运到公司校验，而我们在工程现场还不知道。以我们的经验，虽然，每个油田的安全阀每年都要校验一次，但是，平时还有部分安全阀送到公司校验，这样一来就很难保证一个油田的安全阀由同样的人来校验，从而导致编号重复。为避免上述现象，我打算采用“校验员代号+序号”的编号方法进行编号,这样编号看似罗嗦，但一般不会出现重复。校验报告中对安全阀的相关参数都作了相应的记录。记录安全阀校验前的开启压力，可以为平台工作人员分析并判断系统的某些故障提供参考和依据。例如，在QHD32-6油田校验安全阀时，FPSO原油处理系统的B系列的产量比预定的产量要低，但一时又找不出原因的具体所在，通过分析校验报告中对校验前开启压力值，查出是由于一个安全的开启压