特種設(shè)備安全閥在線校驗
上海申弘閥門有限公司
之前介紹水過濾器在恒通環(huán)保應(yīng)用，現(xiàn)在介紹特種設(shè)備安全閥在線校驗在安全閥校驗時測量方式是目前較為且普遍采用的方法，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。 安全閥是鍋爐、壓力容器、壓力管道（統(tǒng)稱為承壓類特種設(shè)備）的重要安全附件。對安全閥的校驗， 國家特種設(shè)備安全監(jiān)察部門有專門的規(guī)定，本文介紹承壓類特種設(shè)備安全閥校驗的有關(guān)規(guī)定，供參考。 一， 特種設(shè)備安全閥在線校驗安全閥校驗的依據(jù)
早在1992年，原勞動部辦公廳以勞辦鍋字[1992]18號文件印發(fā)了《關(guān)于在用鍋爐壓力容器安全閥校驗的若干意見》（以下簡稱《意見》）?！兑庖姟访鞔_規(guī)定了適用范圍；校驗單位、人員及其職責(zé)；校驗周期、項目和要求；校驗裝置、場地；校驗程序、方法和處理；記錄、鉛封、標牌和報告書等。至今為止，經(jīng)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門特種設(shè)備安全監(jiān)察機構(gòu)核準的安全閥校驗單位，仍按《意見》的規(guī)定進行安全閥的校驗。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥2004年3月24日，頒布了特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG R7001 — 2004 《壓力容器定期檢驗規(guī)則》（以下簡稱《規(guī)則》），明確規(guī)定了壓力容器安全閥“按本規(guī)則附件三‘安全閥校驗要求’進行解體檢查、維修與調(diào)校。”
二， 《意見》和《規(guī)則》的適用范圍
《意見》的適用范圍是：低中壓在用鍋爐壓力容器上的安全閥（包括彈簧直接載荷式安全閥、杠桿式安全閥、靜重式安全閥）。
《規(guī)則》的適用范圍是：不帶附加驅(qū)動裝置的彈簧直接載荷式安全閥、杠桿式安全閥和靜重式安全閥的定期校驗。
兩個規(guī)定中，適用安全閥種類是一致的；但《規(guī)則》的規(guī)定沒有壓力等級限制。
三，安全閥校驗的資質(zhì)
1. 從事安全閥校驗工作的單位，可以是有條件和能力的使用單位，也可以是專門從事安全閥校驗的單位。校驗資質(zhì)應(yīng)經(jīng)核準。
2. 從事安全閥校驗工作的人員（統(tǒng)稱安全閥維修人員）應(yīng)按照《特種設(shè)備作業(yè)人員監(jiān)督管理辦法》、TSG Z6001—2005《特種設(shè)備作業(yè)人員考核規(guī)則》、TSG ZF002—2005《安全閥維修人員考核大綱》的規(guī)定進行培訓(xùn)和考核，取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證》后方可從事安全閥
四， 關(guān)于安全技術(shù)規(guī)范的選用
TSG R7001 — 2004 《壓力容器定期檢驗規(guī)則》屬于特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范，是強制執(zhí)行的。所以，壓力容器安全閥的校驗工作應(yīng)該按照《規(guī)則》附件三的規(guī)定執(zhí)行。
鍋爐上的安全閥校驗，目前還未有安全技術(shù)規(guī)范作出規(guī)定，仍執(zhí)行《意見》的規(guī)定。
壓力管道上的安全閥校驗，目前也還未有安全技術(shù)規(guī)范作出規(guī)定。從合理性來看，應(yīng)該按照壓力容器安全閥校驗的要求進行。
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 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 當冷態(tài)時，Ｐ＝FW／Ｓ
顯然，如果能夠準確地測定附加外力FW，就可以根據(jù)已知的閥 圖一﹑ 安全閥受力分析
PL介質(zhì)作用壓力 FT
彈簧預(yù)緊力 FW 附加外力
閥芯面積
S 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 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F
W的作用下，一個安全閥從關(guān)閉到開啟，再由開啟到關(guān)閉的全過程中，外附加力FW的變化規(guī)律可見圖二所示：
2.1圖二（ａ）為熱態(tài)（在線）測試時的過程曲線，當附加力從零逐步增加，與內(nèi)壓力PL×S之和正好為彈簧預(yù)緊力時，閥門微啟，增大了介質(zhì)作用面積Ｓ，使得用來克服彈簧預(yù)緊力的內(nèi)壓作用力急劇增大，其結(jié)果在瞬間減小了外附加力。從而出現(xiàn)*個特征峰Ａ。當外附加力逐漸減小而達到關(guān)閉點時，由于介質(zhì)作用面積忽然減小，為保持力的平衡關(guān)系，此時，外附加力會出現(xiàn)瞬間回升現(xiàn)象，即第二個特征峰點Ｂ。上述兩個特征峰點Ａ和Ｂ是在線條件下檢測安全閥開啟壓力、回座壓力的技術(shù)依據(jù)。
2.2圖二（ｂ）為冷態(tài)環(huán)境時的測試過程曲線，當閥門未打開前，外附加力克服閥芯靜態(tài)剛性力，當達到開啟點以后，外附加力改為克服彈簧的彈性力，兩者隨時間變化的斜率不同，從而出現(xiàn)*個拐點C，同樣情況，在閥門關(guān)閉時也會出現(xiàn)另一個拐點D。這兩個拐點分別對應(yīng)閥門的開啟和回座，正是冷態(tài)時測試閥門開啟、回座壓力的技術(shù)依據(jù)。 從以上分析不難看出，安全閥在線測試技術(shù)的關(guān)鍵在于如何正確迅速地找到對應(yīng)開啟的特征點。
4 系統(tǒng)構(gòu)成
在線檢測系統(tǒng)由機械夾具、液壓動力單元和數(shù)據(jù)采集處理單元三大部分組成，彼此相對獨立，由兩條10米長的液壓軟管和兩條10米長的五芯屏蔽電纜互相聯(lián)成一個完整的安全閥測試系統(tǒng)。它具有體積小、重量輕、組件模塊化、設(shè)備計算機化、操作簡單、穩(wěn)定可靠等顯著特點，性能在許多方面都超過國外同類儀器水平。關(guān)于特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范的定義 TSG Z0001 — 2004 《特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范制定程序?qū)t》第三條規(guī)定： 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范，是指（以下簡稱國家質(zhì)檢總局）依據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，對特種設(shè)備的安全性能和相應(yīng)的設(shè)計、制造、安裝、改造、維修、使用和檢驗檢測等活動制定頒布的強制性規(guī)定。安全技術(shù)規(guī)范是特種設(shè)備法律法規(guī)體系的重要組成部分，其作用是把與特種設(shè)備有關(guān)的法律、法規(guī)和規(guī)章的原則規(guī)定具體化。
4.1夾具：保證對待測安全閥實施夾持定位，為液壓動力單元提供施加外力的環(huán)境，采用組合式結(jié)構(gòu)，拆卸十分方便。（見圖三）
4.2液壓動力單元：提供可調(diào)節(jié)的液壓輸出和流量，大輸出10MPa，大與本產(chǎn)品相關(guān)論文：美標球閥維護
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