对TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》的修订建议

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)深圳市特种设备安全检验研究院 作者:丁二喜

  从出厂检验、校验设备、整定压力的判定、校验介质、校验程序和校验周期等方面对TSGZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》中的相关内容进行了分析,并提出了修订建议。

一、前言

  安全阀是一种自动阀门,它不借助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,阀门自行关闭并阻止介质继续流出。随着现代工业的发展,安全阀作为承压特种设备的安全附件被广泛应用于石油化工、燃气、热电等行业。安全阀产品的好坏,直接影响着设备的安全运行。2006年发布的TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》对规范安全阀的设计、制造、型式试验与校验工作起到了重要作用。但随着现代工业技术的不断发展与进步,真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为该规程中诸多条款存在不适用或无法实现的现象。

二、出厂检验

  《安全阀安全技术监察规程》附件B3.2规定:安全阀出厂检验项目包括耐压试验、气密性试验、整定压力调整、密封试验及合同规定的检验项目。同时B3.2条款规定了整定压力调整、密封试验的试验介质、试验次数及试验结果判定等,但对于调整的具体整定压力值、密封试验压力值并未明确规定。

  购置的安全阀是否能够调整到需要的整定压力、整定压力偏差是否满足标准要求以及在需要的整定压力调整后密封面是否具有良好的密封性能是安全阀用户最关注的问题。如果安全阀用户在其采购合同中明确提出了需求的整定压力值,出厂试验时只要将安全阀调整到用户需求的整定压力,并按照规程的规定取90%整定压力或者整定压力减0.03MPa作为密封试验压力。但由于安全阀所保护承压设备运行工况的不稳定,安全阀用户往往提供的只是压力等级范围,而不能提供具体的整定压力值,此时密封试验压力也无法确定。查阅阀门设计手册,对于钢、硬质合金密封面安全阀的密封面必需比压qMF按下式计算:

对TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》的修订建议

  式中 pN——公称压力,单位为MPa;bM——密封面宽度,单位为mm。

  对于给定规格型号的安全阀,公称压力和密封面宽度为定值,因此密封面必需比压为定值。安全阀如要保持密封面密封性,则必须满足:

q1≥qMF (2)

  式中 q1——密封面比压力,单位为MPa。安全阀密封面密封比压的设计原理如图1所示,当介质压力为p时密封面比压力q1按下式计算:

q1=Dm(ps-p)/(4b) ( 3 )

  式中 Dm——关闭件密封面平均直径,单位为mm;ps——安全阀整定压力,单位为MPa;p——设备正常运行压力,单位为MPa;b——关闭件密封面宽度,单位为mm。

平面密封安全阀在关闭状态下作用力示意

图1 平面密封安全阀在关闭状态下作用力示意

  当整定压力与设备运行压力差值越大,密封面比压力越大;当整定压力与设备运行压力越接近,密封面比压力越小。出厂试验时密封试验压力取值一般为90%整定压力,因此,整定压力值越小,安全阀密封面的比压力越接近必需比压力。

  建议《安全阀安全技术监察规程》附件B3.2中添加关于出厂检验中整定压力值的确定条款,即“按合同规定进行整定压力的调整,如合同中未明确规定整定压力值,按选用安全阀压力等级的最低值进行调整。”

六、校验程序与校验周期

  《安全阀安全技术监察规程》附件E规定了安全阀校验先后顺序为校验前的检查、整定压力校验和密封试验。安全阀校验前要对安全阀进行清洗,并且进行宏观检查,然后将安全阀解体,检查各零部件。校验前检查是必须的,因为如果不进行检查和清洗,如密封面处有杂质,在进行整定压力调整时,安全阀启跳后再回座会损坏密封面。但是,随着现代工业技术的不断发展,安全阀使用的数量越来越多,以深圳为例,一年校验的安全阀数量超过30 000只,不可能做到每个安全阀都进行清洗、解体检查。同时,较多的安全阀密封面为非金属,比如A42F类的安全阀,其密封面为石棉,如进行解体检查,石棉密封面必将损坏。另外,对于一些进口的结构复杂的安全阀,解体检查后装配质量往往无法保证。

  另外,TSG ZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》附件B6.3.1规定:安全阀定期校验,一般每年至少一次,满足有清晰的历史记录、被保护设备的运行工艺条件稳定、安全阀内件材料没有被腐蚀等条件的安全阀校验周期可以适当延长。在对大量安全阀进行校验后发现,较多的安全阀第一次开启压力往往与冷态试验差压力有较大偏差,特别是非金属密封结构的安全阀,第一次开启压力一般比冷态试验差压力大很多。显然是校验周期过长,又没有定期进行手动排放试验,密封面粘连在一起所致。对于此类安全阀应缩短校验周期。

  综合考虑校验程序与校验周期,建议如下:

  1)对于外观比较脏,有明显杂质存在的安全阀,应进行清洗和解体检查,而对于外观较好、干净的安全阀则不需要进行清洗和解体检查。

  2)对于第一次开启压力大于冷态试验差压力的安全阀,应适当缩短校验周期,或在报告中注明手动排放试验周期。

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