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摘 要：使用仪器设备，对安全阀实施在线校验，是目前国外新起的一种校验方式。比较安全阀传统的系统升压校验和离线校验，使用仪器在线校验具有准确、便捷、安全的特点。文章通过对该项技术的应用研究，验证在线校验能够很好地应用在电站锅炉安全阀校验上。
关键词：安全阀；在线校验；锅炉
中图分类号：TK22 文献标志码：A 文章编号：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
安全阀是电站锅炉等承压类特种设备的一种常用超压保护装置，目前广泛应用于各大电厂和工业企业的自备电厂。为保证安全阀的正常作业，国内相关规定：安全阀每年应进行一次校验[1-3]。安全阀校验一般在采用传统的系统升压校验和离线校验两种方法外，还有一种在线校验的技术。在线校验是从国外引进的使用在线仪器对安全阀进行在线校验的技术，它没有系统升压试跳安全阀时系统超压带来的危险性，也能够避免因离线校验安全阀而将锅炉停炉所造成的损失[4]。但目前仍有部分电厂不了解在线校验，对该校验方法存有疑虑。本文作者从事安全阀在线校验工作已近十年，通过应用研究，验证在线校验技术具有准确、安全的特点，能够很好地应用在电站锅炉安全阀校验上。
1 安全阀现场在线校验实例
在线校验是给安全阀阀杆施加提升力代替系统自身压力，通过校验设备的提升力不断的提升而模拟安全阀起跳的过程。当在线校验装置提供的提升力到达安全阀开启压力时，也就是安全阀进口端的介质压力刚好和弹簧预紧力相等时，安全阀芯就会开启。将油缸中的油泄掉后，设备施加给安全阀的力消失，导致不断上升的气压曲线下降，理论上压力-时间曲线的拐点就是安全阀的整定压力值[5]。
使用某型号安全阀在线校验仪，对现场不同类型的高参数及低参数锅炉安全阀分别进行校验，然后将校验结果各自进行核对，以验证其能否满足高、低参数锅炉安全阀的校验。
（1）高参数阀门首先以参数较高的某电站锅炉在线安全阀校验为研究对象。
某电厂安全阀参数如表1所示。
图1为安全阀在线校验方法的提升力-时间曲线。油缸将持续增加的提升力施加到阀杆上，绿色曲线平滑往上走；当提升力继续增加，提高到一定的时候，提升力克服施加在阀杆上的弹簧预紧力被提起，在提起的这一瞬间，绿色曲线出现拐点，此拐点的开启压力F0通过终端计算机换算得到P0，然后再加上系统自身的负荷压力Ps，即为安全阀的起跳压力，其得出的结果起跳分别为20.303MPa，与设计开启压力20.24MPa误差非常小。如果校验得出的开启压力过大或过小，则需要调整安全阀的调整螺栓，然后再进行校验，直到检验结果符合规定误差值。
为了保证数据的有效性，还需要对该锅炉安全阀进行同样操作，对比结果并进行验证。验证校验曲线如图2所示。
校验结果为20.297MPa，与前次校验数据相差非常小，所以本台在线校验仪的测量数据的精确性和稳定性非常好，几乎能够完全克服自身误差带来对测量数据的影响，满足电站锅炉安全阀的在线校验要求。
然后将两次测试结果平均后获得整定值。汽包右侧2#门在线校验两次校验所得结果如表2所示。
两次测试结果平均后获得整定值：
（20.303+20.297）/2=20.300MPa
（2）低参数阀门
为验证设备对低参数安全阀的校验性能，同样也对压力参数稍低的安全閥选取进行校验。
某自备电厂锅炉安全阀参数如表3。
在满足检验条件下，前面的过程，操作仪器进行校验。
由于阀门在使用过程中整定压力已经发生能够改变，所以在对阀门的调整螺杆多次调整后，最后校验结果为4.447MPa，校验过程曲线图如图3。与设计开启压力4.46MPa误差在相关规定范围以内。
然后再进行验证性校验，操作步骤如前，校验过程曲线图如图4。
这次验证性校验结果为4.478MPa，虽然与前次结果略有误差，但与阀门的设计开启压力误差在相关规定范围以内。产生误差的原因是该台锅炉为生活垃圾燃烧锅炉，垃圾发热值不稳定，炉膛温度不好控制，造成锅炉系统压力略有波动，即P0值有波动，所以造成测量数据有误差，与本身仪器的测量无关。而且本台锅炉现场环境差，空气中粉尘较多，也会对仪器造成影响。但是即便如此，该台设备在各种不利影响下，依然校验出误差很小的数据，本身就证明了该设备的精确性和稳定性都相当优良，不仅符合电站锅炉安全阀的在线校验，也适用于电站锅炉辅机系统及其他低压管道系统的安全阀校验。
将两次测试结果平均后获得整定值。两次校验所得结果如表4所示。
2#炉汽包右侧安全阀在线校验数据表4。
两次测试结果平均后获得整定值：
（4.447+4.478）/2=4.463MPa
通过实例验证，无论是高参数还是低参数的阀门，在系统压力稳定的情况下，同一阀门的测量值之间的误差是很小的。所以在线检测技术非常合适应用在电站锅炉安全阀的在线校验上。
2 不同校验方法的对比
离线校验、系统升压试跳、在线仪器校验是目前电站锅炉安全阀校验的三种基本模式。可以通过实际应用来横向对比测量结果的准确性。
（1）某磷電公司锅炉安全阀离线校验报告。在冷态下的离线校验，该磷电公司锅炉过热器安全阀先导阀副阀的整定压力为3.97MPa。
（2）安全阀由于在使用过程中受系统的压力和温度的影响，冷态和热态不同状态下安全阀起跳压力是不一样的。因此我们对这只安全阀的校验研究首先采用离线冷态校验的方式。按照校验步骤，我们测得压力曲线如图5所示。
从图5中的曲线我们看出：要求整定的压力为3.97MPa，实际校验压力3.921MPa，两相比较，误差值为：
△P=3.97-3.921=0.049MPa，误差较大。
在使用过程中，这只安全阀会在3.92MPa，未达到3.97的情况下提前起跳，对锅炉运行造成安全隐患。
为了保证锅炉运行安全，我们将安全阀限位螺母打开，需要对调整螺帽拧紧一定程度，然后再进行校验。
经调整多次后，校验的整定值接近设计值且在误差范围以内，其在线校验过程曲线如图6所示。由图6可知：该安全阀经在线校验后，整定的开启压力为3.978MPa，符合设计开启值。
（3）在线校验完成后，我们通过安全阀的升压试跳来确定在线校验仪的校验准确性。升压试跳的起跳值是安全阀在使用工况下的实际起跳值，只是由于起跳的时候系统已经处于超压状态，是一种事故未遂状态，校验过程对校验人员和锅炉系统都比较危险。
通过该磷电公司当天现场锅炉操作值班人员值班记录可知：该过热器安全阀在升压试跳过程中的起跳压力为3.98MPa，与在线校验仪的校验压力几乎一致。
从同一只安全阀的三种校验方法在应用中的比较，我们不难分析：离线校验的安全阀在使用过程中的误差比较大。离线校验（冷调）的整定压力和在线校验、升压试跳（热调）的整定压力存在误差，主要是由于弹簧受热后性能下降而导致的。
我们再来比较该锅炉过热器安全阀热态调试的两组数据，由于升压试跳是安全阀在系统超压时的实际起跳值，现场升压试跳的数据相对来说是准确的，能很好地验证在线校验的准确性，但系统已经处于超压状态，比较危险。而在线检测的工况与升压试跳过程中系统工况很接近，一般在线校验时候的系统压力一般为系统额定压力的75%左右，接近安全阀起跳时的压力，所以所校验的校验值也有很好的准确性和稳定性。所以在线校验法既没有升压试跳时的危险性，也没有离线校验产生的误差，能很好地满足电站锅炉安全阀在线校验的要求。
3 结束语
通过现场校验，对比得出安全阀在线校验技术对安全阀校验的校验值具有很高的稳定性，能很好地克服离线校验带来的种种不便和各种不利因素消除冷、热态校验带来的校验误差。又由于校验时工况和升压试跳时工况近似，可以得出接近升压试跳时的起跳压力值，而没有升压试跳带来的危险，具有很好的准确性和安全性。因此在线技术具备传统校验方式没有的优势，将在线校验技术应用在电站锅炉的安全阀校验中，能够更好地提高校验水平和校验质量。
参考文献：
[1]TSG ZF001-2006.安全阀安全技术监察规程[S].
[2]TSG G0001-2012.锅炉安全技术监察规程[S].
[3]TSG G7002-2015.锅炉定期检验规程[S].
[4]何志华.安全阀的在线校验[J].阀门，2012.
[5]刘海浪.安全阀在线校验系统的研究与实现[D].杭州：浙江工业大学，2010.
本文来源：https://www.sh-renlong.com/zhuantifanwen/gongwenfanwen/22324.html