陸司政

摘要：針對(duì)安全閥校驗(yàn)周期與生產(chǎn)裝置運(yùn)行周期不符的問(wèn)題，本文結(jié)合安全閥校驗(yàn)周期評(píng)定需求，對(duì)影響安全閥動(dòng)作的關(guān)鍵失效因素展開(kāi)了分析，根據(jù)溫度、壓力、介質(zhì)粘性、腐蝕因素之間的關(guān)系完成了安全閥校驗(yàn)周期識(shí)別模型的建立，從而為安全閥校驗(yàn)周期的確定提供科學(xué)計(jì)算方法。

關(guān)鍵詞：安全閥；校驗(yàn)周期；識(shí)別模型

引言

作為承壓類特種設(shè)備上的安全附件，安全閥十分重要，能否正常動(dòng)作直接關(guān)系到設(shè)備和人身安全。在工業(yè)生產(chǎn)中，安全閥需要長(zhǎng)期運(yùn)行，受周圍環(huán)境因素影響可能出現(xiàn)失效問(wèn)題，需要通過(guò)定期校驗(yàn)降低安全風(fēng)險(xiǎn)。但安全閥校驗(yàn)將導(dǎo)致停車，所以需要實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)周期的合理確定，滿足實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)需求。因此，需要完成安全閥校驗(yàn)周期識(shí)別模型的建立，對(duì)安全閥校驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)分析，提出有效的安全閥校驗(yàn)周期確定方法。

1安全閥校驗(yàn)周期分析

按照國(guó)家規(guī)定要求，安全閥需要定期校驗(yàn)，確定合格后才能在工業(yè)生產(chǎn)中投入使用。如果想要對(duì)安全閥校驗(yàn)周期進(jìn)行延長(zhǎng)，需要經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人同意。通常情況下，安全閥需要每年完成一次校驗(yàn)。但結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)流程特點(diǎn)可知，相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)車運(yùn)行3-5年后才會(huì)進(jìn)行停車檢修，并不符合安全閥法定校驗(yàn)周期規(guī)定[1]。綜合考慮這些因素，還應(yīng)確定合理的安全閥校驗(yàn)周期，從而使安全閥校驗(yàn)工作得以順利開(kāi)展。結(jié)合安全閥運(yùn)行特點(diǎn)可知，其將受到溫度、壓力等各種因素影響，在不同工況下失效率不同，因此在安全閥校驗(yàn)周期評(píng)定上需要對(duì)造成安全閥失效的因素進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)綜合分析得到科學(xué)的安全閥校驗(yàn)周期。

2安全閥校驗(yàn)周期識(shí)別模型

2.1關(guān)鍵因素識(shí)別

結(jié)合安全閥校驗(yàn)周期評(píng)價(jià)需求，需要對(duì)導(dǎo)致安全閥失效的關(guān)鍵因素進(jìn)行識(shí)別?，F(xiàn)階段，安全閥主要以彈簧失效、壓力超差、密封面泄露等形式發(fā)生失效問(wèn)題，導(dǎo)致失效的主要原因包含零部件腐蝕、介質(zhì)壓力大、溫度高和介質(zhì)粘性大。其中，零部件腐蝕是由于在裝置周圍環(huán)境介質(zhì)具有腐蝕性的情況下，未能進(jìn)行保護(hù)容器材料和關(guān)鍵零部件的合理選擇，從而導(dǎo)致安全閥出現(xiàn)無(wú)法開(kāi)啟、介質(zhì)泄露、開(kāi)啟壓力高等問(wèn)題。介質(zhì)壓力過(guò)大，主要針對(duì)彈簧直接載荷式安全閥，需要通過(guò)彈簧預(yù)緊力進(jìn)行壓力整定，導(dǎo)致裝置壓力隨介質(zhì)壓力升高而升高，造成安全閥彈簧失效。而在整定壓力較大情況下降介質(zhì)排出，將造成安全閥內(nèi)部受到較大沖擊力，引起密封失效。在溫度過(guò)高時(shí)，彈簧容易出現(xiàn)應(yīng)力松弛，發(fā)生剛性變化，造成裝置無(wú)法準(zhǔn)確開(kāi)啟，長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境最終會(huì)引起彈簧失效。此外，介質(zhì)粘度過(guò)大將導(dǎo)致流動(dòng)性降低，進(jìn)入安全閥腔體后遇冷凝固，將導(dǎo)致安全閥動(dòng)作受到影響。部分安全閥出口直通大氣，粘稠介質(zhì)會(huì)在進(jìn)口側(cè)凝固，造成安全閥失效。

2.2因素關(guān)系分析

實(shí)際建立安全閥校驗(yàn)周期識(shí)別模型，需要對(duì)導(dǎo)致裝置失效的關(guān)鍵因素的關(guān)系展開(kāi)分析。從壓力角度來(lái)看，對(duì)安全閥校驗(yàn)周期進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要考慮彈簧應(yīng)力問(wèn)題。而彈簧應(yīng)力大小與整定壓力、公稱壓力有關(guān)，在整定壓力與公稱壓力相等時(shí)應(yīng)力最大，因此二者比值可以作為判斷彈簧應(yīng)力大小的指標(biāo)，被稱之為整壓比[2]。在常溫條件下對(duì)安全閥進(jìn)行帶載測(cè)試，能夠發(fā)現(xiàn)伴隨著整壓比的增加，裝置開(kāi)啟壓力偏差可以控制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，可以將安全閥校驗(yàn)周期設(shè)定為5年。結(jié)合實(shí)踐生產(chǎn)數(shù)據(jù)可知，在溫度不斷提升的情況下，整壓比有所下降。溫度相同，整壓比較大，會(huì)導(dǎo)致裝置產(chǎn)生較大開(kāi)啟壓力偏差。從溫度和壓力關(guān)系上來(lái)看，想要將校驗(yàn)周期設(shè)定為3年，需要滿足溫度分別為60℃、80℃和100℃時(shí)，整壓比分別不能超過(guò)85%、70%、55%，可以通過(guò)線性插值進(jìn)行整壓比的確定。超出100℃，裝置有較大泄露幾率，需要每年進(jìn)行一次校驗(yàn)。從介質(zhì)粘度和腐蝕因素角度進(jìn)行考慮，可知常溫環(huán)境下介質(zhì)粘度達(dá)到無(wú)法自流狀態(tài)時(shí)，需要每年至少進(jìn)行一次安全閥校驗(yàn)。常溫下能夠自流的情況下，需要根據(jù)腐蝕因素、溫度、整壓比三個(gè)因素關(guān)系對(duì)校驗(yàn)周期進(jìn)行確認(rèn)。從腐蝕因素角度來(lái)看，分為兩種情況，一種是裝置進(jìn)出口有腐蝕產(chǎn)物或內(nèi)件有腐蝕痕跡情況下，需要每年至少進(jìn)行一次安全閥校驗(yàn)；另一種是安全閥無(wú)腐蝕問(wèn)題，需要根據(jù)溫度和整壓比進(jìn)行校驗(yàn)周期確認(rèn)。

2.3識(shí)別模型建立

根據(jù)各因素與安全閥校驗(yàn)周期的關(guān)系，可以建立相應(yīng)識(shí)別模型，如式（1）所示。式中，μ指的是校驗(yàn)周期因子，Kf、Kn、Kwp分別為腐蝕因子、粘度因子、溫度及整壓比因子給安全閥校驗(yàn)周期帶來(lái)的影響。在Kf=0的情況下，說(shuō)明安全閥將受到腐蝕因素影響，Kf=1說(shuō)明無(wú)腐蝕問(wèn)題。Kn=0的情況下，說(shuō)明常溫下介質(zhì)無(wú)法自流，Kn=1說(shuō)明介質(zhì)能夠自流。Kwp=5的情況下，說(shuō)明安全閥在常溫、整壓比≤95%條件下工作；Kwp=3說(shuō)明安全閥工作條件滿足3年一校驗(yàn)的溫度和整壓比條件要求；Kwp=0意味溫度超出100℃。結(jié)合安全閥實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境確認(rèn)各因子的大小，最終可以得到μ的值。在μ=5時(shí)，可以5年進(jìn)行一次安全閥校驗(yàn)；μ=3可以3年進(jìn)行一次安全閥校驗(yàn)，μ=0需要每年進(jìn)行一次安全閥校驗(yàn)。采取該種方法，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算得到安全閥校驗(yàn)周期，因此能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作的開(kāi)展提供便利。

μ=KfKnKwp （1）

結(jié)論：在實(shí)際生產(chǎn)中，安全閥校驗(yàn)工作需要科學(xué)開(kāi)展，才能在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)，保證生產(chǎn)安全。結(jié)合導(dǎo)致安全閥失效的關(guān)鍵因素之間的關(guān)系，可以建立安全閥校驗(yàn)周期識(shí)別模型，根據(jù)安全閥所處環(huán)境的溫度、壓力、介質(zhì)粘性、腐蝕因素進(jìn)行安全閥校驗(yàn)問(wèn)題的綜合分析與判斷，最終制定合理的校驗(yàn)周期，繼而使校驗(yàn)工作得到有序開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉波雷，葉華鋼，聶道政.安全閥校驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與控制分析[J].化工管理，2018（35）：58.

[2]劉強(qiáng)，樓紅軍，黃劍波.基于模糊綜合評(píng)價(jià)的安全閥校驗(yàn)周期確定方法研究[J].化工管理，2018（28）：96-97+100.

（作者單位：廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院肇慶檢測(cè)院）