SH4型安全阀在线检测仪简介


前    言

安全阀在线检测技术是在安全阀与泄压阀领域内新发展起来的一项专业化技术,迄今已有十余年的历史。由于在线检测和整定安全阀开启压力时装置不须停车,生产照常进行,因此,这项技术一出现,就在业内立即引起极大兴趣,尤其对诸如石化、电力、化工等现代化连续生产的流程工业更具吸引力。

通常人们所说的在线检测是指将压力容器系统逐渐升压,直至安全阀开启并读取开启压力。显然,这种方法是受限制的,除了在某些锅炉上可实行外,大多数化工设备上是不允许这样做的。本文所指的安全阀在线检测技术则是另一种全新的检测概念,它的基本原理如下:

对一个处于正常密封状态下的安全阀的阀杆施加一个向上的外加拉力时,安全阀密封件(阀瓣与阀座)间的密封压紧力将逐渐减小,当该密封压紧力减至零时,阀瓣开始微动,安全阀开启。通过测定安全阀开启时刻的外加拉力ΔF、安全阀入口压力Po以及阀瓣密封面积S即可按下式计算安全阀的开启压力Ps.

Ps=Po+ΔF/S

据不完全测算,迄今在我国市场上售出的安全阀在线检测仪约在200台左右,但真正有效投入生产应用者为数甚少,大多数仪器则闲置无用,究其原因不外以下几点:

仪器结构复杂,体积重量大。一方面不适合现场移动性或高部位使用,另一方面由于故障率过高,出现问题时用户束手无策。甚至有的商家为了提高销售价格,还在一些无关紧要的“花絮功能”上大做文章。

测量误差大。许多用户以为在线检测仪是新型机电仪器,肯定准确。孰不知仪器的准确与否关键在于传感器的标定好坏。由于现场使用条件大多比较恶劣,传感器必须经常标定,许多用户甚至几年从未进行过再标定。

用户得不到在线检测技术的全面系统培训。有些商家只顾销售仪器,不重视相关知识培训。当现场碰到各种具体问题时,用户没有应变的对策和处理能力,以致用户放弃使用在线检测。

在线检测技术的应用普及与推广工作还不适应生产需要。迄今,许多业内人士仍担心,在线定压弄不好会导致安全阀“放炮”(即阀瓣突跳),生产被迫停顿,从而在关键时刻不敢使用。

本公司研制生产的SH4型安全阀在线检测仪采用一种阀瓣微动法判别安全阀开启的准则。它严格符合国际上通用的开启压力术语定义,并且从理论上保证了仪器的小型化、轻量化以及对生产工况无扰动性。尤其是对现场测量时普遍感到棘手的因误操作引起阀瓣突跳与回座后有泄漏等难题,SH4均采取了有效技术对策。

对于决定测量误差的传感器的标定问题历来就是困扰在线检测技术人员的难题。一方面,即使在普通城市也很难找到专用标定设备,另一方面,对昂贵的费用,用户也不可能经常将其拿去送检。SH4已为广大在线检测技术人员开发了一套传感器自我标定技术。

功能与用途

SH4型安全阀在线检测仪是一种适用于锅炉压力容器领域中各种弹簧式安全阀、泄压阀开启压力检测的便携式仪器。它能在生产装置不停车状态下,测量安全阀的开启压力,而不需要提高锅炉压力容器的系统压力;也能在安全阀入口压力为常压情况下进行所谓的“冷态”检测开启压力。

利用SH4型安全阀在线检测仪可帮助你解决生产现场中出现的下列安全阀实际问题:

装置运行过程中安全阀在非整定压力下起跳时,可不停车应急在线重新整定,生产照常进行。

符合以阀瓣微动作为安全阀开启的国际通用准则,检测时不扰动生产工况。

检测过程中不排放介质,保护能源,保护环境。

对一年以上长周期运行的安全阀进行不停车在线方式的“年检”和整定,以满足国家主管部门对在役安全阀“每年至少校验一次”的法规要求。

对回座后仍有泄漏的安全阀实行有效强制关闭而不改变其整定压力。而按常规处理,操作人员需拧紧定压螺丝直到泄漏消除,从而使安全阀原整定值失效,酿成潜在隐患。

大检修开始停车时筛选出不需要检修的安全阀,例如大口径、高部位等不易安装、拆卸的安全阀及工作介质和环境条件较良好的安全阀等,进行现场定压,以节省大修费用和工期。

校验台整定后的安全阀经运输、安装等环节的影响,开启压力往往发生变化。对此,投料开车前对重要安全阀进行常压冷检定,保证开车顺利进行。

各种供热、取暖锅炉在开炉前的冷态检定。

整定在安全阀所处实际环境下进行,综合了背压和温度效应的影响,甚至安装(应力)条件的影响,这在常规检验台是做不到的。

与爆破板串联安全阀的冷检定。由于这些安全阀工作 环境良好,通常不需要拆下检定。

大流量焊接安全阀的现场定压。配合升压法检测可快速高效完成整定工作,并且保护了密封件。

代替以升压法现场检测、调节锅炉和一些大型压力容器的安全阀 ,节省大量能源,减少环境污染。

对未配置高压增压设备的常规检验台,借助在线检测仪可检测高开启压力的安全阀。

正象中石化总公司生产部[1997]生设字119号文件所述,“安全阀、爆破板是确保压力容器及管道安全,防止恶性事故发生的最后一道防线,其作用是其他器件和方法所无法替代的”。据此,中石化生产部提出,除安装并联安全阀,并在安全阀前、后加装截止阀外,对部分有条件实行在线定压调校的安全阀可以积极创造条件,在装置两次大修的间隔增加在线定压调校。这个工作,SH4是完全能胜任的。

系统构成

如图所示,机械支架①固定在待测安全阀②的阀体上,为附加外力提供施力环境。手动微型油泵③输出高压油将一向上驱动的外加力作用在油缸④的环形柱塞上。经中心导杆等部件的传递,该外加力直接作用到安全阀阀瓣上,从而进行测量。所施外加拉力大小由传感器⑤测定,安全阀阀瓣的开启动作由拾音探头⑥或触点探针⑦的状态变化感受。上述输出信号均传至数据处理器⑧作进一步处理。

除液压力外,还可用机械式螺纹千斤顶⑨提供附加外力。

在安全阀回座后仍有泄露时,用限位---强关器⑩实现强制关闭。

 

技术特点

SH4是在SH1(专利号ZL89208448.0)、SH2(专利号ZL95222042.3)以及ST2000三种型号的在线检测仪研制设计的基础上,对迄今多种中外同类产品性能进行了深入的综合、分析与扬弃,并汲取多年现场检测实践的正、反两方面的经验,结合用户的多种实际需求而开发的最新一代安全阀在线检测仪器。它的整体设计思想在于:一、力求删繁就简、简单实用,故障率减至最低,并且绝大多数故障用户能自行解决;二、测量数据准确可靠。

SH4的主要特点归纳如下:

采用阀瓣微动法判开准则,严格符合ANSI B95.11977国际标准化术语规定和原劳动部所颁“关于在用锅炉压力容器安全阀检验的若干意见”中有关术语规定。原则上检测时阀瓣不上跳,不扰动生产工况。

精心设计的螺纹卡头,配合专用限位强关器可百分之百地防止检测过程中阀瓣突跳,对回座后有泄漏的安全阀能有效强制关闭。

两种产生外加力方式,即液压方式和机械螺纹千斤顶方式。

高灵敏度音频监听技术,配合优质耳机对外界干扰的屏蔽,可清晰地辩别和发现安全阀开启状态。

冷态测量时,采用设计独特的探针组件,配合量化的操作规程,保证了数据的重复性。

为保证测量的准确度,提供传感器的用户自我标定技术,以克服由于使用环境和操作条件引起的传感器参数漂移。

数据采集与数据处理分立进行,最大限度地消除仪器故障率与音频干扰率。

采用大容量NI—MH电池组供电。设计新颖的专用充电器可采用无人管理的运行方式晚间自行充电。一次充电后可连续使用40—50小时。

为用户提供相关知识的培训和售后服务,甚至现场咨 询服务,保证用户能独立地现场检测作业。

适用范围

*检测过程不接触工作介质,因此,理论上讲与待测安全阀的工作介质种类及介质压力、温度无关。

*用于各种规格型号、结构尺寸的弹簧式安全阀。

*对下列几种情况检测时需慎重处理:

粘稠性较大的介质

含有固体颗粒物夹杂的介质

深度低温的介质

注:本仪器不能用于弹簧内装式的安全阀,例如液化气槽车安全阀。

 

服务内容

*供应整套SH4型在线检测仪,并负责人员培训

*有关在线检测的技术咨询

*大检修期间安全阀不拆卸现场定压服务

*在役安全阀现场应急处理(带压整定,消除回座后的泄漏等等)

*特殊要求的技术开发

*举办安全阀在线检测技术讲座

 

技术指标

*外加提升力 02000Kg (可扩展)

*力传感器

量程 50Kg500Kg2000kg(选件)

精度 0.5%F.S

*开启压力测定误差 <3%

电源 可充电NIMH电池组 10.8V*2.1AH

恒流充电时间 2.5H

可连续放电时间 4050H

充电方式 无人管理

*使用环境温度 –10℃—40

*使用环境湿度 <85%R.H

*仪器重量

主机 2.5Kg

机械夹具 10Kg

液压单元 4Kg

 

北京市金网联计算机技术开发公司

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