朱海清，汪爱涛，张茂力

( 江南大学机械工程学院，无锡214122）

摘要: 针对安全阀在线校验判开过程过于复杂而导致校验结果精度不高及不稳定的问题，对安全阀在线校验判开方式和安全阀在在线校验过程中的动作原理进行了研究，提出“阀瓣位移法”作为安全阀在线校验判开方法。通过介绍“阀瓣位移法”的理论依据，对其进行详细计算推导，得出了“阀瓣位移法”理论公式。实验结果表明: “阀瓣位移法”作为安全阀在线校验判开方式是可行的，在简化在线校验过程同时，有效提高了在线校验结果精度及稳定性。

关键词: 安全阀; 在线校验; 阀瓣位移

引言

安全阀在线校验技术的出现，在很大程度上弥补了离线校验带来的不足"离线校验技术必须将安全阀从企业生产装置拆卸下来进行校验，这就要求企业生产装置必须做停车处理，然后把安全阀从生产管道上，送至规定的校验站，在检验站里的校验台上进行校验测试。在《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》明确提出: 一般在校验台上只校验开启压力和密封性。安全阀在线校验是指在企业生产设备在不停车的状态下，即安全阀不会从设备管道拆卸下来，对安全阀进行规范的校验"由于安全阀在线校验时，实现生产设备不停车，所以极大地提高了企业的生产效率。

根据国际通用的标准化术语以及原劳动部颁发的“关于在用锅炉压力容器安全阀校验的若干意见”之附录 “术语”的要求，安全阀开启压力科学定义为“安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力，在该压力下，开始有可测量的开启高度，介质可呈现由视觉或听觉感知的连续排放状态”。基于上述“可测量的开启高度”，本文提出以“阀瓣位移法”作为安全阀判开时的标准。

1 在线校验原理

在线校验是指设备在正常运行条件下，设备的压力在不能使安全阀正常开启的状态下，向下作用于阀瓣的弹簧预紧力 Ft，其一部分用来抵抗介质的作用力( Ｐ．Ｓ) ，另一部分产生阀门密封件之间的相互压紧力。当在线校验仪作用一外部向上的附加外力 Fs于阀杆上，以附加外力  Fs来克服安全阀阀门密封件之间的相互压紧力，使安全阀被迫开启，以此校验安全阀整定压力.安全阀在线热态校验原理如图 1 所示。

图 1 安全阀在线热态校验原理

安全阀开启压力Fs为:

（1）

式中: P为系统介质压力; Fs为安全阀开启时附加外力; S 为阀芯面积。安全阀在线校验时，P 为已知值，Fs由压力传感器测知。

根据在线校验理论，当系统介质压力一定时，液压油缸稳定地提供一逐渐增加的附加外力，然后系统介质压力与液压油缸附加外力共同克服弹簧预紧力，从而使安全阀阀瓣产生位移。

式中: P₁为液压油缸实时压强; A₁为液压油缸活塞面积。再由劲度系数式( 3) 、胡可定律式( 4) 及式( 5) :