1 问题提出的背景
安全阀是防止锅炉运行中超压，避免引起设备重大恶性事故的安全部件，安全阀校验压力偏差直接影响其动作的准确性。根据国家电力监管委员会办公厅2009年5月13日下发的《关于电站锅炉安全阀校验压力偏差有关情况的通报》，目前，大部分电站锅炉安全阀在日常运行过程中校验压力偏差不符合要求，存在超期校验和运行中随意提高校验压力的问题。为此，国家电力监管委员会又专门下发了《关于进一步推进电力安全生产“三项行动”的通知》（电监安全[2009]12号），要求对电站锅炉安全阀存在的隐患和问题进行排查治理，整治校验压力偏差不符合要求的安全阀，加强电站锅炉安全阀的管理，加强电站锅炉安全阀安全运行和管理方面的教育培训。
《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（劳部发[1996]276号）[1]规定：在用锅炉的安全阀每年至少应校验一次，安全阀的校验一般应在锅炉运行状态下进行，锅炉运行中安全阀严禁解列。
《电力工业锅炉压力容器监察规程》（DL 612一1996）[2]规定：锅炉安装和大修完毕及安全阀经检修后，都应校验安全阀的起座压力。纯机械弹簧式安全阀可采用液压装置进行校验调整，一般在75%～80%额定压力下进行。经液压装置调整后的安全阀，应至少对最低起座值的安全阀进行实际起座复核。安全阀应定期进行放汽试验。锅炉安全阀的试验间隔不大于一个小修间隔。电磁安全阀电气回路试验每月应进行一次。锅炉运行中禁止将安全阀解列。在役电站锅炉安全阀每年至少应校验一次。每一个小修周期应进行检查，必要时应进行校验或排放试验。
《电站锅炉压力容器检验规程》（DL 647一2004）[3]规定：不得解列安全阀或任意提高起座压力。
《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（国家电力公司）[4]规定：严防锅炉缺水和超温超压运行，严禁在水位表数量不足、安全阀解列的状况下运行。
《电站锅炉安全阀应用导则》（DL / T 959一2005）[5]规定：电站安全阀的现场校验方法一般采用在线热态校验，可分为用专门仪器（安全阀在线定压仪）校验和升压实跳校验。升压实跳校验由于工作环境恶劣，起跳次数多，会带来密封面的损坏、噪音污染和校验时的安全性等问题。纯机械弹簧式安全阀及碟形弹簧安全阀可使用安全阀在线定压仪进行校验调整。校验调整可以在机组启动或带负荷运行的过程中（一般在60％～80％额定压力下）进行。 首次经安全阀在线定压仪调整后的安全阀，应对最低起跳值的安全阀进行实际起跳复核，经复核，误差值在表5规定的校验压力偏差以内时，其他使用安全阀在线定压仪校验的安全阀可不必做实跳试验。安全阀在线定压仪所配的压力传感器和力值传感器应定期校验。使用的安全阀在线定压仪应保证与实跳值的误差在允许的范围内，并具有数据自动记录和处理功能，避免人为判断因素带来的误差。安全阀定压仪与被测安全阀应具有一定的安全距离。
2 托电安全阀管理的现状
托电公司一、三、四期工程六台600MW亚临界锅炉安全阀均为德莱赛公司生产1700系列，二期工程两台600MW亚临界锅炉安全阀为克罗斯比公司生产HE、HCI系列。自一期工程2003年7月投产以来，锅炉安全阀校验一直随着机组大小修进行（没有做到每年至少应校验一次），且采用在线冷态校验。2009年6月至12月，一、二期锅炉安全阀运行中频繁发生误起座事件，甚至引起汽包水位大幅度波动，造成#4机组非停，严重影响了机组的安全稳定运行。2009年一、二期锅炉安全阀共发生误起座事件6起（其中汽包3起，过热器2起，再热器出口1起）。目前有3只安全阀因内漏严重或频繁误起座被迫解列（用卡具压死），有2只安全阀因内漏严重被迫热紧后校验压力偏差不符合要求（实际整定值正偏差已严重超过标准，分别是#3炉汽包右后安全阀实际整定值为20.793 MPa，正偏差为4.27%，已经严重超过±1%的标准；#4炉再热器出口#2安全阀现在实际整定值为4.21MPa，正偏差为0.18 MPa，已超过±0.07 MPa的标准），有49只锅炉安全阀存在超期校验问题（分别是#1炉超期7个月、#7炉超期44个月、#8炉炉超期42个月），有7只安全阀发生内漏。
2009年06月10日，#4机组负荷600MW，汽包压力18.93MPa，主汽压力17.15MPa,过热器出口#1安全阀误启座（设计校验压力18.44MPa），导致汽包虚假水位瞬间上升至277mm,锅炉MFT,机组非计划停运。
2009年06月11日，#3机组负荷600MW，汽包压力19.15MPa，主汽压力17.3MPa，汽包左前安全阀误启座（设计校验压力19.82MPa），机组降压运行后安全阀回座，经现场确认该安全阀下调整螺钉被启座时冲出的蒸汽冲掉，上调整螺钉退出约10mm，且启座过程中的振动使下调整环跑位，安全阀回座压力改变，由于运行中无法对安全阀进行调整，为防止安全阀的再次启座而无法回座，已申请将#3炉汽包左侧前部安全阀解列（用卡具压死）。
2009年06月12日，#3机组负荷600MW，汽包压力18.4MPa，主汽压力16.59MPa，再热器出口压力3.5MPa，再热器出口#2安全阀误启座（设计校验压力4.03MPa），期间汽包水位发生大幅波动，汽包水位有两点急剧下降至-230mm以下，有一点突升至300mm以上。
2009.07.10日17:53，#4机组负荷550MW，汽包压力18.578MPa，汽包右中安全门动作,汽包压力降至18.349MPa，汽包第1、2点水位由+10mm升至+312mm，经运行人员紧急处理后恢复正常。
2009年12月2日，#4机组再热器出口#1安全阀因内漏严重被迫解列（用卡具压死）。
2009年12月31日，#1机组负荷580MW，主汽压力17.09MPa,过热器出口#1安全阀误启座（设计校验压力18.18MPa），由于运行中无法对安全阀进行调整（压紧螺母外六方已经被损坏），为防止安全阀的再次误启座，已申请将该安全阀解列（用卡具压死）。
3 原因分析
（1）安全阀欠维修。自2003年7月一期工程#1、#2锅炉投产以来，锅炉安全阀一直没有随着机组大小修进行过解体检修。锅炉安全阀长期运行且未进行过解体检修，可能会导致安全阀密封面被高温高压的蒸汽冲刷而受到损伤，使安全阀阀瓣与阀座的有效接触面积减小。根据公式P=F/A（其中P代表安全阀入口处蒸汽作用在阀瓣与阀座的非有效接触面积上的压力，F代表安全阀弹簧通过阀杆及阀瓣施加给阀座上的向下的作用力，A代表安全阀阀瓣与阀座的有效接触面积）可以得出：当安全阀阀瓣与阀座的有效接触面积减小（即非有效接触面积增大）时，在安全阀弹簧紧力不变的情况下，蒸汽对阀瓣向上的压力增大，当压力增大到足以克服弹簧通过阀杆及阀瓣施加给阀座上的向下的作用力时，安全阀即可发生提前起跳（即误起座）。随着安全阀运行时间的增加，容易造成安全阀启座压力逐步降低，这是造成安全阀内漏，甚至安全阀误起座的原因之一。
（2）安全阀检修工艺和质量差。安全阀密封面平整度差、粗糙度低、阀杆垂直度不合格、安装不到位、回装时携带杂物等是造成安全阀内漏，甚至安全阀误起座的原因之一。
（3）安全阀冷态校验值较热态校验值偏低（见表1）[6][7]，且容易造成密封面的损坏。由于安全阀校验在冷态下进行时，安全阀的微启是在介质压力为零，完全依靠在线校验装置液压缸的提升力来实现的。同一安全阀在冷态下的提升力远远大于热态的下的提升力，为了使冷态校验结果接近安全阀的设计校验值，往往通过经验值来加以修正。并且安全阀的冷态校验，无法检测到安全阀的内漏情况，仅仅是检测安全阀的弹簧性能，而安全阀的热态校验，可以检测到安全阀的内漏情况，是检测整个安全阀装置的性能。这是造成安全阀误起座的另外一个重要原因。
表1 安全阀整定记录表
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项目
位置
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设计整定值（MPa）
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冷态整定值（MPa）
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热态整定值（MPa）
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偏差值（MPa）
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#1炉过热器出口左侧
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18.18
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18.1
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17.461
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-0.639（超过±1%的标准）
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#3炉过热器出口左侧
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18.55
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18.55
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18.27
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-0.28（ 超过±1%的标准）
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#3炉汽包右前
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20.29
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20.282
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19.31
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-0.972（超过±1%的标准）
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备注：整定日期：2009.10.18日。
（4）安全阀在长期高温高压运行条件下，弹簧性能逐渐下降，压紧力降低，容易导致安全阀误动作（提前起座）。
4 采取的措施
（1）根据安全阀提前起跳偏差值，将安全阀进行热态压紧（对于过热器和汽包安全阀，克罗斯比安全阀每热紧一圈压力约提高2.5MPa；德莱赛安全阀每热紧一圈压力约提高3.0MPa；再热器安全阀每热紧一圈压力约提高0.5MPa)[8][9]，并对安全门进行热态校验。
（2）利用今后机组停炉的机会，将安全阀进行解体检修（研磨阀瓣与阀座的接触面或更换新的阀瓣并将阀座进行研磨），并进行热态校验，使安全阀热态校验值恢复到厂家给定设计值；
（3）鉴于冷态校验下的安全阀校验压力普遍低于安全阀热态校验压力和设计校验压力的实际情况，且冷态校验无法全面反映安全阀的实际情况，决定将今后机组大、小修停运前的锅炉安全阀排汽试验改为安全阀热态校验，并对校验后安全阀的异常情况及运行状态下的安全阀内漏等异常情况结合大、小修进行解体检修，防止安全阀欠维修。
（4）加强安全阀的管理，制定并颁发了《安全阀校验暂行管理规定》：①安全阀冷态校验仅适用于低压（0.1MPa≤p＜1.6 MPa）安全阀；②安全阀热态校验适用于中压（1.6MPa≤p＜10 MPa）、高压（10MPa≤p＜100 MPa）及超高压（p≥100 MPa）安全阀；③委托有安全阀校验资质的单位进行安全阀热态校验。安全阀热态校验一般安排在小修机组停炉过程中进行（不做全行程放汽试验，只做热态校验）；④每次机组大、中修前停炉过程中不做放汽试验和热态校验；⑤每次机组大、中修时必须对安全阀全部进行解体检修，并在机组启动过程中进行热态校验及对最低校验值安全阀进行实跳，以保证安全阀的正常动作，避免发生拒跳、频跳和泄漏等现象，保证电站锅炉的安全稳定运行；⑥每次机组小修时只对有缺陷的安全阀进行解体检修，并在机组启动过程中进行热态校验及对最低校验值安全阀进行实跳；⑦各专业要加强对安全阀的检修过程管理，适当缩短安全阀的点检周期，并建立安全阀内漏台帐。
5 效果分析
2009年7月，#6炉大修中开始实施新的规定对锅炉安全阀全部进行了解体检修，并在机组启动过程中委托国内首家取得中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁发的“电站锅炉安全阀在线校验”核准证书的特种设备检测检验机构——中电特检（北京）安全技术中心有限公司进行了热态校验及对最低校验值安全阀进行了实跳。自#6炉2009.09.12大修结束至今，没有发生过安全阀误启座事件，且安全阀未发生过内漏现象。
通过对安全阀进行解体检修，可以从根本上解决安全阀欠维修的问题，保证了阀门密封面的严密性，有效地防止了安全阀内漏现象的发生，并经过安全阀的热态整定，且保证整定压力偏差在规定范围内，有效地防止了安全阀拒跳、误跳、频跳和泄漏等现象的发生，有力地保证了机组的安全稳定运行。
6 结束语
实践证明，加强安全阀的管理（保证校验压力偏差符合要求，严禁超期校验和运行中随意提高校验压力），防止安全阀欠维修，提高安全阀检修工艺和质量，委托具有安全阀在线校验资质且具有雄厚技术力量和国内同类型600MW机组安全阀校验现场实践经验的特种设备检测检验机构进行安全阀热态校验是防止安全阀误起座及安全阀内漏的有效途径。
参考文献
[1]蒸汽锅炉安全技术监察规程（劳部发[1996]276号）.北京:中国电力出版社,1996
[2] 董长林、王世江等.电力工业锅炉压力容器监察规程（DL 612一1996）. 北京:中国电力出版社,1997
[3] 张勇、郑志良等.电站锅炉压力容器检验规程（DL 647一2004）.北京:中国电力出版社,2004
[4] 黄敏、庄煜等.防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施导则（中国大唐集团公司 ）. 北京:中国电力出版社,2006
[5]张传虎.、刘琨等.电站锅炉安全阀应用导则》（DL / T 959一2005）.北京:中国电力出版社,2005
[6]一期HG—2008/17.4—YM5锅炉说明书.2003
[7] 二期B&WB—2028/17.5—M锅炉说明书.2004 [8]克罗斯比安全阀安装、操作与维护说明书.1995
[9]德莱赛1700系列安全阀安装、操作与维护说明书.2003
作者简介：卢存河（1969—），男，高级工程师，电力工业锅炉压力容器安全监督管理工程师，毕业于内蒙古工业大学，硕士学位，长期从事电站锅炉检修与点检工作，现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部主任工程师。