锅炉汽包安全阀阀芯严重碎裂的原因分析

(湛江发电厂，广东 湛江 524099)

　　2003-07-16T13:50，湛江发电厂2号炉汽包右侧前组安全阀发生阀芯严重碎裂事故，2号机组被迫停运。为避免该事故再次发生，有必要对事故的原因进行分析，总结经验，吸取教训。

1 事故经过

　　2003-07-16T13:50，2号锅炉汽包右侧前组安全阀在汽包压力为17.32 MPa时，突然起跳后无法回座(此安全阀整定起座压力为19.97 MPa，回座压力为18.62 MPa)，检修人员初步判断为安全阀阀芯卡在导向套上，于是紧急采取以下措施处理：

　　(1) 用大锤振动安全阀弹簧，让其阀芯摆脱卡涩状态而回座，但效果不大。

　　(2) 调整安全阀的调整螺杆，让阀芯通过弹簧的强制紧压力而回座，此方法让安全阀的泄漏有所减少，但作用不大。

　　(3) 通过外力提升安全阀的阀杆，让阀芯脱离卡涩状态后，在弹簧力的作用下回座，但阀芯已经卡死，不能提升。

　　于是2号炉被迫停运检修。

2 设备损坏情况

　　对安全阀进行解体检查，发现阀门阀芯偏移，并且卡涩在导向套上，阀芯已全部破碎，上下接合面全部损坏，无法修复使用，阀杆也严重弯曲。阀芯损坏情况如图1。

3 事故分析

　　(1) 阀芯材料分析：阀芯材料17-7PH为马氏体不锈钢，具有较高的强度，但材料的脆性较大，容易产生裂纹。

　　(2) 阀芯裂纹分析：在阀芯的密封面处发现2处旧裂纹，从裂纹走向可以判定阀芯在受外力的作用下通过旧裂纹而产生多次碎裂。由于安全阀芯早先存在较深的裂纹，在长期运行中逐渐扩大，造成安全阀严重泄漏。在阀门泄漏过程中，弹簧受蒸汽加热而弹性变小，因此，安全阀在未达到原整定值时就突然起跳。起跳后的阀芯由于裂开而卡在导向套内，不能回座。

　　(3) 从检修原因分析：此安全阀是2号炉投产以来唯一未予更换的安全阀，阀芯、阀座经过多次研磨，其强度已有所下降，导致阀芯出现裂纹。此阀门在2003年2月检修复装调整过程中出现过严重过载现象，这也可能导致阀芯产生裂纹。2003年6月初此阀门已经开始泄漏，检修人员通过对阀芯进行加压来防漏，虽在短时间内有一定的效果，但阀芯因受压过大，裂纹进一步扩展。因此在安全阀起跳后无法回座时，检修人员加大对阀芯的压紧力是导致阀芯全部严重碎裂的主要原因。如果当时不是阀门的导向套卡住破碎的阀芯，极有可能因阀芯全部破碎，而使汽包内的高温高压蒸汽大量释放，导致严重的人员烫伤事故。

4 防范措施

　　(1) 在检修安全阀时，应加强对其阀芯、阀座等重要部位的金相检查。

　　(2) 安全阀的阀芯、阀座不能过度研磨，更不能通过机床加工来消除阀芯缺陷，以免降低其强度。

　　(3) 检修人员在检修时应注意安全阀所规定的最大整定压力，以免安全阀严重过载。

　　(4) 在锅炉进行水压试验或安全阀定铊过程中，不能过度锁定安全阀。

　　(5) 在运行过程中，不能因为安全阀的泄漏或其他原因而对安全阀强制加压，以免造成更大事故。