论文部分内容阅读
摘要：本文根据压力机用双联安全阀结构及其工作原理入手，对双联安全阀失效原因进行了分析研究，提出相关针对性的故障解决措施，以确保双联安全阀的工作性能，保证压力机的安全运行，供相关人员参考借鉴。
关键词：压力机；双联安全阀；失效；解决措施
双联安全阀是为了防止压力机设备引起压力升高或内部压力超过限度而发生爆裂的安全装置，是压力设备系统使用广泛的一种安全装置，保证压力系统的安全运行。一旦双联安全阀失去工作性能，将会影响压力机的正常工作，严重的会导致安全事故的发生，因此，防止安全阀出现失效问题，保证其工作性能极为重要，现对压力机用双联安全阀失效问题做相关分析，以解决其失效问题。
1失效原因分析
双联安全阀是机械压力机上控制滑块运动的关键安全功能部件。某类双联安全阀在机械压力机上长期连续运行工作后出现双联安全阀两个线圈失电后主阀不换向，输出口压力不下降而造成压力机滑块继续动作，导致滑块运动失控、出现连冲现象。
上述失效均产生于机械压力机连续工作一段时间后（3～6个月）需要停止滑块运动、机械压力机控制系统发出停止信号后，因双联安全阀故障而没有复位动作，使机械压力机的离合—制动器内的压力没有消失造成滑块运动无法停止的故障。该故障易导致人身伤害事故，如在手动送料状态下工作，该类故障将导致机械压力机失控、产生人身伤害事故。
将上述故障的双联安全阀进行解剖分析，证实故障主要是双联安全阀的两个先导电磁阀在其线圈失电后同时不复位（不换向）而造成。
1.1双联安全阀的先导电磁阀结构
如图1所示，该先导电磁阀由螺母1、线圈组件2、先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4、先导复位弹簧5和先导阀体6构成。先导复位弹簧5套在先导动铁芯组件3上后装入先导静铁芯组件4内，然后将其旋入先导阀体6上构成先导阀芯总成，将线圈组件2套入先导阀芯总成并用螺母1压紧。先导电磁阀的进气口IN与安全的双联阀进气口相连，输出口OUT与双
1.2双联安全阀的先导电磁阀工作原理
如图2所示为先导电磁阀的线圈组件失电状态时、先导控制气源被由先导复位弹簧5作用的先导动铁芯组件3封住，即先导电磁阀的IN-OUT通道关闭，同时先导电磁阀的OUT-EXIT通道打开、与双联安全阀的主阀的控制活塞的活塞控制室内压缩空气经排气口EXIT排出大气。
先导电磁阀的线圈组件得电、产生电磁力，先导动铁芯组件3在电磁力的作用下克服先导复位弹簧5的弹簧力而上移、打开先导电磁阀的IN-OUT通道，同时关闭先导电磁阀的OUTEXIT通道，双联安全阀的先导控制气源经先导电磁阀的进气口IN和输出口OUT流入与双联安全阀的主阀的控制活塞的活塞控制室、驱动与双联安全阀中相对应的主阀。
1.3失效成因分析
通过对双联安全阀的先导电磁阀工作原理的分析，明确了先导电磁阀在其线圈失电后同时不复位（不换向）与螺母1和线圈组件2无关，而与构成先导电磁阀阀芯总成的先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4、先导复位弹簧5和先导阀体6有关。失效主要原因是套在先导动铁芯组件3上的先导复位弹簧5的弹簧力小于其他各种阻力而无法使先导动铁芯组件3向下运动、关闭先导电磁阀的IN-OUT通道。
上述其他各种阻力包括：由于电磁感应在先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4间造成的剩磁力，由于高粘度润滑介质在先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4的滑动副间的粘着阻力，其他异物进入在先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4的滑动副间形成的复位阻力，由于先导动铁芯组件3通气流道太小而形成的气垫力以及先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4间由于密封所需的面积差形成的背压力，它们可单独作用在先导动铁芯组件3上与先导复位弹簧5的弹簧力相平衡，也可多个力组合在一起与先导复位弹簧5的弹簧力相平衡，从而使先导动铁芯组件3在线圈组件2失电后不复位。
先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4中的先导静铁芯为高性能导磁低碳易切不透钢1JN，其磁滞回线很小，而且产生上述线圈失电后先导电磁阀的先导动铁芯组件3不复位（不换向）故障其线圈所用工作电源为交流，因此先导电磁阀在上述工作状态下产生的剩磁力相对先导复位弹簧产生的弹簧力可忽略，将已产生故障的先导电磁阀在不通压缩空气的条件下其换向仍正常即可证明；剩磁力与线圈失电后先导电磁阀的先导动铁芯组件3不复位无关。
除先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4间由于密封所需的面积差形成的背压力外，其余剩磁力、粘着阻力、复位阻力和气垫力相对先导复位弹簧5产生的弹簧力可忽略，因此它们与线圈失电后先导电磁阀的先导动铁芯组件3不复位也无太大关系。同样也可说明上述故障与先导阀体6无关，与先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4、先导复位弹簧5有关。
经上述失效分析得到如下结论：
（1）双联安全阀在压力机處于长期连续运行工作状态下，1～3月后出现双联安全阀两线圈失电后主阀不换向使其输出口压力不下降而造成压力机滑块继续上、下动作，使压力机失控造成连冲现象，主要是双联安全阀的两个先导电磁阀在其线圈失电后同时不复位（不换向）而造成的（属共因失效故障）。
（2）先导电磁阀在其线圈长期通电后失电、先导电磁阀（气路系统）不复位（不换向）原因为：①设计不合理，使先导复位弹簧的弹簧力小，或先导上封塞密封面的背压面积太大。②生产、管理存在缺陷，未对先导复位弹簧的弹簧力进行进厂检查，对先导上封塞进行长期通电而缺乏制度规范。
4结语
综上所述，通过以上改进措施，结合选择使用设计规范合理的双联安全阀，以此保证双联安全阀的工作性能，排除其失效的可能性，提高其安全使用效率，保证压力机的正常工作，是管理人员必须注意的要点。
参考文献：
[1]罗正鸿、詹晓力、郭俊杰.高低压安全阀全自动检测系统的研制与开发[J].石油化工设备技术.2001（05）.
[2]董佩瑞.如何选择压力控制器[J].石油化工.1987（10）.
关键词：压力机；双联安全阀；失效；解决措施
双联安全阀是为了防止压力机设备引起压力升高或内部压力超过限度而发生爆裂的安全装置，是压力设备系统使用广泛的一种安全装置，保证压力系统的安全运行。一旦双联安全阀失去工作性能，将会影响压力机的正常工作，严重的会导致安全事故的发生，因此，防止安全阀出现失效问题，保证其工作性能极为重要，现对压力机用双联安全阀失效问题做相关分析，以解决其失效问题。
1失效原因分析
双联安全阀是机械压力机上控制滑块运动的关键安全功能部件。某类双联安全阀在机械压力机上长期连续运行工作后出现双联安全阀两个线圈失电后主阀不换向，输出口压力不下降而造成压力机滑块继续动作，导致滑块运动失控、出现连冲现象。
上述失效均产生于机械压力机连续工作一段时间后（3～6个月）需要停止滑块运动、机械压力机控制系统发出停止信号后，因双联安全阀故障而没有复位动作，使机械压力机的离合—制动器内的压力没有消失造成滑块运动无法停止的故障。该故障易导致人身伤害事故，如在手动送料状态下工作，该类故障将导致机械压力机失控、产生人身伤害事故。
将上述故障的双联安全阀进行解剖分析，证实故障主要是双联安全阀的两个先导电磁阀在其线圈失电后同时不复位（不换向）而造成。
1.1双联安全阀的先导电磁阀结构
如图1所示，该先导电磁阀由螺母1、线圈组件2、先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4、先导复位弹簧5和先导阀体6构成。先导复位弹簧5套在先导动铁芯组件3上后装入先导静铁芯组件4内，然后将其旋入先导阀体6上构成先导阀芯总成，将线圈组件2套入先导阀芯总成并用螺母1压紧。先导电磁阀的进气口IN与安全的双联阀进气口相连，输出口OUT与双
1.2双联安全阀的先导电磁阀工作原理
如图2所示为先导电磁阀的线圈组件失电状态时、先导控制气源被由先导复位弹簧5作用的先导动铁芯组件3封住，即先导电磁阀的IN-OUT通道关闭，同时先导电磁阀的OUT-EXIT通道打开、与双联安全阀的主阀的控制活塞的活塞控制室内压缩空气经排气口EXIT排出大气。
先导电磁阀的线圈组件得电、产生电磁力，先导动铁芯组件3在电磁力的作用下克服先导复位弹簧5的弹簧力而上移、打开先导电磁阀的IN-OUT通道，同时关闭先导电磁阀的OUTEXIT通道，双联安全阀的先导控制气源经先导电磁阀的进气口IN和输出口OUT流入与双联安全阀的主阀的控制活塞的活塞控制室、驱动与双联安全阀中相对应的主阀。
1.3失效成因分析
通过对双联安全阀的先导电磁阀工作原理的分析，明确了先导电磁阀在其线圈失电后同时不复位（不换向）与螺母1和线圈组件2无关，而与构成先导电磁阀阀芯总成的先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4、先导复位弹簧5和先导阀体6有关。失效主要原因是套在先导动铁芯组件3上的先导复位弹簧5的弹簧力小于其他各种阻力而无法使先导动铁芯组件3向下运动、关闭先导电磁阀的IN-OUT通道。
上述其他各种阻力包括：由于电磁感应在先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4间造成的剩磁力，由于高粘度润滑介质在先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4的滑动副间的粘着阻力，其他异物进入在先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4的滑动副间形成的复位阻力，由于先导动铁芯组件3通气流道太小而形成的气垫力以及先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4间由于密封所需的面积差形成的背压力，它们可单独作用在先导动铁芯组件3上与先导复位弹簧5的弹簧力相平衡，也可多个力组合在一起与先导复位弹簧5的弹簧力相平衡，从而使先导动铁芯组件3在线圈组件2失电后不复位。
先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4中的先导静铁芯为高性能导磁低碳易切不透钢1JN，其磁滞回线很小，而且产生上述线圈失电后先导电磁阀的先导动铁芯组件3不复位（不换向）故障其线圈所用工作电源为交流，因此先导电磁阀在上述工作状态下产生的剩磁力相对先导复位弹簧产生的弹簧力可忽略，将已产生故障的先导电磁阀在不通压缩空气的条件下其换向仍正常即可证明；剩磁力与线圈失电后先导电磁阀的先导动铁芯组件3不复位无关。
除先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4间由于密封所需的面积差形成的背压力外，其余剩磁力、粘着阻力、复位阻力和气垫力相对先导复位弹簧5产生的弹簧力可忽略，因此它们与线圈失电后先导电磁阀的先导动铁芯组件3不复位也无太大关系。同样也可说明上述故障与先导阀体6无关，与先导动铁芯组件3、先导静铁芯组件4、先导复位弹簧5有关。
经上述失效分析得到如下结论：
（1）双联安全阀在压力机處于长期连续运行工作状态下，1～3月后出现双联安全阀两线圈失电后主阀不换向使其输出口压力不下降而造成压力机滑块继续上、下动作，使压力机失控造成连冲现象，主要是双联安全阀的两个先导电磁阀在其线圈失电后同时不复位（不换向）而造成的（属共因失效故障）。
（2）先导电磁阀在其线圈长期通电后失电、先导电磁阀（气路系统）不复位（不换向）原因为：①设计不合理，使先导复位弹簧的弹簧力小，或先导上封塞密封面的背压面积太大。②生产、管理存在缺陷，未对先导复位弹簧的弹簧力进行进厂检查，对先导上封塞进行长期通电而缺乏制度规范。
4结语
综上所述，通过以上改进措施，结合选择使用设计规范合理的双联安全阀，以此保证双联安全阀的工作性能，排除其失效的可能性，提高其安全使用效率，保证压力机的正常工作，是管理人员必须注意的要点。
参考文献：
[1]罗正鸿、詹晓力、郭俊杰.高低压安全阀全自动检测系统的研制与开发[J].石油化工设备技术.2001（05）.
[2]董佩瑞.如何选择压力控制器[J].石油化工.1987（10）.