安全阀的基本工作要求范文

导语：如何才能写好一篇安全阀的基本工作要求，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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安全阀是锅炉重要的安全附件之一，是锅炉安全无事故运行的重要保证，它的准确与可靠程度将直接影响到锅炉的安全经济运行。目前我国对安全阀的检验，已形成制度，但检验方法、手段等均无统一的规定。因而在安全阀检验中难免会出现一些问题。本文就这些问题进行探讨，以期得到共同提高。

一、安全阀的基本特性和要求

1.安全阀的各种压力规定最高允许压力：介质通过安全阀排放时，被保护容器内允许最高压力。运行压力：容器在工作中经常承受的表压力。容器的计算工作压力：进行容器壁厚强度计算的压力。全开压力：安全阀在全开启行程下的阀前压力，它又叫排放压力。整定压力：调整的使安全阀开启的入口压力。关闭压力：又叫回座压力，是安全阀开启后，当容器压力下降到该压力时安全阀关闭的压力。回差：指容器的工作压力同安全阀的关闭压力之差。背压：指在安全阀排出侧建立起来的压力。背压可能是固定的，也可能是变动的，影响着安全装置的工作，向大气排放时，背压为零。

2.对安全阀的工作要求

（1）当达到最高允许压力时，安全阀要尽可能开启到应达到的高度，并排放出规定量的介质。

（2）达到开启压力时，要迅速开启。

（3）安全阀在开启状态下排放时应稳定无震荡。

（4）当压力降低到回座压力时，应能及时有效地关闭。

（5）安全阀处于关闭状态下，应保持良好的密封性能。

3.安全阀的排放能力是指在单位时间内流经安全阀的介质流量。安全阀的排放能力要保证能放掉系统中可能产生的最大过剩介质量，给予系统设备有效的保护。

二、锅炉安全阀使用中的问题

1.参数选择不当。由于锅炉出厂时所配的安全阀，几乎都是以额定参数选配的，而在实际使用中锅炉降压运行现象却非常普遍。有些是人为降压以保证运行安全，有些是工艺中压力的需要，但安全阀降压却受到限制，以普遍使用的弹簧式安全阀来讲，安全阀上使用的弹簧由于制造材质、物理性能、化学性能、制造工艺等差异，每一根弹簧都只能在一个有限压力范围内工作（弹簧的变形量等于弹簧最大变形量的20%～80%，弹簧设计的最大切应力不大于许用切应力的80%），才能保证其动作性能符合要求。而在实际工作中因为不知安全阀的有限压力范围，使其开启的重复性和密闭性能显著降低。正确的做法是按额定参数调整或更换符合运行压力要求的安全阀。

2.运行工作环境恶劣，锅炉运行中安全阀处于高温、高压状态，有些锅炉房运行中灰尘较大、锅炉工作操作不当等情况，容易使阀芯卡塞、锈死，到关键时刻不能起跳而失去应有的作用。

3.运行压力变化范围过大，安全阀频繁起跳。由于安全阀的开启压力是根据锅炉运行压力的高值确定的，并且两者之间的压力差值较小，如果锅炉管理、运行不当极易造成安全阀频繁起跳，这样不仅损伤密闭面，也容易使阀芯卡塞，造成安全阀失效。

4.在对锅炉的检验过程中，应注意安全阀的安装位置，对一些排放介质有要求的安全阀，其排气管的装设应符合国家有关规定，应当保证排气畅通，尽量减少阻力降低背压力，以避免背压力对安全阀的开启压力造成的不良影响，保障安全阀安全可靠运行。

此外，国内安全阀厂家生产的安全阀因为工艺、材质等不同，互换性较差，故检修时，阀瓣、弹簧不要轻易更换，以免影响阀门的动作性能。

三、安全阀检验方法及可靠性

安全阀的检验，除制造单位的强度检验、性能检验等，还有后期的运行检验和定期检验。运行检验，主要检验安全阀在锅炉上的开启压力、回座压力及密闭性能，这项工作可由检验员或有经验的操作人员进行。定期检验是运行一定时间后（一般每年至少一次），由专职的检验单位进行的全面检验，以确保安全阀的开启压力和密闭性，防止安全阀的锈死、不开启等问题，确保锅炉的安全运行。安全阀的冷态定压调校，其检验过程中一般采用压缩空气或氮气，主要确认开启压力和密闭性。

安全阀的开启，从理论上讲，只与阀门进口处的压力大小有关，而与其介质无关。影响的主要因素则是温度，随温度的增高，材料的强度降低，部件将膨胀增大。因而对弹簧式安全阀，其开启压力略有降低，而对杠杆式安全阀则没有影响。

在安全阀的使用和校验过程中，应避免出现频跳（安全阀阀瓣快速异常地来回运动，运动中阀瓣接触阀座）现象，防止因阀瓣与阀座频繁接触而损伤密封面，导致安全阀的气密性能的降低。

由于安全阀的工作环境的影响，实际工作中的安全阀开启压力与安全阀的冷态定压调校中确定的开启压力有一定差别，如果实际操作过程中发现，实际使用过程中的开启压力与冷态定压调校的差别较大，操作人员或设备使用单位不应私自改变安全阀的开启压力，应送专职的检验单位重新确定开启压力，以防发生事故。

四、几点建议

1.安全阀的检验与正确使用，是保证锅炉正常、安全运行的重要保证，检验部门和使用单位应对此高度重视，建立与之相应的规章制度和技术档案。

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［关键词］ 安全阀；智能校验；整定压力；密封性能

［作者简介］ 郝宇飞，中石化河南油田分公司技术监测中心助理工程师，研究方向：容器和安全阀研究与检验，河南 南阳473132；高琪，中石化河南油田分公司技术监测中心助理工程师，河南 南阳473132；曹永平，中石化河南油田分公司技术监测中心助理工程师，河南 南阳473132；梁瑞元，中石化河南油田分公司技术监测中心工程师，河南 南阳473132；刘欣欣，中石化河南油田分公司技术监测中心技术员，河南 南阳473132；张春晓，中石化河南油田分公司技术监测中心技术员，河南 南阳473132

［中图分类号］ TP217 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）02-0037-0002

根据《特种设备安全监察条例》、《安全阀安全技术监察规程》等的要求，安全阀应每年校验一次并能够保证其安全可靠地应用。但随着社会的发展和科学技术的不断进步，河南油田的安全阀校验技术及设备已不能适应逐年增加的安全阀校验工作量的要求，导致了校验劳动强度的持续增大。校验过程中发现设备精度不够也对安全阀校验的整定压力和密封压力准确性造成极大的影响，且安全阀报废的情况也是屡见不鲜。通过对使用单位的了解，安全阀也存在校验后使用中泄露的现象，返回重校的情况时有发生。

一、原因分析

根据这一实际情况，迅速组织相关技术人员，对整个校验过程进行了逐项分析，分别从设备、方法、人员、样品、环境等方面入手找出了12项影响安全阀校验质量的因素。包括：压力表的测试准确性、增压泵的升压稳定性、密封面研磨质量、校验介质的选择、设备夹紧力的大小、标准及规程的执行情况等等。根据最终的研究结果，可以认定压力表的测试准确性、增压泵的升压稳定性、密封面研磨质量是导致安全阀校验质量差的主要原因。因此，需要对相关设备进行改造并更换，最终引进JNZH -2及ZW-1ZN型安全阀智能校验系统，满足了安全阀校验需求。

二、智能校验系统的特点

JNZH -2及ZW-1ZN型安全阀智能校验系统，与以往的检验设备有着明显的区别，大致上有三大特点：

1. 校验台上，每个校验系统应装两块相同的压力表，其精度等级不应低于1.0级 。以往设备上安装的是模拟指针式压力表，虽然允许读数在一定误差范围内（±3整定压力），但受人眼位置、视觉疲劳等方面影响，给实际的校验读数带来了误差，导致安全阀不能起到良好的安全保护作用，给生产的顺利进行带来了不便。而现在智能校验系统更换安装了数显式和指针式两种压力表来共同读数，数显压力表可精确到小数点后3位，从而提高了数据的准确度。

2. 高压安全阀校验时，装置中的增压泵对校验压力的稳定性起到至关重要的作用。原校验台泵中的活塞头面积较小，造成内排量小并导致活塞往复速度过快，升压不稳定，对安全阀校验精度产生极大的影响。新系统选用G64型气液增压泵使增压比保持64∶1，且泵中的活塞头面积增大，使排量变大，从而达到了能够使系统升压稳定的目的。

3. 密封面的平整度对安全阀的有效密封起着决定性的作用，关系到安全阀能否准确适时的开启。以往只采用手工研磨，这不符合正确的研磨过程，从而导致密封面研磨质量不高，致使校验时校验介质泄露，整定压力不准，起不到密封作用。为此在新系统中配备了密封面研磨机，并采取了研磨机粗研和手工精研相配合的正确研磨方法，密封面重复研磨率降低为“0”，从而提高了密封面的研磨质量。

三、经济与社会效益

由于2010年新投用了智能校验系统，在校验工作效率及完成质量上都得到了较大的提高，年校验安全阀数量也有了较大幅度的提高。2010年共校验安全阀970只，比2009年增加了320只。其中高压安全阀增加了150余只，按一只高压安全阀收取校验费用2000元预算，在高压安全阀校验上就比2009年多创收30多万余元。在社会效益方面，智能校验系统不仅提高了装置的稳定性、校验的准确性，而且使各单位对安全阀的使用更加满意放心，为油田安全生产提供了可靠保障。

四、致力于运用智能校验技术改善蒸汽安全阀冷热态校验差异

安全阀作为一种安全附件，安全性非常重要，我国对安全阀的制造和校验等都有严格的规定，而目前河南油田蒸汽安全阀基本采用拆卸后冷态校验的方法，校验后再安装到锅炉或其他使用设备上。而蒸汽安全阀热态校验的方法基本不采用，这就使得蒸汽安全阀在使用的过程中由于冷热温度差异的存在，造成蒸汽安全阀在冷态校验后整定压力的精度不够，使得安全阀提前开启影响系统运行稳定，造成不必要的能源浪费。

由此可知，由于智能校验系统具备上述三大特点，可以保障蒸汽安全阀校验具有比以往更准确的整定压力要求。这样只需对蒸汽安全阀冷热态校验方法进行充分的分析并进行大量试验，研究蒸汽安全阀冷热态的差异，提出蒸汽安全阀合理的冷态校验方法，使其能够在热态条件下正常运行开启，这是今后安全阀校验工作研究的又一课题。

五、结 语

智能校验系统提高了安全阀校验质量的精度。但在实际运用系统过程中会出现数据传输不顺畅等问题。如何把改善传输系统的稳定性作为今后不断完善智能校验技术，提高安全阀校验质量，为实现河南油田安全可持续发展作出贡献，是安全阀检验工作长期努力的课题。

安全阀校验工作任重道远，只有在校验的实际过程中不断地摸索、研究并创新才能使河南油田的安全阀校验项目立于不败之地，开创属于河南油田智能校验技术的新天地。

［参考文献］

［1］国务院令第549号.特种设备安全监察条例［S］.

［2］TSG ZF001-2006.安全阀安全技术监察规程［S］.

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关键词 安全阀；常见故障；排除方法

中图分类号U261.154 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0180-02

0 引言

安全阀是一种自动阀门，它的启闭件在外力作用下处于常闭状态，当介质压力超过规定值时，通过向系统外排放一额定数量的流体以防止设备内介质压力超过额定的安全值，当压力下降至回座压力时，阀门再自行关闭，从而起到保护设备和人员安全的作用。安全阀的基本要求是准确地开启、稳定地排放、良好地回座、可靠地密封。

图1 带手柄敞开式 图2 封闭式

1 安全阀常见故障及排除方法

1.1 泄漏及排除方法

在设备正常工作压力下，阀门泄漏不仅会造成介质损失，还会降低工作压力影响正常生产。一般造成阀门密封面泄漏的原因有如下几种情况：

一是密封面有脏物，使得密封面被垫住，造成阀瓣与阀座间存在间隙，从而造成阀门泄漏。排除这种故障的方法就是清除密封面脏物或使用提升扳手将阀门启闭几次。对于工作介质为水的设备，要注意设备内部的锈蚀防护；对有提升手柄的安全阀，在不影响正常生产的情况下，可定期手动排放介质，以冲刷密封面的脏物；

二是密封面损伤。由于密封面的材质较软，当密封面被较硬的杂质垫住，并在外力的长期作用下，就会造成密封面的损伤。排除这种故障的方法就是根据损伤程度采用研磨或车削研磨结合的方法修复密封面，其粗糙度应不大于Ra=0.2μm，另外要保证介质的干净；

三是装配不当或零件尺寸不合适。装配不当会造成零件的同心度受到破坏，因此对于这类故障应采取重新装配或更换合适零件的方法解决；

四是阀门开启压力与工作压力比较接近，导致密封面比压力过低。当阀门受到震动或工作介质的波动时，都会轻易造成阀门的泄漏。因此需在保证设备安全的前提下，适当调升阀门的开启压力；

五是弹簧失效，使阀门开启压力发生变化。造成这种故障的原因很可能是由于高温或腐蚀等原因造成的。对于这种故障只能采取更换弹簧甚至调换阀门的方法解决。

1.2 阀体与阀座结合面泄漏及排除方法

阀体与阀座结合面泄漏主要是由于以下几个方面造成的：一是阀体与阀座的连接螺栓紧力不够或紧偏。排除这种故障的方法是调整螺栓紧力，拧紧过程中采用对角方式进行，以防偏紧；二是结合面的密封垫片不符合标准或破损。排除方法是更换符合标准的密封垫；三是结合面平面度差或结合面有杂质使得密封失效。排除方法是解体清洗，有必要时需对结合面进行研磨，使其符合质量标准。

1.3 动作不灵活及排除方法

造成阀门动作不灵活的原因有以下几个原因：

一是运动部件卡阻。由于装配不当、赃物混入配合面、运输中振动造成同心度影响以及零件腐蚀，都会造成部件卡阻。因此对于这类故障应查清原因，采取更换合适零部件、清除污物或重新调校的方法解决；

二是安全阀选型不当。由于介质温度超高，使得阀门零部件受热膨胀造成卡阻。排除方法是根据工作条件选取合适的安全阀；

三是排放阻力过大，排放时造成较大背压，使阀门不能达到正常开启高度。排除方法是减小背压。

1.4 开启压力值变化及排除方法

由于整定压力允许存在一定的偏差，因此在偏差范围外的开启动作都是不正常的。根据GB12243-89的规定安全阀整定压力值应符合如下表1、表2的要求。

表2 蒸汽锅炉用安全阀的整定压力极限偏差

造成开启压力值变化的原因主要有以下几个方面：

一是工作温度的变化引起开启压力值的变化。由于离线校验属于冷态校验，因此在对安全阀进行冷态校验时，我们所用的校验介质都是常温的，而当安全阀被安装在介质温度很高的场合时，就会造成开启压力降低阀门早跳的现象。排除这种故障的方法就是在冷态校验时，尽量加大整定压力值，使其符合上偏差的要求，以弥补高温引起的弹簧刚度下降的不足。另外，对用在高温场合的安全阀应选用敞开式的阀门，当使用温度超过350℃时，还应选用带散热器的安全阀，以便降低弹簧腔室的温度；

二是弹簧腐蚀引起开启压力值的变化。弹簧涂层受到破坏，在周围环境的影响下，会加速弹簧的电腐蚀或化学腐蚀，这会直接影响弹簧的性能，使阀门出现早跳、泄漏等故障。因此在周围环境比较恶劣的场合下，应注意弹簧防腐层的保护。在介质腐蚀性强的场合中，应选用弹簧表面包裹氟塑料或带波纹管隔离机构的安全阀；

三是背压引起开启压力值的变化。背压力是排放背压力和附加压力的总和，对于未安装排放管而直接排空的阀门来说是不存在背压的。大多数情况下，冷态校验是没有考虑背压影响的，因此对于存在背压的场合，冷态校验时的整定压力跟实际情况是有比较大的出入的。排除这种故障的方法是了解安全阀的使用环境，将背压影响考虑进去，然后计算得出整定压力值。对于背压变化量大的场合，还应选用背压平衡式波纹管安全阀。

1.5 回座压力偏低及排除方法

安全阀回座压力是指安全阀排放后开启高度变为零的进口静压力。回座压力偏低会造成大量介质超时排放，导致能量损失，影响正常生产。造成回座压力偏低的原因有以下几方面：

一是调节圈位置偏高。对于带有双调节圈的安全阀，一般先调整上调节圈，使排放压力达到预定值，然后再将下调节圈顺时针方向旋转，使其位置下降，达到增加回座压力的目的。如只有下调节圈，则只需后一步骤即可；

二是选型不当。对于高温引起的弹簧刚度下降问题，除了会影响安全阀的开启压力值变化及泄漏外，还会造成回座压力降低。因此应根据使用环境选择合适的安全阀。

1.6 阀门频跳及排除方法

频跳是指安全阀快速异常地来回运动，它与颤震的区别在于运动中阀瓣接触阀座。造成阀门频跳的原因有以下几方面：

一是安全阀排量过大。应根据设备所需的排量，重新计算并选用排量合适的安全阀；

二是安全阀进口处阻力太大。应增大进口管的内径，使之大于阀门进口通径；

三是排放管阻力太大。应增大排放管通径或缩短排排放管长度，减小背压对阀门出口处的影响；

四是弹簧刚度太大。应根据弹簧的工作压力级别选用合适的安全阀；

五是调节圈位置不当。调节圈位置不当造成阀门回座压力过高，使回座压力与整定压力值接近。对于这种情况应重新调试，适当降低回座压力。

2 结论

安全阀是锅炉、压力容器、压力管道和其他受压设备上重要的安全附件，应经常检查，使之安全可靠。其动作的可靠性和性能的好坏直接关系到人身和设备的安全，也与节能和环境保护紧密相关。因此需要从选型、安装、调试、运行检修及维修等过程严格把关，认真执行标准、规程的要求，才能在锅炉压力容器超压状态时，其安全阀一定能够起跳泄压，保护其设备的安全。从而确保锅炉压力容器安全经济运行。

参考文献

[1]杨源泉.阀门设计手册[M].北京：机械工业出版社，1992.

[2]GB/T 12243-2005，弹簧直接载荷式安全阀[S].

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关键词：锅炉检验；安全附件；常见问题

中图分类号： TK223 文献标识码： A 文章编号：

引言

锅炉是一种可以转换能量的生产设备，通常进入燃料中的高温气体，电能，化学能与其他形式的能量，一旦通过锅炉进行转换处理后，从锅炉内向外部输出的能力则有着一定含量的有机载体、高温水以及蒸汽等。但是锅炉在使用过程中有着较多不足的地方，无法与锅炉设计所要达到的功能互相符合，锅炉在使用过程中的安全运行得不到有效的保障。该文就锅炉在运行过程中安全附件常见的问题进行细致的探讨，并提出了相应的解决策略。

1、水位表常见的问题以及解决策略

（1）锅炉内水的多少都是通过水位表显示的，也就是连通器原理，其是否能够正确的对水位进行显示，对是否能够正确操作锅炉有着决定性的作用。一般水位表在进行连管时出现不在相同水平情况是比较常见的问题，主要是因为相关单位在购买水位表过程中选择较大的尺寸，然后强行的安装连管导致弯曲，最终形成假水位的情况。遇到这种问题时，应该将水位表更换并且进行冲洗处理。

（2）没有及时的检修水位表，较多单位在锅炉运行过程中都没有指定明确的检修水位表的规定，维修以及管理人员没有强烈的责任心。遇到这样的情况，相关单位应该构建检修水位表相关规章制度，采取相关措施对管理以及维修人员进行相关教育。

（3）水位表旋塞不灵敏或者失去原本的作用而导致烫伤工作人员，出现该问题主要是因为司炉人员在旋塞不灵敏或者失去原本的作用下从连管中引出水进行冲洗而造成人员被烫伤。遇到这样的问题，应该将不灵敏或者失去原本作用的旋塞修复，然后安装引水管将锅炉内的水排出，另外还要构建冲洗水位表的相关规定，定期对水位表旋塞进行检查。

2、压力表常见的问题以及解决策略

（1）锅炉的压力表一般是用在测量锅炉使用压力大小，一旦压力表出现不真实或者失去灵敏度时，则会造成非常严重的安全问题，根据《锅炉定期检验规则》的规定：选用压力表时，压力表的量程为使用压力的1.5～3倍，最好2倍，级别不小于1.5级，在压力表表盘上必须标注指示锅炉使用压力的指示红线。一般压力表量程常低于红线警示的范围内，出现这种问题主要是因为，锅炉压力表在安装时没有仔细的进行验收，更没有进行校验，且没有明确的指出以及强调红线的位置。因此，要按《锅炉定期检验规则》的规定，划红线时需要将责任落实，并且要仔细的划出红线的位置。

（2）没有及时到计量部门对压力表进行校验，出现这种问题主要是因为在选择锅炉时没有合理的选择以及合理的更换压力表。因此，相关单位在选择锅炉安全附件时应该学习锅炉安全技术的相关知识，要时到正确的进行更换或者检测时出现问题则要进行退货处理。

3、温度计常见的问题以及解决策略

（1）没有定期检验锅炉的温度计，主要是因为锅炉使用单位总觉得没有必要对锅炉温度计进行检验。遇到这种情况时，相关单位应该重视检验温度计在锅炉安全运行中的重要位置，锅炉的运行中，对蒸汽和热水温度进行测量工作是特别重要的，《锅炉定期检验规则》规定，温度计在锅炉使用前必须进行检验。

（2）没有选择正确的量程，主要是因为单位在选购量程时对于锅炉具体的参数没有足够的了解。根据《热水锅炉安全技术监察规程》规定，选择温度计量程应该根据实际温度1.5倍数进行选择。

4、锅炉安全阀常见的问题以及解决策略

（1）没有全面检验锅炉的安全阀。出现这种问题主要是因为相关单位在使用锅炉时因为没有科学合理的进行部署，且在检修方面缺少明确的制度，导致在检修锅炉时安全阀没有得到全面的检验和定期校验。根据《锅炉定期检验规则》的规定，在锅炉用安全阀至少12个月校验一次，相关单位应该在锅炉使用之前掌握锅炉安全使用的相关规章制度检验锅炉的安全附件。

（2）在试验时没有进行自动或者手动的排放，主要是因为相关工作人员缺少安全意识，在手动排放时常常因为没有较存的汽、水品质，密封垫在很大程度上被杂质

遮挡，最终造成安全阀出现泄漏的情况，工作人员因为这样的情况没有进行自动或者手动的排放试验。相关单位应该组织工作人员学习安全阀校验这方面的知识，促进在给水处理时汽水品质得到较大程度的提高。

（3）没有将排放管安装在安全阀上，主要是因为基本在锅炉安装后安全阀上均附带着排放管，但是锅炉在通过拆卸、更换以及检修后再次将排放管安装在安全阀上则会出现一定的难度，且工作人员觉得安装排放管没有实际用处。因此，相关单位应该重视排放管在安全阀上的重要作用，排放管主要是把汽、水从锅炉内输送到相对安全的位置，排放管的安装时非常重要的。

（4）安全阀泄放管安装错误。安全阀泄放管安装不水平或出口过高，造成管内经常积水，一是腐蚀安全阀的密封面；二是增加背压，造成开启压力过高，开启压力不准确。解决对策：重新找平泄放管，出口不能高。

（5）安全阀无使用说明书和铭牌。采购后，不注意收集，保存说明书随便丢弃；折卸安全阀时，不注意保护铭牌，使铭牌脱落。解决对策：制定技术资料收集、保存制度；责任到人，谁丢失，谁赔偿。

（6）安全阀弹簧压力级别不符合使用要求。采购人员不懂得锅炉的使用参数，只是按口径采购，能安装即可。应由专业技术人员提供安全阀型号，详细的工作参数。

结语

对于以上存在的问题,只有让使用单位重视起来,才会有快速的改观。这也需要监察部门和检验部门多宣传、贯彻法律、法规,多耐心地为使用单位讲解,从使用原理上和法规条文上多帮助使用单位了解各种可能存在的问题,认识到问题的危害后果。由于锅炉在实际运行过程中安全附件的管理工作还存在着较大的问题，应该加大锅炉安全附件的管理工作与锅炉检验的工作。因此，使用锅炉的相关单位对锅炉管理以及检验的工作应该给予足够的重视，同时检验与监察相关部门要加大相关规定宣传的力度，从根本上重视锅炉安全附件外部检验的重要性，促进锅炉能够安全的运行。

参考文献：

［1］《特种设备安全监察条例》.

［2］《蒸汽锅炉安全技术监察规程》.

［3］《锅炉安装调试运行维护》实用手册.

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关键词：挖掘机；液压；故障；诊断

目前，在施工中使用的挖掘机多数为斗容小于1吨左右的单斗液压挖掘机，液压挖掘机挖掘作业过程中主要有铲斗转动、斗杆收放、动臂升降和转台回转等四个动作。它们多数采用双泵双回路全功率变量液压系统，所有的工作机构被分成两组，各工作机构的分液压油路中又装有过载阀（又名分路溢流阀），在机器受到意外冲击等情况下保护液压系统的安全。作业操纵系统中工作油缸的推拉和液压马达的正、反转，绝大多数是采用三位轴向移动式滑阀来控制油液流动的方向，而作业速度则是根据液压系统的型式（定量系统或变量系统）和阀的开度大小等由操作人员控制或者通过辅助装置来控制。

液压传动故障的出现具有突发性、隐蔽性，而且涉及的元器件比较多，给故障诊断和排除带来一定的困难，因此在维修液压系统时，必须弄懂其工作原理和正确分析故障原因的基础上才能保证维修的质量。

1液压挖掘机故障诊断的基本要求

现场诊断要求维修人员有一定的液压传动知识和实践经验。在对一种新机型作故障诊断前，要认真阅读随机的使用维护说明书，以对该机液压系统有一个基本的认识。目前，中小型挖掘机液压系统几乎都是由主油路和先导操纵油路两部分组成；主油路采用双泵双回路变量开式系统，先导操纵油路皆为定量系统。通过阅读技术资料，掌握其系统的主要参数，如主安全阀的开启压力、先导操纵压力和流量等；熟悉系统的原理图，掌握系统中各元件符号的职能和相互关系，分析每个支回路的功用；对每个液压元件的结构和工作原理也应有所了解；分析导致某一故障的可能原因；对照机器了解每个液压元件所在的部位，以及它们之间的连接方式。具体诊断故障时，应遵循“有外到内，先易后难，先重点后一般”的顺序，对导致某一故障的可能原因逐一进行排查。

2液压挖掘机常见故障

2．1整机全部动作失灵或迟缓其故障特征为：①整机不能正常运转；②各工作部分能正常工作，但表现为各部分动作滞缓、工作无力；③挖掘机开始工作时，各种动作较正常，当机械工作一段时间后，出现各执行机构无力及动作滞缓，特别是挖掘力不够，行走转向困难等。

2．2子系统局部动作故故障其故障特征为：①大臂举升缓慢无力，而其它动作正常；②大臂工作正常；小臂（铲斗）工作缓慢无力；③大臂举升缓慢无力；回转缓慢无力；④某组操纵阀控制的几个动作同时不正常；⑤动作错乱等等类型。

3液压挖掘机产生故障原因分析

3．1整机动作故障原因整机动作故障的原因有：①液压油不足，吸油油路不畅（如吸油滤芯堵塞），油路吸空等造成液压泵吸油不足或吸不到油，使得整机全部动作发生故障。②先导油路故障。此故障只存在于伺服操纵的挖掘机，对于机械式拉杆操纵的挖掘机则不存在。先导油路故障会造成先导油压力不足，使得操纵系统失灵，从而表现为整机动作故障。③液压泵与发动机之间的传动连接损坏，使得整机不动作。④前后液压泵均严重磨损或损坏，造成泵的输出流量、压力不足，从而引起整机动作迟缓无力或完全不动作。⑤液压泵的功率调节系统故障。

3．2子系统动作故障原因①动臂举升缓慢无力，而转斗翻转正常。因其它部分工作正常，说明液压泵、总安全阀是正常工作的，则所提供给整个系统的压力足够，同时也说明泵进油端的管路和滤油器以及油箱的油量、油质没问题。此时主要故障来源于大臂滑阀、大臂油缸、大臂部分的油管、及其密封件等位置；②大臂工作正常；小臂（铲斗）工作缓慢无力。说明液压泵、总安全阀是正常工作的，同时也说明泵进油端的管路和滤油器以及油箱的油量、油质没问题。故障的主要来源是小臂（铲斗）工作滑阀、安全阀、及其密封件；③在工作装置液压系统中，大臂和回转工作都不正常，引起这一原因比较多，它可能包含了前面故障现象外，还与总安全阀、液压泵、滤油器、液压油、分配阀进回油路故障有关。④某组操纵阀控制的几个动作同时不正常，而另外一组操纵阀所控制的子系统全部正常，因此故障出现在两组操纵阀所共用部分，具体表现为故障所在子系统液压泵调节机构故障、故障所在子系统主溢流阀故障和故障所在子系统液压泵故障；⑤动作错乱现象的本质是：在工作回路本应关闭时却有压力油进人到执行元件使之动作。可能的故障点有：与故障动作有关的操纵杆及先导阀（机械式操纵的机器应为拉杆）、操纵阀阀芯及问体等。

4液压挖掘机故障诊断的方法

液压挖掘机故障的诊断，因其产生的原因复杂，就如同中医诊病，尤其是现场诊断，其随机性是非常大的。液压系统故障现场诊断的主要方法是经验诊断法，即维修人员利用已掌握的理论知识和积累的经验，结合本机实际，运用“望、问、闻、切、调”的基本手段，快速的诊断出故障所在部位和原因。具体为：

“望”就是通过查看液压系统的工作情况，从而直观地明确系统的工作原理并检查有可能出现故障的部位，并对简单故障加以排除。如油箱内的油量是否符合要求，有无气泡和变色现象(机器的噪声、振动和爬行等常与油液中大量气泡有关)；密封部位和管街头等处的漏油情况；压力表和油温表在工作中指示值的变化；故障部位有无损伤、连接件脱落和固定件松动的现象。当出现液压油外漏的故障时，在排除禁固螺栓扭力不足或不均匀后，在更换可能已严重磨损或损坏的油封前，还应检查其压力是否超限。安装油封时，应检验油封型号和质量，并做到准确装配。

“问”就是向操作手询问故障机器的基本情况。通过对操作手的询问，主要要明确机器有哪些异常现象；故障是突发的还是渐发的；使用中是否存在违规操作，维修保养情况；液压油牌号是否正确及更换的情况；故障发生的时机等等。通过这些信息，可基本确定该液压系统所出现故障的特点，从而基本确定故障所发生的位置。一般情况下，突发性故障，大多是因液压油过脏或弹簧折断造成阀封闭不严引起的；渐发性故障，则多数是因元件磨损严重或橡胶密封、管件老化而出现的。如挖掘机开始工作时正常，但工作一段时间后出现动作滞缓，并伴随着噪声和油温升高(油温表指示数大于75 °C)的现象时，在排除油量不足、高温环境、大负荷作业、散热性差等原因外，则极有可能是泵或阀内泄漏造成的。例如，一台挖掘机，起初先导操纵压力正常，不久后其工作压力下降，动作无力，检查结果是，总安全阀的主阀芯被卡死，致使进油受阻造成的。

“闻”就是用耳朵检查液压系统有无异常响声。正常的机器运转声响有一定的节奏和音律，并保持稳定。通过对初步断定的故障位置运转声响的辨别，判断出故障所在的准确位置；同时，根据节奏和音律的变化情况，以及不正常声音产生的部件，还可基本确定故障发生的部件以及损伤程度。如高音刺耳的啸叫声，通常是吸进了空气；液压泵的“喳喳”或“咯咯”声，往往是泵轴或轴承损坏；换向阀发出"哧哧"的声音，是阀口开度不足；粗沉的“嗒嗒”声，可能是过载阀过载的声音。若是气蚀声，则可能是滤油器被污物堵塞、液压泵吸油管松动或油箱油面太低等。

“切”就是利用手触摸故障所发生的部位，检查压系统的管路或元件是否发生振动、冲击和油液温升异常等故障。如用手触摸泵壳或液压件，跟据冷热程度就可判断出液压系统是否有异常温升，并判明温升原因及部位。若泵壳过热，则说明泵内泄严重或吸进了空气。若感觉振动异常，可能是回转部件安装平衡不好、紧固螺钉松动或系统内有气体等故障。

“调”就是在基本确定了故障所存在的位置后，适当操作液压系统的操作机构，对系统进行调试，通过执行元件的工作情况判定故障的部位和原因，常用的方法有：①全面调试，根据液压系统的设计功能，逐个做实验，以确定故障是在局部区域还是在全区域。如全机动作失灵或无力，则应首先检查先导操纵压力是否正常，离合器(连轴器)是否打滑(松脱)，发动机动力是否足够，液压油油量是否充足和液压泵进口的密封情况。例如一台挖掘机地故障症状仅表现为动臂自动下降，则故障原因可能在换向阀、过载阀或液压缸的油路之中，与液压泵及主安全阀无关。②交换调试。当液压系统中仅出现某一回路或某一功能丧失时，可与相同(或相关)功能的油路交换，以进一步确定故障部位。如挖掘机有两个互相独立的工作回路，每一个回路都有自己的一些元件，当一个回路发生故障时，可通过交换高压油管使另一泵于这个回路接通，若故障还在一侧，则说明故障不在泵上，应检查该回路的其它元件；否则，说明故障在泵上。又如一挖掘机的行走装置，当出现一边能行走，另一边不能行走或自动跑偏的故障时，可将两新购马达的油管对调，以判定故障部位是在马达上还是在换向阀内。③ 更换调试。利用技术状态良好的元件替换怀疑有故障的元件，通过比较更换元件前、后所反映的现象，确认元件是否有故障。④调整调试。对系统的溢流阀或换向阀作调整，比较其调整前、后机器工况的变化来诊断故障。当对液压系统的压力作调整时，若其压力(压力表指示表)达不到规定值或上升后又降了下来，则表示系统内漏严重。⑤断路调试。将系统的某一油管拆下(或松开接头)，观察出油的情况，以检查故障到底出现在哪一段油路上。

5小结

所有的液压传动问题都可归纳为：压力、流量、方向三大问题。而引起三大问题的原因一般都是泄漏、堵塞、油管接错、调压不对造成的。因此我们在维修液压系统故障时必须注意：① 液压元器件一定要清洗干净，油路处理畅通后方可组装；② 不要使用不干净的液压油，不用劣质的密封件；③ 一定要正确组装元件，如“Y”型圈开口不能装反，油管不能接错；④ 对工作泵排量及安全阀的调整在未弄清楚之前不要乱动，以免引起调大了冲坏液压元件，调小了工作缓慢、无力或无动作。

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关键词：化工工艺设计；安全阀；管道；阻火器

Abstract: the chemical process design is based on a chemical reaction or process design and production process, chemical process design is part of the chemical engineering design, is the core of the whole chemical engineering design at the same time, we should attach importance to chemical process design, it is necessary to focus on chemical process design problems should be paid attention to. At first, this paper first theory to the design of chemical process are reviewed, and then discusses in detail the four problems should be paid attention to in the design of chemical process, and finally puts forward some Suggestions on the development of chemical process design.

Key words: chemical process design; The relief valve; Pipeline; Flame arrester

中图分类号：F407.45文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

化工工艺设计的理论概述

化工工艺设计的过程中主要包括三个方面，分别是设备的布局、工艺流程以及管道的布控。其设计的具体内容是运用计算编制的工艺流程图，为设备的专业绘制图纸提供相关的有效参数，同时为自控专业仪表的选型提供工艺控制方面的有效参数，然后工艺专业就可以运用工艺流程图来完成设备布置图的初步设计，最后，管道专业通过设备的布置图实施管道的配管，并且完成布置图的收尾工作。其设计种类主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图没计等。化工工艺的设计过程中本身就具有较多的特点，而这些特点也恰恰决定了设计的安全性，因此逐渐引起了人们的重视。其中主要的安全问题有：

（1）没有充足的基础设计资料，并且数据具有的完整性以及可靠性还不抵常规装置；

（2）由于工艺设备的规格较为特殊并且种类也比较繁多，所以在设计与选用上也有着比较特殊的要求；

（3）在进行管道设计的时候要进行特殊的考虑，并且整体工作量较大；

（4）为了能够迅速占领市场，所以设计周期比较短。以上的种种特点无疑会给安全带来严重的隐患。

化工工艺设计应注意的问题

（一）管道设计压力和设计温度的确定

1、管道设计压力的原则

工作条件下管道温度组合中最苛刻条件下的压力和管系中可能碰见的工作压力，就是管道设计压力。该压力的设计原则是:

（1）管道设计压力不低于最大工作压力。

（2）装有安全泄放装置的管道其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力（或爆破压力）。

（3）所有与设备相连接的管道，其设计压力应不小于所连接设备的设计压力。

（4）输送制冷剂、液化气等沸点低的介质的管道，应按阀关闭或介质不流动时介质可能达到的最大饱和蒸汽压力作为设计压力。

（5）离心泵出口管道的设计压力应不小于泵的关闭压力。

（6）往复泵出口管道的设计压力应不小于泵出口安全泄放装置的设定压力。

（7）压缩机排出管道的设计压力应不小于安全泄放装置的设定压力和压缩机出口至安全泄放装置之间最大流量下的压降之和。

（8）装有安全控制装置的真空管道设计压力取最大压差的1.25 倍或0.1MPa 的较小值，并按外压条件进行设计；对于没有安全控制装置的真空管道，设计压力取0.1MPa。

2、管道设计温度的原则

工作条件下，管道材料在相应设计压力下可能到达的温度，就是管道设计温度。在正常操作温度下，加上一定裕量就是工艺专业确定设计温度的确定方法，以下是裕量的取值原则。

（1）流体正常操作温度≤ 300℃时，裕量不小于30℃。

（2）流体正常操作温度>300℃时，裕量不小于15℃。

（3）流体温度低于0℃时，设计温度等于流体最低温度。

（4）室外管道应按当地冬季绝对最低气温。

3、管道材料的选择

管道材料选择要求设计人员必须灵活运用工程学、材料学、腐蚀学等方面的知识定性定量综合判断。管道材料选择通常根据介质的特性（腐蚀性、毒性、燃烧性等）和操作条件（温度、压力等），按照既适用又经济的原则来考虑。

常用材料有铸铁（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）、普通碳素钢、优质碳素钢、低合金钢、高合金钢、特种合金钢等。

（二）阻火器的设计

1、常见的阻火器种类

安全防备流体通过时火焰蔓延和传播的设备，就是阻火器。阻火器在化工工艺设计中可以按照使用途径进行分类，主要分为阻爆型和阻爆燃型阻火器。按照使用场所进行分类，主要分为管道阻火器和防空阻火器。按照结构进行分类，主要可以分为波纹型、液封型、版型、充填型、金属网型阻火器。

2、化工工艺设计中的阻火器设置

输送的混合气体如果具体爆轰或者爆燃性、气体具有自行分解导致爆炸引起火焰蔓延、连接明火设备减压后的管道，都必须在指定位置安装阻火器。

3、化工工艺设计中的阻火器选用原则

化工工艺设计中的阻火器选择，要根据使用场所决定选择管道阻火器还是防空阻火器； 根据潜在点火源的方向和设置位置，决定使用单向阻火器还是双向阻火器；根据蒸汽的爆炸分级MESG或工艺气体，确定选择阻火元件的允许间隙要小于蒸汽的MESG值或工艺气体的M ESG值；要根据阻火器入口的火焰传播速度选择阻轰还是爆燃阻火器。

（三）安全阀的设计

1、安全阀的分类

诱导阀或弹簧作用控制的阀门，就是化工工艺设计中的安全阀。化工工艺设计中的安全阀按照安全阀的国标分类，可以分为带动力辅助装置式、直接荷载式、先导式、带补充再和式。按照阀片开启高度可以分为微启式和全启式。按照结构可以分为带散热片和不带散热片、带扳手和不带扳手、平衡和不平衡、封闭和不封闭弹簧式安全阀。按照平和内压方式不同还可以分为，先导式、弹簧式、杠杆式安全阀。

2、安全泄放装置（安全阀、爆破片装置）设置场所

（1）设计压力小于外部压力源的压力，出口可能被关断或堵塞的设备和管道系统；

（2）出口可能被关断的容积式泵和压缩机的出口管道；

（3）因冷却水或回流中断，或再沸器输入热量过多而引起超压的蒸馏塔顶的气相管道；

（4）因不凝气体积聚产生超压的设备和管道系统；

（5）加热炉出口管道中切断阀或调节阀的上游管道；

（6）因两端切断阀关闭，受环境温度、阳光照射或伴热影响面产生热膨胀或汽化的管道系统；

（7）放热反应可能失控的反应器出口处切断阀上游的管道系统；

（8）凝汽式汽轮机的蒸汽管道出口；

（9）蒸汽发生器等产汽设备的出口管道；

（10）低沸点液体（液化气等）容器的出口管。

3、安全阀压力的设定

化工工艺设计中，当只安装一个安全阀时，安全阀压力要在小于系统设计压力的前提下，不大于系统设计压力的20kPa 和10% 中的较大者；当安装多个安全阀时，必须保证有一个安全阀压力不大于系统设计压力，其余安全阀设计压力小于系统压力的5% ，统设计压力的，且安全阀最大泄放压力均应不大于系统设计压力的30kPa 或12% 中的较大者。为防止火灾事故发生而安装的安全泄放装置，且最大泄放压力应不大于系统设计压力的16%。

（四）工艺计算的方法

随着电子技术的飞速发展，计算机辅助技术也被广泛的应用到了我国的炼油以及化工工程的设计之中，因此，在绘图的准确性以及绘图效率上得到了显著的提高，降低了设计者的人力输出，并且改善了工作效率，尤其是为图形修改方面提供了巨大的便利，将之称为绘图领域中的工业革命化一点也不为过。

工艺计算包括物料和能量衡算，物料、能量联合衡算，有效计算以及其它计算。通过物料衡算、能量衡算、过程速率以及物性计算等方程在结合数学的运算方法利用计算机的高级语言来编写相应的计算程序。不论何种工艺过程，其组成都是一些基本单元，为了使方案变得更加完善，通常可以采用基本单元模块化的方式编制成计算程序，然后将这些小的单元模块通过设计方案实行不同的组合连接，这样一来就能够有效的完成不同种类的工艺流程计算，也因此而获得各种自变量的变化对于因变量的影像信息，进而挑选出最为优质的设计方案。

三、对化工工艺设计的建议

（一）要充分的考虑能源消耗问题

在生产过程中能源占总成本的很大一部分，所以在工艺设计与研究的过程中应该对于降低能源消耗的问题进行充分的考虑。

（二）要体现基建投资的降低

化工属于资本密集型的行业，若非在技术上有了重大的突破使得产品工艺得到更新升级进而代替原有的产品，通常只能是利用瓶颈问题的突破、对现有的改造以及提高产能等用以达到改进的目的。通过工艺优化、降低设备尺寸，可显著节约投资。但在其实施方面，有两个因素会对其造成一定的影响：

一是若想径向缩小设备就必须要自旋转子，但是自旋是需要电力支持的，所以增加了能源的费用。

二是蒸馏塔的辅助件一般不需要变动。正是以上两个因素使得Higee设备只能应用在少数的装置上。

还有一种方法，就是减少在工艺过程中设备的应用，尽可能讲多功能集中于一台设备上完成相关工作。

结语

综上，化工工艺设计是化工设计的核心，在整个设计中起主导作用。我们必须了解化工工艺设计的特点，充分考虑化工工艺设计中容易出现的问题，重视安全为先问题和设备安装设计问题，保证化工工艺设计的安全性，保证化工工艺设计的完善性，从而更好的主导化工设计。

参考文献

[1]姚慧.化工工艺设计中的安全问题及控制[J].企业技术开发，2012.10.

篇7

关键词：建筑；机电安装工程；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

1 建筑电气装置安装工程的施工技术

1.1 电气工程的施工程序

机电安装电气工程的构成主要包括提供电源的变配电所、用电设备和器具的电气部分以及连接两者的布线系统，这三部分合成一个能满足需要的电气工程。

（1）做好预留工作。要配合土建工程施工，了解土建工程施工进度计划，做好配合工作计划安排。对进场埋设电线、电缆导管以及配件和预配件等进行验收。在土建工程提供的条件满足预埋、预留需要的情况下，进行预埋预留工作。

（2）电气设备就位。对电气设备进行开箱检查，确认其符合进场验收要求，并对其进行外光检查，以消除运输保管中可能发生的缺陷等。

（3）对布线系统进行敷设。对布线系统敷设用的电线、电缆、封闭母线等导电材料及保护外壳进行进场验收，核对合格证明文件和强制性安全认证标志并按规范要求进行外观检查等。

（4）电气回路接通和电气交接试验。

（5）试通电，负电荷运行，最后交工验收。

1.2 高低压电气设备、低压电气装置、布线系统安装的施工技术要点

1.2.1 高低压电气设备安装

电气设备单体安装就是要把其固定在预定的位置上，关键在于中心线、标高正确，与基础结合牢靠、选用的紧固件齐全，垂直度、水平度要符合规范或产品说明书的规定。

1.2.2 照明灯及其开关插座的安装

照明灯及其开关、插座的定位要与建筑装饰工程协调配合，有点要在平面上与其他建筑设备元件一起放样定位，其安装时是在建筑物装饰装修工程基本结束，且不再发生湿法作业，电气工程的布线已经到位时。

1.2.3 自动控制用电气元件安装

其安装时机是在机械设备和建筑设备安装就位后，作为设备的一个部件组装在设备上，也有在配合其他专业工程中作为一个组成部分。

2 管道与锅炉安装工程的施工技术

2.1 管道工程的施工程序，预留，预埋孔洞的验收，施工工具设备的准备，施工程序包括施工准备，施工工艺安装模具、下预埋件、成品保护，套管制作与安装。

2.2 管道系统试验的类别及其试验要点（1）试压。目的是检验管道及接口强度和严密性。一般情况用水压试验，缺水地区或严寒季节也可以用气压试验，两者试验压力不同。有水压测验和气压测验。（2）管道系统试验的实施。（3）排气、灌水、浸泡。（4）回填土的工程。

2.3 锅炉及配套设备的施工技术要点

基本技术要求是：准确性、严密性、热补偿性，在工艺上要求设备能好，强度高、安装稳固、横平竖直、美观端正。管路流程正确、检查方便。

2.4 锅炉附件的安装技术及其要求

（1）吹灰器安装。（2）安全阀的安装。安全阀应该逐个进行严密性试验，锅炉上必须有一个安全阀按表中较低的始启压力进行整定。对有过热器的锅炉，按较低压力进行整定的安全阀必须是过热器上的安全阀，过热器上的安全阀应先开启。（3）水位计的安装。每台锅炉应安装两支彼此独立的水位计，蒸发量

3 通风、空调、洁净工程的施工技术

3.1 通风工程的分类是：送风系统，排风系统，除尘系统。

3.1.1 通风与空调工程风管系统的施工技术要点如下：

通风空调系统的安装要在土建主体基本完成，安装位置的障碍物已清理，地面物杂物的条件下进行。在土建施工阶段要做好预埋件、预留孔工作。预留孔洞应比风管实际截面每边尺寸大100mm。同时，在安装时尽量利用土建的脚手架，井架，塔吊等设施。

3.2 风管施工程序

首先确定标高，按照实际图纸并参照土建准确定风管的标高位置并放线。因风管基本上在走廊夹层或设备层内布置，管线较密集，认真检查水暖，电气等管在标高有无交错重叠想象，土建在施工有无变更，风管照图安装有无困难等，以便制定安装方案。然后支、托、吊架制作与安装，标高确定以后，按照风管系统所在空间位置，确定风管支、托吊架形式。

3.3 净化空调系统的施工技术要点

3.3.1 加工制作现场的清洁要求

净化空调系统制作、安装质量的好坏，速度的快慢同施工，制作现场的环境有很大关系施工、制作现场必须保持清洁，远离尘源或位于上风一侧。风管、配件和部位制作完毕，应将其两端和所有开口处封闭。一般采用塑料薄膜包口，并用胶带进行扎封，防止灰尘进入管内。

3.3.2 洁净系统地安装应在门窗及地坪全部完全及风管支吊架预留好后进行，使风管不受污染。洁净系统的制作安装：选用严密性较好的咬口缝，其他接口的密封措施，法兰垫料，洁净系统风管、配件及部件上所配法兰的螺栓孔。

3.3.3 安装高效过滤器应注意的事项

高效过滤器是洁净空调系统的重要设备，在出厂前都要经过严格的检验。高效过滤器的滤纸非常精细，易损坏，因此系统未安装前不得开箱。而且必须在洁净室土建和净化空调系统施工完成以后并经过全面清扫和运行一段时间后安装。

4 火灾自动报警及消防联动控制系统的施工技术

4.1 火灾探测器安装

火灾探测器按结构分为两类：点型和线型。点型火灾探测器的安装位置、方向和接线方式都要正确。内部接线要可靠，固定要牢固美观。线型火灾探测器和可燃气体探测器等有特殊安装要求的探测器应符合有关标准的规定，且符合产品说明书的要求。

4.2 手动火灾报警按钮安装

手动火灾报警按钮安装在建筑物内的安全出口、安全楼梯口等便于操作的部位。有消火栓的建筑物，应尽量设置在靠近消火消火栓的位置。若安装在墙上距地面高度应符合规范要求。

4.3 接口模块安装，火灾报警控制器安装，消防控制设备的安装安装前应进行功能检查，检查消防控制设备的外接导线，当采用金属软管作套管时，其长度、管卡固定、固定点间距应符合规范要求，并应根据配管规定接地。消防控制外接导线的端部、消防控制设备盘内不同电压等级、不同电流类别的端子应分开，并有明显标志。

5 电梯安装工程的施工技术要点

5.1 电梯工程的施工程序、书面报告工程所在地特种设备安全监督管理部门，做好电梯安装前的人员、技术、管理、工具的核对与清理等准备工作。对电梯井土建工作工程进行检测确定，以确定其形状尺寸是否符合被安装电梯所提供的土建布置图和其他要求。

5.2 电梯施工安全技术措施要点和机电部件安装协调要点。由于电梯工程在高且深得井道内作业，每层在层门安装前留下较大的门洞，这个情况使作业人员或其他闲杂人员存在有高空坠落的危险。井道内作业有立体交叉现象，所以制定防范施工中发生安全事故的安全技术措施至关重要。

5.3 施工安全技术措施要点。防止层门洞坠落人员及向井道内抛掷杂物。层门洞靠井道壁外侧设置坚固的围封。防止顶层机房预留孔有杂物向下跌落。用临时盖板封堵，并在机房内墙壁上设有告诫性指示。井道内作业人员熟知高空立体作业的各项规定，并在作业中认真执行。

参考文献：

[1]黄鹏.浅谈机电安装工程质量、安全及信息技术管理[J].科技资讯，2010(28).

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关键词：舵机 检验 故障分析

1.前言

现在船多以液压舵机为主。目前已广泛应用在各类船舶上。基于此，本文将简单的叙述液压舵机的性能要求和检验方法，论述分析一些常见的故障，使验船师提高检验能力，也为船舶的安全航行提供更好的保障。

2.液压舵机的组成

舵机是指使舵动作的动力设备，但船上习惯将整个操舵装置简称为舵机。舵机基本上由操纵系统、控制元件、转舵机构、动力源组成。

3.基本要求

舵机对保障船舶的操纵起着至关重要的作用。因此，根据《国际海上人命安全公约》（SOLAS）以及国内《海船规范》都对舵机提出要求，它基本要点是要求舵机有足够的扭矩和速度来推动舵运转，还要求在发生某一故障时能及时有替代或者解决的措施，以保障舵的运转。有如下要点：

3.1性能要求

船舶必须具有两套操舵装置，一套主操舵装置与一套辅操舵装置，或者主操舵装置配置有两套以上提供动力的设备。当中任何一套操舵装置失效时，另一套应能迅速启动并进行工作。主操舵设备要具有足够强度，在最大吃水而且以最大营运航速前进时将舵自一舷35°转至另一舷35°，再将舵自一舷的35°转至另一舷30°所要的时间不能超过28秒。还有要在不超过60秒内将舵自任一舷的15°转至另一舷的15°，当船按50%最大营运航速但不小于7kn向前进时。当主操舵装置有2台以上相同动力设备满足以下情况的可不设辅操舵装置，当液压管路或是其中一台动力装置发生某一故障时应能够隔离缺陷，这样可以保持操舵能力或者可以迅速恢复使用。货船，如果所有动力设备都工作情况下应能满足对主操舵装置的要求；客船，当其中任一台动力设备不工作时都可以满足操舵要求。

3.2控制系统

驾驶台和舵机室都应设有主操舵装置控制器。当按设置两台动力设备时，主操舵装置应设置两套独立的控制系统，而且都可以在驾驶室控制。主控制系统和辅助控制系统在驾驶室应可以操纵舵设备工作，如果驾驶室正在操纵舵机装置，在舵机控制室也应该可以对其脱开并控制操舵。舵机间应与驾驶台设有通信装置。

3.3液压系统

应设有保持液压流体清洁的设备：每一液压系统的循环油箱应设低液位报警器。非双套设置的液压舵机的液压缸体上与各管路连接处应设隔离阀。液压系统必要时应设放气装置。

3.4安全阀

在管路系统能有被隔断部分，及科研产生压力差的部分需要设置安全阀。其开启压力应满足大于1.25倍最大的工作压力，而不大于设计压力；安全阀最小排量应不小于所有泵能通过其排放的总容量的100%，在此情况下，计及在预定外界环境温度下液压油粘度的影响后，压力的开高不应超过开启压力的10%。

3.5应急动力

当船舶舵柄处舵杆直径D>230mm按要求设能够在45秒内提供替代动力源向操舵设备。该动力源应要求为独立动力源，独立动力源的容量应至少可以对一台动力设备及其控制系统、舵角指示装置提供充足的能源。动力源（上述）只专用于以下情况，超过1万总吨船舶，应至少可供工作30分钟，其他则为10分钟。

3.6舵角指示和限制

应能在舵机室内看到舵角的指示，并能在驾驶室看到舵角的显示。操舵控制系统要与舵角显示装置独立。另外，舵设备应装置有效的舵角限位器。

3.7监测和报警

发生以下故障时，应能在位于主机处所或集控室内明显位置以及驾驶室内给出声、光报警：动力设备或控制系统的动力故障；自动舵装置故障；电路或电动机断相及过载；液压油柜油位低；液压油温度高；液压油滤油器压差大；由单一故障引起的可能导致操舵失灵的液压阻塞。

4.液压舵机的检验

4 . 1外部检查

要首先初步判断设备保养如何，察看舵机所处地板有没有液压油泄漏，是否设置防滑装置；观察舵机液压系统外观的清洁情况，设备的锈蚀和腐蚀的有无；二检查油缸、舵柱、电机等主要设备的保养情况。三察看有无大量污油存积机油盘中。

4 . 2设备检查

舵机运行时，驾驶台发送的舵令传至舵机，确认舵机接收命令是否正常，同时检查舵机间与驾驶室通信正常性。检查配电板工作情况，动力电路输出有没有故障。效用试验，①运转舵装置判断舵的运转情况，要求运转平稳，无杂音和运转连续性情况，适用主操舵操舵时观察舵机灵敏性，是否能达到法规要求时间。②舵运转时在驾驶室舵角指示仪所显示角度与舵机上舵角指示器角度一致。验证舵角指示角度准确性需要两名工作人员配合进行，分别在驾驶室和舵机间观察读数值，数值应相同或在有效偏差内。③当舵运转至左、右最大角度时，检查舵角限位器开关是否断开，切断动力，以起到保护液压油缸作用，确定限位器有效性。最后，效用应急舵装置，当主操舵装置发生故障失效时，要求检查应急舵能否正常运转，进行操舵，如果不正常，要求船方立即修复，并且复查，直至满足要求。

4.3效用后检查

在进行效用试验后要检查舵机的液压系统是否漏油，检查油缸焊接面、液压杆与油缸接触处有没有液压油渗漏，保证液压系统密封性。只有保证液压系统不漏油，这样才能有效的传递液压力。

5.常见故障分析

5 . 1舵角不准确

可能是由于驾驶台舵角指示仪与舵机间舵角指示器指示角度有误差，这时可以微调驾驶室仪表即可，还有就是由于追随机构没有调节好，导致达到转舵角度时，泵的变量机构还没有回中，油泵不停的供油使舵继续偏转产生冲舵，也可能是舵还没有转到角度，油泵的变量机构就已经被拉回，泵停止供油使得舵停转，造成舵角不够，这就需要重新给追随机构定位。

5 . 2舵单向转动

某轮在港口内准备调整位置时发生了只能操作舵右转不能左转故障，该轮舵机液压系统如图1。经过检验，可能是舵机液压系统中的公用液压阀件或公共部分发生了故障。系统的公共部分包括转舵油缸和安全阀箱两部分。从转舵油缸、柱塞的结构可知，一般情况下，舵机出现单向运转的故障与该部分无关，因为即使油缸和柱塞出现较严重的泄露，也只会影响舵效，况且经过检查，油缸和柱塞的密封良好，没有泄露现象。安全止回阀箱中有两只安全阀，如果其中一只失灵，就会造成舵机单向运转。于是我们将两只安全阀互换位置安装，再进行试舵，仍旧是右舵正常，左舵失灵，这就说明故障的原因与安全止回阀也无关，造成故障的原因可能更加复杂。

经过分析，根据两台舵机都出现单向运转的现象推测，可能是1#、2#两台油泵内部的同一液压元件都发生了相同的故障，若想验证这一推测是否正确，只有将两台舵机分开检测试舵。图可知，两台舵机分别各有一台主油泵，两台泵的回油口和排油口分别装有手动止回阀，这4只截止阀通常都是常开的，因为在日常运行中一台运转，另一台备用。为了将两台舵机分开检测试舵，首先将1#主油泵停止运转，油泵回油口和排出口的两只截止阀关闭，然后启动2#主油泵试舵，结果仍是左舵失灵，右舵工作正常。再将2#主油泵停止运转，将排出口和回油口上的两只手动截止阀关闭，启动1#主油泵试舵，舵机可以按照操作指令推动舵叶左、右转动，单向运转的故障消失。从分开测试的结果来看，是2#主油泵内部发生了故障，应对2#主油泵进行检修。

5.3舵速慢

撞杆移动速度决定转舵速度，是通过供油量改变舵速度，因此撞杆移动故障经常引起排量不足造成舵转速不稳定。另外油路和元件泄漏，安全阀与旁通阀关闭不严，油路有空气，换向阀速度慢都会延迟供油，导致转舵慢。

6.总结

工作人员检验舵机要对其工作原理、构造进行全面了解，需要系统的专业知识，还要求熟悉国际、国家海事局的有关法规规范，认真细致以及跟轮机员的沟通也是不可缺的。因此只有具有较强的各方面素质，才能更好完成检验工作。对轮机员来说需要熟悉舵机工作原理，熟练的操作技能，才能更好的维护保养船舶设备。

参考文献：

[1]费千.船舶辅机[M].大连：大连海事大学出版社，2005.

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关健词：小型蒸汽锅炉；安装；使用；维修；问题分析；预防措施

中图分类号：F40 文献标识码：A

小型蒸汽锅炉广泛应用用中小型浴池、小作坊、小企业、宾馆、工厂、学校、医院、小区、公寓等诸多领域。近年来虽然通过治理，小型蒸汽锅炉的非法设计，非法制造现象基本得到杜绝，但在安装、使用、修理和改造等环节还存在许多问题。

1 小型蒸汽锅炉在安全管理过程中主要问题

1.1 小型蒸汽锅炉非法安装现象时有发生。

根据《特种设备安全监察条例》规定：特种设备安装、改造、维修的施工单位应当在施工前将拟进行的特种设备安装、改造、维修情况书面告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门，告知后即可施工。但是目前仍存在因有资质专业安装公司安装价位高，多数小型蒸汽锅炉制造单位又没有专门的安装队伍或提供安装服务，一些小型蒸汽锅炉使用单位为了少花点费用，私自安装现象时常发生，结果在安装过程中极易出现安装错误。例如将蒸汽管道用丝扣连接，在安全阀与锅炉本体间装设阀门，水位计上下考克装反，常压锅炉炉改成承压锅炉使用、出水口装成进水口等。安装时不通过监督检验，不办理使用登记手续即投入使用，这种现象在一些小的乡镇特别明显，事故基本上也大多发生在这些地方。

1.2 小型蒸汽锅炉私自移装、改装现象普遍存在。

一些小型蒸汽锅炉使用企业或个体工商户，办理完使用登记证后，就觉得万事大吉了。如果觉得场所、位置不方便，自己便私自拆装到别的地方，甚至进行改装，而这样拆装或改造前，小型锅炉使用企业或个体工商户不向特种设备监察部门申请备案，更谈不上安装监督检验，这样安装时就容易出现因移装、改装错误而引起事故。

1.3 小型蒸汽锅炉转让过程不能有效监控。

小型蒸汽锅炉使用单位在转让过程中，不向转让方提供有关锅炉方面技术资料，在转让过程中，应移交的锅炉档案至少应包括；锅炉质量证明书、监检证书、锅炉使用登记证、图纸、历年检验报告等。

1.4 私自维修难以保证维修质量。

当小型蒸汽锅炉主要受压元件发生裂纹、鼓包、变形、泄漏及材质劣化等危及安全的缺陷时需要维修时，个别使用单位随便请个普通焊工在无修理方案、无材料证明及检测记录情况下请普通焊工或无证焊工进行焊接，难以保证修理质量。另外因小型蒸汽一般除垢都较困难，个别用户私自将锅炉本体割开进行除垢，这样私自挖补、补焊为锅炉安全运行留下了安全隐患。

1.5 小型蒸汽锅炉操作人员无证上岗。

操作人员没有按照国家有关规定经安全监督管理部门考核合格，取得国家统一格式的特种作业人员证书，锅炉作业人员无证操作等现象大量存在。有些小企业、个体工商户管理人员和职工对特种作业培训持证上岗的认识存在偏差，舍不得投入，以为这种小型蒸汽锅炉压力一般都不超过0.4MPa，压力相对较低，这些司炉人员缺乏必要的理论知识和实际操作经验，不知锅炉发生异常情况该如何处理，违章操作现象普遍存在。

1.6 安全附件不全，不校验或超校验有效期。

使用单位没有认识到压力表、安全阀对锅炉保护的重要性，安全阀没有送有资质的检验检测部门进行校验，以致在锅炉超压时起不到泄压保护作用。从以往发生爆炸事故的小型蒸汽锅炉案例来看，大多数事故是因安全阀不起跳，导致超压引起的锅炉爆炸事故；事故中多数当值司炉工均无质监部门颁发的特种设备作业人员证书，操作过程中违章作业，生产间歇擅自关闭出气阀，司机离开时，锅炉未压火或压火不严，造成锅内压力升高，司炉人员未按规定定期对安全阀手动排汽试验，致使安全阀失灵以致酿成惨祸。

2 预防措施

2.1 小型蒸汽锅炉应从采购环节加入安全管理。

应当要求制造或销售单位建立采购单位告知制度，应当在锅炉发货前将有关小型蒸汽锅炉购买者的相关信息报告给所在地质量技术监督部门，经所在地质监部门备案后方可发货。同时要求在锅炉转让时，要向对方索取锅炉技术档案，并报当地质量技术监督机构核实，请特种设备检验检测机构对锅炉进行必要的检验，经检验合格方可转让。这样可以避免存在安全隐患和报废锅炉流入市场，这样就也能确保质监机构在安装、验收、办证环节上把好安全质量关。

2.2 制造单位应当本着服务用户的思想，建立一支专业安装和售后维修队伍。

制造单位在小型蒸汽锅炉安装过程中，为保证安装质量，派出一至二名专业焊工及锅炉安装专业技术人员进行锅炉安装。当锅炉需要维修时，制造单位能及时派出维修人员，做好售后服务工作。在修理的过程中应当合理设计，严格控制焊接工艺，保证焊接质量。挖补后的锅炉必须进行无损探伤检验，确认安全合格后才可投入使用。

2.3 发挥地方政府作用，成立特种设备安全监管队伍。

依靠当地政府支持，各乡镇可以设一到两名特种设备安全监管员，监管人员随时和主管部门协调，随时发现安全隐患，对存在的不安全因素，随时整改，同时做好锅炉安全法规宣传工作，形成齐抓共管的新局面。

2.4 加强宣传教育、培训，严格按照《特种设备安全监察条例》规定办事。

举办小型蒸汽锅炉使用单位安全法规知识宣讲班和小型蒸汽锅炉司炉技术短期培训，增强管理人员和使用人员的守法意识，提高安全管理和司炉工人的技术水平。各级安全管理部门应定期、不定期开展安全大检查工作，及时发现、消除事故隐患。

2.5 认真执行安全附件定期校验制度

安全附件应执行定期校验制度并认真执行，使安全附件灵敏、可靠，防止发生小型蒸汽锅炉发生超压爆炸。使用单位应当对锅炉的安全附件、安全保护装置及有关附属仪器仪表进行定期校验、检修，并作出记录。安全阀使用中应定期校验，每年至少一次。如发现压力表失灵、刻度不清、表盘玻璃破裂、卸压后指针不回零位、铅封损坏等情况，应立即更换。压力表的装设、校验与维护应符合国家计量部门的规定。

综上所述，笔者认为应提高锅炉使用者对小型蒸汽锅炉安全生产的重要性的认识，建立健全科学的管理制度，包括人员培训制度、运行管理制度、定期检验制度和设备维修保养制度等等，相关安全管理部门应深入排查治理隐患，加大对存在事故隐患小型蒸汽锅炉进行治理工作，层层严格落实安全生产责任制度。

参考文献

[1]国务院令第549号.特种设备安全监察条例[S]，2009.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.TSG G0001-2012.锅炉安全技术监察规程[S]，2012.

[3]张相峰.锅炉水处理存在的问题及解决措施[J].科技信息，2010.

[4]焦庆丰，陈红冬，冯斌，等.1021t/h锅炉水冷壁管裂纹泄漏原因分析及处理措施[J].中国电力，2000（10）.

[5]王剑松.锅炉给水硬度监测的重要性及分析方法[J]. 计量与测试技术，2011（08）.

[6]纪丽伟.一起锅炉管板管孔及烟管管口裂纹的原因分析与改进[J]. 工业锅炉，2009（06）.

[7]赵锐芳.浅谈工业锅炉的维护保养[J]. 科技信息，2011（06）.

[8]刘喜文，苗琪，王鹏，等. 工业锅炉节能分析及改造措施[J]. 中国设备工程， 2011（05）.

[9]张国平.提高工业锅炉热效率的两种方法[J]. 能源研究与利用，2011（02）.

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关键词：沼气利用 安全系统 工艺设计 污水处理厂

污泥厌氧消化是一种使污泥达到稳定状态的非常有效的处理方法。污泥中的有机物厌氧消化后主要产物是消化气(沼气)。随着污泥中有机物成分以及消化工艺的不同，沼气的化学成分也各异，一般由60%～70%的甲烷、25%～40%的二氧化碳和少量的氮硫化物和硫化氢组成，燃烧热值约18800～25000kJ/m3[1]。大中型污水处理厂对消化产生的沼气进行回收利用，可以达到节约能耗、降低运行成本的目的。同时，空气中沼气含量达到一定浓度会具有毒性;沼气与空气以1∶(8．6～20．8)(体积比)混合时，如遇明火会引起爆炸[2]。因此，污水处理厂沼气利用系统如果设计操作不当将会有很大的危险。北京市市政工程设计研究总院在1992年～1996年先后完成了南部非洲博茨瓦纳污水处理厂工程、高碑店污水处理厂一期工程和二期工程污泥中温厌氧消化处理系统和相应的沼气收集利用系统的设计。本文旨在综合以上三个沼气利用系统设计的基础上，着重从污泥厌氧消化沼气系统的安全设置及工艺控制方面进行论述。

污泥厌氧消化沼气利用工艺流程由图1可知污泥消化沼气系统一般分为4个子系统:沼气收集净化贮存系统、沼气搅拌系统、沼气利用系统和废气燃烧系统。下面对沼气安全系统的硬件(沼气系统工艺流程设计及安全装置)设置及软件(沼气系统压力的设计及构筑物、设备间的连锁控制)进行阐述。2沼气系统工艺流程设计及安全装置的设置2

1　沼气净化污泥消化产生的沼气是处于汽水饱和态的混合气。

沼气自消化池进入管道时，温度逐渐降低，管道中会产生大量含杂质的冷凝水，如果不从系统中除去，容易堵塞、破坏管道设备。同时沼气中的h2s气体溶于水形成的氢硫酸会腐蚀管道和毁坏设备。沼气净化主要是脱硫和去除冷凝水及杂质[3]。沼气自消化池进入管道时，在最靠近消化池的国内应用较多的是同济大学及武汉东湖水厂的产品，因本工程目的之一是为第四水厂做试验，所以两格分别采用了两家产品，都取得了良好的效果。

此外，前序网格反应池的设计也取得了成功，因气浮的原理与沉淀恰恰相反，所以对矾花的要求不是很高，只要形成能够与微气泡相粘附的中小矾花即可。于是我们适当缩短了反应时间，采用的时间仅为9min，同时也调整了絮凝剂的投加量，降低了药耗。

这次龙山水厂气浮工艺的成功应用，使我们对处理水库水、低浊水又有了新的认识，同时我们还在对是否可用出厂压力水取代回流水泵，降低能耗，水流由接触室流往分离区流速多大更合适等问题做进一步的探讨，愿经过试验分析，实践总结，使气浮工艺更加成熟地应用于自来水生产。

位置，温降值最大，产生的冷凝水量多，在此点必须设置冷凝水去除罐。在沼气管路系统中，在避免沼气流速过大而夹带水汽的前提下，管道坡度应设计为1%～2%或尽可能更大。在博茨瓦纳污水处理厂运行中发现，个别坡度为0．005左右的管道管壁容易积冷凝水。较长的管线应特别考虑设计成有一定的起伏，在所有低点都应该考虑设置冷凝水去除罐。另外，在重要设备如沼气压缩机、沼气锅炉、沼气发电机、废气燃烧器、脱硫塔等设备沼气管线入口处，在干式气柜的进口处和湿式气柜的进出口处都设置冷凝水去除罐。有时在某些设备如有密封水系统的沼气压缩机出口处还需要设置装有高压排水阀的去除罐。正常运行期间操作人员每天检查时，都会发现一些去除器(特别是靠近消化池的)有大量的冷凝水排出。当构筑物和设备检修时，还可以向冷凝水去除器中注水，作为水封罐。

沼气中的杂质一部分随排除冷凝水去除，另一部分被阻留在消焰器填料间缝隙里的杂质也随定期清洗消焰器而被清除，如果沼气利用设备有特殊要求，还应在沼气进入设备前设置气体过滤器为防止氢硫酸腐蚀管道和毁坏设备，城市污水厂污泥产生的沼气进入贮气柜之前一般应该设置脱硫装置。城市污水处理厂沼气脱硫装置一般采用氧化铁的干法脱硫和naoh，na2co3的湿法脱硫。

2．2　沼气安全利用

2．2．1　防爆保护和火焰消除

沼气与空气在一定的混合比和遭遇明火情况下会引起沼气爆炸或燃烧。

消焰器的设置有效地防止了外部火焰进入沼气系统及火焰在管路中的传播，进而保证了系统的安全运行。在所有沼气系统与外界连通部位(如:与真空压力安全阀、机械排气阀连接安装处)，以及气柜、沼气压缩机、沼气锅炉、沼气发电机、废气燃烧器沼气管进口处都设置了消焰器。消焰器内部填充了金属填料，当火焰通过消焰器填料间缝隙时，热量被吸收，温度降低到燃点以下，达到消焰目的。

从消化池流出的沼气中常带有泡沫和浮渣等杂质，容易堵塞填料，阻碍气体通过，增加管路阻力。处理厂操作人员可以测量记录沼气通过不同部位消焰器的压力变化以确定检查清洗填料的周期，实际运行中经常会出现由于消焰器清洗不及时而产生的系统压力波动和运行问题。所以设计时，在消焰器的前后一般设置阀门以便维护。

2．2．2　压力安全防护

沼气利用系统是一个压力系统，如果沼气收集和使用不平衡，系统压力可能升高超过允许值;污泥或沼气从消化池或气柜过快地排出可能引起构筑物内部的真空状态。

系统的压力安全防护装置的设置从压力值上可以考虑分为三个层次:

(1)正常运行压力。沼气系统在设计时应该尽量考虑采用低压系统，低压系统有利于消化污泥中的沼气释放出来，同时增强系统的运行安全性。系统正常运行压力在设定范围内会有一定的波动，不同压力管线之间的连通管和沼气利用设备进气之前一般应设置不同形式的调节阀，使进入设备的沼气压力平稳并满足使用要求。

(2)防止超压的紧急释放装置。系统中产生多余的气体会使系统压力升高。防止系统超压可以使用废气燃烧器将沼气烧掉;如果还不能阻止系统压力继续上升，设置在低压气柜顶部的机械排气阀或沼气输送管路上的压力释放阀将动作以排放多余气体。排气阀也需要与消焰器同步安装。

(3)超压和负压状态下的保护措施。当废气燃烧器和沼气紧急释放装置在系统压力不断升高时出现故障或不能阻止压力进一步升高时，为防止系统超压对构筑物和设备可能造成的破坏性影响，在消化池和气柜顶部都设置了真空压力安全阀。同时，在污泥或沼气从消化池或气柜过快地排出而可能引起构筑物内部的真空状态的时候，真空压力安全阀还会动作使空气进入构筑物，起到最终防护的作用。因为真空压力安全阀安装在沼气系统与外界大气连通的部位，也需要与消焰器同步安装，以避免外部的火源进入沼气系统。在真空压力安全阀和消焰器与消化池连接处设置了常开的阀门，便于检修设备。不同位置的压力安全阀的设定应在系统工作压力的基本值上根据各构筑物间的管路损失设定相应值。操作人员同样需要定期清理超压排气口和真空进气口的密封面。在沼气压缩机和脱硫装置的入口处安装了负压防止阀，防止阀门前部系统沼气量不够的情况下，后部沼气利用系统依然继续抽吸气体。

2．2．3　沼气安全利用与贮气柜连接的后续系统有沼气搅拌系统、沼气利用系统和废气燃烧系统。

(1)沼气搅拌系统。沼气搅拌系统是指沼气由沼气压缩机送回消化池用以对消化污泥进行搅拌。消化池搅拌还可以采用机械搅拌，省去了沼气压缩机系统及可能附带的冷却水循环系统，使系统更加简单。如果消化池采用溢流排泥，搅拌采用机械搅拌，就可以降低沼气系统压力出现大的波动的概率。

(2)沼气利用系统。沼气利用系统一般有:

①使用沼气锅炉直接为消化池或其他建筑物提供热能;

②使用沼气发电机发电供处理厂内部使用，余热还可为消化池或其他建筑物提供热能;

③直接作为可燃气体利用等。可根据具体情况进行分析和选择。

(3)废气燃烧系统。当沼气利用设备不能完全消耗消化池产生的沼气时，为防止沼气量不断增加致使系统压力超出正常范围，多余的沼气将被废气燃烧器烧掉。废气燃烧器一般在支状管线的末端，使用频率相对沼气利用设施低，运行时会发现由于长期积存在管线末端的气体成分不理想，难于使用沼气完成点火过程(也与废气燃烧器点火方式有关)，所以还可以考虑在废气燃烧器旁设置备用点火源(如小的液化石油气罐)。沼气系统压力设计及构筑物、设备间的连锁控制沼气系统的硬件设施完成后，接下来需要完成系统安全操作的软件部分，即整个系统压力的设定及各构筑物、设备之间的连锁控制。

3．1　系统工作压力的设定整个沼气系统工作压力的设定需要综合考虑以下几个因素:

①沼气系统保证在正压情况下运行;

②贮气柜自重情况下的静压;

③综合考虑从消化池至贮气柜最终到沼气利用设备的管路损失，保证正常工况下，气体至沼气利用设备增压机或废气燃烧器入口处压力满足设备要求;

④消化池中气相压力尽可能低，使沼气能够最大量地从污泥中释放出来。综合上面的限定可以得到消化池正常工作压力。运行时，一般通过改变贮气柜顶部的配重来设定和调节消化池的工作压力(即系统压力)。系统基本运行压力确定后，可以按如前所述的原则完成紧急排放、超压和负压情况下安全设施的设定工作。

3．2　构筑物及设备自身系统的压力保护消化池、贮气柜、沼气压缩机及各种沼气利用设备 的工作压力在系统正常工作值的基础上压力会有波动，各设备及构筑物自身系统也应有一定的控制和安全装置，以保证其异常运行时也不致影响整个系统。

(1)沼气压缩机将沼气送入消化池进行污泥搅拌。沼气压缩机自身系统应具有保护功能:进气压力低到一定设定值时报警，继续降低时，停机;出气压力高过一定设定值时报警，继续升高时，停机。压缩机自身系统的这些设置可以避免在系统压力低于正常值时过分抽吸沼气造成负压，或使后部系统压力超过允许值。

(2)沼气锅炉、沼气发电机、沼气发动机等设备进气端也有相同的保护设置。

(3)消化池、贮气柜顶部安装了真空压力安全阀，防止过高压力破坏构筑物的气密性及负压可能对结构造成的毁坏。

(4)高压系统中使用的球罐顶部同样需要安装过压排气阀。

3．3　系统中设备、构筑物之间的连锁控制

沼气系统中构筑物及设备之间有管线连通，使之不是彼此孤立而是可以连锁控制的。

沼气系统也正是通过各部分之间的连锁控制从而形成一个整体，使安全性得到整体提高。低压系统的总气量体现在贮气柜高度值变化上，贮气柜对整个系统具有气量调蓄和稳压的作用，系统内部可以互相补气以平衡压力。同时，贮气柜的高度值可以传送到中控，既便于监视，又用来对系统中各设备开停进行连锁控制。

下面是基于博茨瓦纳污水处理厂工程中采用的低压沼气利用系统提出的连锁控制方案:

(1)贮气柜高度在总高度的5%～90%之间为正常运行区域。

(2)贮气柜高度低于总高度的5%时，停止沼气压缩机，停止沼气使用设备如锅炉、发电机、发动机。如果系统控制出现故障，压力降低到真空安全阀的设定值时，真空安全阀动作，防止负压可能对结构造成的毁坏。

(3)贮气柜高度高于总高度的90%时，启动废气燃烧器。由于废气燃烧器的使用，贮气柜高度将开始降低，当贮气柜高度低于总高度的80%时，停止废气燃烧器。

(4)如果废气燃烧器出现故障，贮气柜高度继续升高到93%时，气柜顶部设置机械排气阀排气。

(5)贮气柜高度高于95%时报警，并在中控室显示报警信号。

(6)贮气柜高度依然继续升高到顶点，系统压力开始升高，到达压力安全阀的设定开启值时，压力安全阀动作以保护构筑物免受毁坏。压力安全阀的动作压力值必须低于贮气柜气密性保护的最高压力值。如果难以通过沼气气柜的高度值传入中控系统以控制设备运行时，也可以通过在线仪表采集压力值就地或远程控制沼气设备的开停。

综上，沼气统各构筑物和设备之间只有通过连锁控制，才能真正联合成一个整体系统，使各部分安全设置及设备的作用发挥出来，更进一步确保了沼气系统的安全运行。

4　结论

(1)沼气利用首先要去除沼气中的冷凝水、硫化氢和杂质，然后可以按照正常运行压力、防止超压的紧急释放、超压和负压状态下的三个保护层次设置沼气安全装置和设定运行压力值。

(2)沼气系统中安全装置的设置和压力设定应该和各构筑物、设备之间形成连锁控制，气柜高度的变化反映了系统中沼气量和压力的变化，可以作为各构筑物设备之间形成连锁控制的纽带，也可以直接通过沼气管路中压力的变化进行控制。参考文献

water institute of southern Africa.Anaerobic Digestion of waste-water sLudge:operating guide，1992，82

申丘澈、名取真合著.污水污泥处置.吴自迈译.北京:中国建筑工业出版社，19813