安全阀可靠性优化策略

随着国民经济的迅速发展，现代工业技术水平的显著提高，安全阀的使用也越来越广泛，工况也越来越复杂和恶劣，对安全阀的性能、质量和寿命的要求也是越来越高。一些重要系统中对安全阀提出了高可靠性的要求。

就石化企业而言，随着全球工业化对能源需求的不断提高，石油化工生产装置正逐渐向大型化、复杂化方向发展。装置的规模越来越大，设备的大型化和密集度不断加深，安全生产成为企业发展建设中不可忽视的大问题。尽管随着生产装置控制水平的提高，集散控制系统的普遍应用，从工艺控制上采用诸如超压报警、联锁停机等多种措施以确保装置的生产安全。但是安全阀仍然是石化装置中锅炉、压力容器和压力管道安全的主要设备之一。

安全阀在承压装置和系统中起着至关重要的作用，其失效会导致设备乃至整个系统无法正常工作，影响生产和造成巨大经济损失。特别是大型流程企业，有时因一台关键设备的故障导致整个工厂停产，其损失都是每天几十万元甚至几百万元。尤其是航空、航天、核能等领域，安全阀的失效甚至可能导致灾难性事故的发生。安全阀的可靠性直接影响核电站的整体可靠性和安全性。这就要求安全阀必须具有高的可靠性，相应的可靠性研究显得越来越重要。可靠性研究在安全阀的研究工作中具有极其重要的地位。

国内外在提高阀门性能和使用寿命等方面进行了大量的研究工作，包括阀门的可靠性分析、可靠性设计、可靠性试验和提高阀门可靠性的各种方法。许多学者针对阀门进行了深入的研究，研究内容主要分为两大部分：一部分是关于具体型号阀门失效模式的研究；另一部分是从理论的角度对一些故障机制和可靠性方法进行研究。然而，对于安全阀的可靠性技术研究甚少。

近年来，石油化工装置的长周期稳定运行成为石化企业最为迫切的需要，成为石化企业降本增效的主要手段，也是决定石化企业竞争力的重要因素。为了缩小在生产装置长周期运行方面与世界先进水平之间的差距，降低生产成本，增加经济效益，提升企业竞争能力，从欧美工业发达国家引入并试点开展了基于风险评估的检验技术（Risk Base Inspection，简称RBI），RBI是以风险分析为基础，通过对系统中固有的或潜在的危险及其后果进行定性或定量的分析、评估，发现主要问题和薄弱环节，确定设备风险等级，从安全性与经济性相统一的角度，对检验频率、检验程度进行优化，使检验和管理行为更加经济、安全、有效。通过RBI技术的实施，可以有效地节约检验、检修成本，降低设备运行风险，为生产装置长周期安全运行提供可靠的技术保障。(www.xing528.com)

RBI技术自引进到国内以来，逐步得到国内石化企业有关技术、管理人员的认同。某公司应用RBI技术对该公司的蒸汽裂解、芳烃抽提、汽油加氢、合成气、丁辛醇等7 套装置中700台压力容器和476只安全阀实施了检验。相比常规检验，RBI技术缩短了1个月左右的停机时间，该公司因此节省了巨额的检修费用。

石化企业生产装置多，介质参数广（介质压力从低压到高压，温度从低温到常温再到500℃以上的高温），介质物性差异大（有腐蚀性介质、非腐蚀性介质；有环境温度下可自流介质，也有不可自流介质；有环境温度下易结晶、结焦、含杂质介质，也有洁净介质）。安全阀要适应这些复杂的操作条件，除了对在线安全阀的运行性能分析、履历和管理水平等方面进行评价安全阀的失效案例统计失效可能性评价外，认真就各种类型安全阀整体失效进行分析研究是极其必要的，提高安全阀适应复杂的操作条件的工作可靠性对于降低设备运行风险是非常有益的。

本章从安全阀使用中出现的问题，分析其故障和失效的原因。为满足对安全阀性能、质量和寿命越来越高的要求，就要提高安全阀的可靠性，从结构设计、试验等方面进行分析研究。

可靠性是产品质量的时间性特征。对于合格产品，要求它不仅在使用初期符合质量指标，而且必须在规定的使用时间和条件下，保持质量指标的数值而使产品不失效。