承压锅炉安全阀强制定期排放试验系统及方法与流程

本发明属于锅炉，具体涉及一种承压锅炉安全阀强制定期排放试验系统及方法。

背景技术：

1、随着锅炉技术的日趋成熟，锅炉在各行各业的使用场景越来越丰富，因此不论在城市中心还是工业聚集地都存在大量锅炉。其中的承压锅炉作为特种设备，为了保障其安全运行，保护人身财产安全，促进国民经济的发展，国家颁布了《锅炉安全技术规程》（tsg11—2020）对承压锅炉的设计、制造、安装、使用和维护等方面进行了全面的要求，以避免全过程中安全事故的发生。

2、安全阀作为承压锅炉最基本的安全部件，其承担着避免锅炉超压运行的重要作用，在锅炉运行压力失控超过锅炉额定压力时起跳泄压来保障锅炉安全压力的最后一道关卡，防止着最严重的锅炉超压爆炸事故的发生。由于安全阀属于机械设备，机械故障、阀瓣粘连等因素都是影响安全阀可靠起跳的重要隐患，为及时发现和消除安全阀的可靠运行隐患，保障安全阀的可靠运行，特种设备安全技术规范《锅炉安全技术规程》（tsg 11—2020）中明确规定“在用锅炉安全阀每年至少校验一次... ...锅炉运行中安全阀应当定期进行排放试验”。根据上述规程，锅炉使用单位制定了安全阀的定期安全排放试验制度，规定司炉人员在每次安全阀排放试验完成后，填写排放试验作业登记表，但在实际执行过程中，由于安全阀安装位置较高，攀爬强度较大，且由于该项工作作为规定的定期例行工作需要在锅炉运行期间定期进行，司炉工由于疏漏或责任心不足而未对安全阀进行真实的排放试验，就直接在作业登记表中填写虚假的完成排放试验记录，且由于无法对记录安全阀定期排放试验工作的作业登记表的真实性进行复核，也无技术措施对安全阀排放试验进行管控，导致安全阀的定期排放试验工作实际上处于失控和无法监管状态，继而使在锅炉运行压力超过锅炉额定压力时，因安全阀故障或锁死而无法起跳泄压导致的锅炉超压爆炸等严重安全事故仍然持续在发生。

3、因此，有必要开发一种承压锅炉安全阀强制定期排放试验系统及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种承压锅炉安全阀强制定期排放试验系统及方法，能使锅炉日常安全管理工作落到实处，人员操作更规范，以减少锅炉安全事故。

2、第一方面，本发明所述的一种承压锅炉安全阀强制定期排放试验系统，在承压锅炉的锅筒上设有一个或一个以上的安全阀，其系统包括：

3、用于检测锅筒内压力的压力传感器，该压力传感器安装在承压锅炉的锅筒上；

4、用于检测安全阀是否开启的第一传感器；

5、用于检测安全阀的泄放口处是否有介质排出的第二传感器；

6、以及用于根据压力传感器、各第一传感器和各第二传感器的检测数据发送对应排放试验指令和完成交互工作的控制柜，该控制柜分别与压力传感器、各第一传感器和各第二传感器连接。

7、可选地，所述第一传感器为位置感应器，其安装在安全阀的操作手柄旁；

8、所述第二传感器为水汽介质感应器，其安装在安全阀的泄放口，其中，水汽介质感应器包括但不限于温度传感器，或压力传感器，或介质流动感应传感器。

9、可选地，所述控制柜包括：

10、压力变送器，用于读取压力传感器所检测的压力值，该压力变送器与压力传感器连接；

11、计时装置，用于预设手动试验的时间间隔t、允许进行试验的压力值p，并在设置成功后开始倒计时；

12、数据存储器，用于记录数据；

13、第一信号指令发生器，用于发出报警信号；

14、第二信号指令发生器，用于发出报警信号；

15、以及控制单元，用于在检测到计时装置的倒计时结束后控制第一信号指令发生器发出已到安全阀手动排放试验周期的报警信号；用于持续读取压力变送器的压力读数，并与压力值p进行比较，如果压力值从大于压力值p变到小于压力值p后，则控制第二信号指令发生器发出能进行手动排放试验的报警信号；并在各位置感应器检测到对应安全阀已开启，且各水汽介质感应器识别到对应安全阀的泄放口有介质排出时，控制第一信号指令发生器和第二信号指令发生器关闭，并控制数据存储器记录排放试验完成时间和排放试验时锅筒压力；以及在检测到第二信号指令发生器关闭后，对计时装置的预设手动试验的时间间隔t进行复位，开始重新进行下次排放试验的倒计时，该控制单元分别与压力变送器、计时装置、数据存储器、第一信号指令发生器、第二信号指令发生器、各位置感应器、各水汽介质感应器连接。

16、可选地，所述控制柜还包括第三信号指令发生器，该第三信号指令发生器与控制单元连接；

17、所述控制单元还用于在检测到安全阀已开启，且对应的水汽介质感应器未识别到该安全阀的泄气口处有介质排出时，则判定该安全阀无法正常泄压，并控制第三信号指令发生器发出无法正常泄压的报警信号，同时控制数据存储器记录当前时间和锅筒压力。

18、可选地，所述控制单元还用于在计时装置倒计时未结束期间的任意时刻，若监测到水汽介质感应器识别到有介质排出，则控制第三信号指令发生器发出有泄漏或自动起跳现象发生的报警信号，同时控制数据存储器记录当前时间和锅筒压力。

19、可选地，所述控制柜还包括物联网模块h，用于实现远程设置参数、远程提示进入手动实验周期、远程记录操作完成时间及当时压力、远程安全阀异常报警，该物联网模块与控制单元连接。

20、第二方面，本发明所述的一种承压锅炉安全阀强制定期排放试验方法，采用如本发明所述的承压锅炉安全阀强制定期排放试验系统，其方法包括以下步骤：

21、步骤1.预设手动试验的时间间隔t、允许进行试验的压力值p，设置成功后开始倒计时；

22、步骤2.倒计时结束后，控制柜发出已到安全阀手动排放试验周期的报警信号；

23、步骤3.操作承压锅炉泄压后，控制柜持续读取压力读数，并与压力值p进行比较，如果压力值从大于压力值p变到小于压力值p后，控制柜发出能进行手动排放试验的警示信号；

24、步骤4.进行安全阀手动排放试验，当检测到各安全阀已开启，且各安全阀的泄放口处均有介质排出时，则系统记录排放试验完成时间和排放试验时锅筒压力；

25、步骤5.对预设的手动试验的时间间隔t进行复位，开始重新进行下次排放试验的倒计时。

26、第三方面，本发明所述的一种承压锅炉安全阀强制定期排放试验方法，采用如本发明所述的承压锅炉安全阀强制定期排放试验系统，其方法包括以下步骤：

27、步骤1. 采用计时装置预设手动试验的时间间隔t、允许进行试验的压力值p，设置成功后计时装置开始倒计时；

28、步骤2. 计时装置倒计时结束后，控制柜上的第一信号指令发生器发出已到安全阀手动排放试验周期的报警信号；

29、步骤3.操作承压锅炉泄压后，控制柜持续读取压力读数，并与压力值p进行比较，如果压力值从大于压力值p变到小于压力值p后，控制柜上的第二信号指令发生器发出能进行手动排放试验的警示信号；

30、步骤4.进行安全阀手动排放试验，当各位置感应器检测到对应的安全阀均已开启，且各水汽介质感应器均识别到有介质排出时，则控制单元控制第一信号指令发生器和第二信号指令发生器关闭，数据存储器记录排放试验完成时间和排放试验时锅筒压力；

31、步骤5.检测到第二信号指令发生器关闭后，对计时装置的预设手动试验的时间间隔t进行复位，开始重新进行下次排放试验的倒计时。

32、第四方面，本发明所述的一种承压锅炉安全阀强制定期排放试验方法，采用如本发明所述的承压锅炉安全阀强制定期排放试验系统，其方法包括以下步骤：

33、步骤1. 采用计时装置预设手动试验的时间间隔t、允许进行试验的压力值p，设置成功后计时装置开始倒计时；

34、步骤2. 计时装置倒计时结束后，控制柜上的第一信号指令发生器发出已到安全阀手动排放试验周期的报警信号；

35、步骤3.操作承压锅炉泄压后，控制柜持续读取压力读数，并与压力值p进行比较，如果压力值从大于压力值p变到小于压力值p后，控制柜上的第二信号指令发生器发出能进行手动排放试验的警示信号；

36、步骤4.进行安全阀手动排放试验，当各位置感应器检测到对应的安全阀均已开启，且各水汽介质感应器均识别到有介质排出时，则控制单元控制第一信号指令发生器和第二信号指令发生器关闭，数据存储器记录排放试验完成时间和排放试验时锅筒压力；

37、步骤5.检测到第二信号指令发生器关闭后，对计时装置的预设手动试验的时间间隔t进行复位，开始重新进行下次排放试验的倒计时；

38、其中，当控制单元检测到安全阀已开启，且对应的水汽介质感应器未识别该安全阀的泄气口处有介质排出时，在判定此安全阀无法正常泄压，并控制第三信号指令发生器发出无法正常泄压的报警信号，同时控制数据存储器记录当前时间和锅筒压力。

39、可选地，还包括：在计时装置倒计时未结束期间的任意时刻，若监测到水汽介质感应器识别到有介质排出，则控制第三信号指令发生器发出有泄漏或自动起跳现象发生的报警信号，同时控制数据存储器记录当前时间和锅筒压力。

40、本发明具有以下优点：本发明紧抓锅炉运行安全问题，深度聚焦安全阀定期排放试验的日常工作操作流程，通过技术手段提醒司炉人员进行安全阀定期排放试验，并通过传感器对试验过程留痕，并将试验记录保存到主机上，杜绝以手写表格作为完成依据。既避免了司炉工忘记该项工作，又使管理人员随时能够对排放试验记录进行复核，避免了司炉工对排放试验进行虚假记录，使安全阀定期排放试验工作始终处于受控和有效的状态，及时发现安全阀存在的安全隐患，保障了安全阀的可靠运行，极大地减少了因安全阀故障在锅炉运行压力超过锅炉额定压力时无法正常起跳泄压而导致锅炉超压爆炸等严重事故的发生。