2．2 弹簧式安全阀在线测量整定的技术依据
根据对弹簧式安全阀开启动作特性的分析[2]，可以得出：在外加力FW的作用下，一个安全阀从关闭到开启，再由开启到关闭的全过程中，外附加力FW的变化规律统内介质的作用力之和正好为弹簧预紧力FT时，阀门微启，增大了介质作用面积Ｓ，使得用来克服弹簧预紧力FT的系统介质的作用力急剧增大，其结果在瞬间减小了外附加力FW。从而出现第一个特征拐点Ａ。当外附加力FW逐渐减小而达到关闭点时，由于介质作用面积忽然减小，为保持力的平衡关系，此时，外附加力会出现瞬间回升现象，即第二个特征拐点Ｂ。上述两个特征拐点Ａ和Ｂ是在线条件下检测弹簧式安全阀开启压力、回座压力的技术依据。
图2（ｂ）为冷态环境时的测试过程曲线，当安全阀未开启之前，外附加力FW克服阀瓣静态刚性力，当达到开启点以后，外附加力改为克服弹簧的弹性力，两者随时间变化的斜率不同，从而出现第一个特征拐点C，同样情况，在安全阀回座时也会出现另一个特征拐点D。这两个特征拐点分别对应安全阀的开启和回座动作位置点，这是作为冷态条件下测试弹簧式安全阀开启、回座压力的技术依据。
从以上分析可以看出，弹簧式安全阀在线测试技术的关键在于如何正确迅速地找到对应其开启动作的特征点。
2.3柔性阀瓣的弹簧式安全阀的在线整定技术分析与探讨
①人为因素影响对测量整定值的影响
目前，宝二发电公司现场采用的Crosby公司生产的便携式液压压力整定装置（HSPD），该测量装置均须由操作者人工判别安全阀起跳的特征点和活塞的瞬时压力值，通过手工计算出最终结果，整个测量过程均需多人密切协作参与，故测量结果的一致性受人为因素影响很大，测量精度难以确保。此类产品仅适用于自己厂家生产的安全阀，对国产和其他厂家安全阀就显得无能为力。九十年代起，国内也出现部分仿制型，在技术上并无太大突破，仍然存在测量一致性差、测量精度低的缺点。
NSH系列安全阀在线定压仪系由北京邦备机电技术有限公司及北京劳动安全技术装备中心研制开发的新型便携式仪器，其基本工作原理等同于英国FURMANITE的TREVITEST安全阀检测系统和Crosby公司的便携式液压压力整定装置（HSPD），但在设计和工艺上有重大突破。NSH系列安全阀在线校验仪可在机组停运或运行的情况下，仅需2-5秒开启时间即可完成对安全阀进行在线性能检测和工作参数检测，也可对经检测不合格的安全阀进行在线整定，可以测量和记录安全阀的开启压力和安全阀所在位置系统介质压力等参数。
② 柔性阀瓣的密封面积S对整定值的影响
“柔性阀瓣”结构是在阀瓣的密封面背侧加工有一道环形的凹槽，使密封面具有一定的弹性，将系统压力导入阀瓣密封面背侧的环形凹槽，并作用在与阀瓣密封面相对的环形斜面上。随着运行压力的升高，阀瓣密封面被系统的压力向下推压产生微小变形并与喷嘴密封面紧密结合，随着压力的增加，阀瓣密封面会由其外径对应的面积向其内径对应的面积变化，从而使阀门预泄点推迟。
因此，引起柔性阀瓣的弹簧式安全阀的密封面积S的变化的因素主要有以下两个方面。
其一，随着具有柔性阀瓣的弹簧式安全阀的解体研磨检修，使得阀瓣的密封面积S逐渐增大，系统内的介质压力PX对阀瓣所产生的作用力Fx逐渐增大，势必造成柔性阀瓣的弹簧式安全阀的开启压力P的测量结果偏小。所以，如长期不加以修正，可能引起安全门的拒动。
其二，由于柔性阀瓣结构使得密封面具有一定的弹性，随着系统介质的压力和温度的升高，阀瓣密封面一方面在系统介质所产生的向下推压力的作用下发生微小变形，另一方面阀瓣的密封面随其温度的升高发生膨胀变形，其结果是引起柔性阀瓣的密封面积S发生变化。
在大多数安全阀在线整定装置的设计中，安全阀的密封面积S被视为定值，
安全阀的密封面积计算的一个近似公式，它是综合考虑了各种因素而提出的，它与理论计算和实际整定过程中的安全阀的密封面积均存在有一定的差距。

经过计算分析可以得出，如果仅不考虑系统内介质的工作压力PX变化对柔芯阀瓣的密封面积S的影响的条件下。具有柔芯阀瓣的弹簧式安全阀开启压力在线测量的相对误差值已大于2％，远远超出了安全阀整定的起座压力允许范围为整定压力值的1%的规定[3]。
由此可见，在弹簧式安全阀在线测量整定过程中，系统内介质的工作压力PX对柔性阀瓣的密封面积S的影响还是相当严重的，如不加以考虑，就势必造成安全阀的拒动或误动，严重威胁着设备的安全。
因此，对于具有柔性阀瓣的弹簧式安全阀在线整定的关键是准确确定安全阀的密封面积。
对于弹簧式安全阀来讲，弹簧的压缩(放松)与压力的理论关系是一个重要的参数。它是安全阀厂家必须提供的。它表示弹簧正向或反向旋转调整螺母一周，其安全阀起跳压力值升高或降低ΔΡ，此值为理论标准值，但必须注意不同的安全阀此值是不同的。利用安全阀的该重要参数即可计算出安全阀的密封面积和当前安全阀的起跳压力。计算的具体过程为：在系统介质的工作压力PX的情况下，使用安全阀在线整定装置，安全阀起跳动作时加在阀杆上的外附加力为FW1；在保持系统介质压力PX稳定的条件下，调节安全阀调整螺母一周后，此时安全阀起跳时加在阀杆上的外附加力为FW2，安全阀的起跳压力变化为ΔΡ（视其为矢量，即增加为+，减小为－）。

此方法必须保持在系统介质压力稳定的前提下进行，它避免了大量的实际测量和计算工作，实现了安全阀的密封面积未知的情况下对起跳动作压力的在线测量。需要指出的是，此方法计算得到的面积S已不是完全意义上的安全阀的密封面积，它是整合了整个测试过程中的所有影响密封面积的因素后得出的数值，所以，由此得到的安全阀的开启动作压力更接近于实际动作值。经过现场的实际测试，采用此方法得到的安全阀的开启动作压力较常规方法要准确的多，与实际开启动作压力的误差在1％以内，符合有关标准规定值。

3 结束语

⑴对于弹簧式安全阀在线测量整定技术的关键在于如何正确迅速地找到对应开启动作的特征点。采用NSH系列安全阀在线定压仪是解决测量结果的一致性和准确性,免受人为因素影响的有效措施。
⑵根据对具有柔性阀瓣的弹簧式安全阀起跳过程的研究分析可以看出，确定柔性阀瓣的弹簧式安全阀开启瞬间阀瓣的密封面积S是确保安全门开启动作准确的关键。
⑶在保持系统介质压力PX稳定的前提下，根据弹簧的特性参数可实现在密封面积S未知的情况下，对弹簧式安全阀的起跳动作压力的在线测试。它整合了整个在线测试过程中的所有影响密封面积S的因素，所以，由此得到的安全阀的开启动作压力更接近于实际动作值。