300MW機(jī)組給水泵逆止門內(nèi)漏故障分析及處理

樊義卯，靳衛(wèi)國，趙興樓

（華能國際電力股份有限公司上安電廠，石家莊 050310）

華能國際電力股份有限公司上安電廠（簡稱“華能上安電廠”）二期工程為2臺(tái)300MW汽輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)配備2臺(tái)汽動(dòng)給水泵和1臺(tái)電動(dòng)給水泵，正常時(shí)2臺(tái)汽動(dòng)給水泵運(yùn)行，1臺(tái)電動(dòng)給水泵備用。主泵出口逆止門（共6臺(tái)）采用升降式逆止閥，型號(hào)為 H61Y－DN200，壓力等級為2 500LB，1997年10月投產(chǎn)使用。

1 故障經(jīng)過

2010年11月10日6：25，在3號(hào)鍋爐MFT后，汽動(dòng)給水泵聯(lián)跳，電動(dòng)給水泵啟動(dòng)。A、B轉(zhuǎn)速均由4 650r/min升至4 850r/min后同步迅速下降，20 s后，A、B汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速出現(xiàn)差異，A泵轉(zhuǎn)速逐漸到零，B泵轉(zhuǎn)速則迅速上漲至5 000r/min后穩(wěn)定。6：32，關(guān)閉B泵出口電動(dòng)門后，B泵轉(zhuǎn)速迅速下降。分析判斷可能是給水泵逆止門處出現(xiàn)內(nèi)漏。

2 原因分析

經(jīng)過對逆止門解體檢查發(fā)現(xiàn)：3B主泵出口逆止門閥座冷鑲在閥體上，未進(jìn)行密封焊，閥座與閥體配合精度不夠，剛性密封必須有閉合密封線（或密封面）才能實(shí)現(xiàn)壓力介質(zhì)的有效阻斷。閥體與閥座配合面存在沖蝕坑洞，也是密封不嚴(yán)，給水內(nèi)漏沖蝕造成的，長期運(yùn)行后閥座沖蝕嚴(yán)重。

閥座設(shè)計(jì)厚度為6mm，抗沖擊能力差。給水系統(tǒng)額定壓力213kg/cm2，逆止閥直徑DN200，逆止閥關(guān)閉時(shí)給水作用在閥芯上的推力F為66 882 kg；閥芯作用在閥座密封面上的壓強(qiáng)P為1 428 kg/cm2，可見逆止門回座時(shí)作用在閥座上的力是巨大的。閥芯與閥座多次撞擊，造成閥座不規(guī)則變形，如圖1所示。

圖1 變形損壞后的閥座

經(jīng)檢查，認(rèn)為逆止門密封不嚴(yán)，閥座厚度設(shè)計(jì)不合理是導(dǎo)致給水泵逆止門內(nèi)漏的原因。

3 處理措施及效果

在不改變閥座流量的前提下重新設(shè)計(jì)閥座，閥座厚度由原來的6mm加厚到18mm；原來的閥座內(nèi)孔為變徑結(jié)構(gòu)，下部內(nèi)徑為230mm，上部內(nèi)徑206mm，新加工閥座通流面積與原閥座相同。閥座與閥體配合有0.05～0.1mm的緊力，并進(jìn)行閥座上端面密封焊，保證閥座的嚴(yán)密性；為了增強(qiáng)閥座密封面的強(qiáng)度，在閥座密封面處增加2mm厚的硬質(zhì)合金堆焊層，保證閥座的抗沖擊性。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的閥座尺寸如圖2所示。

圖2 優(yōu)化設(shè)計(jì)后的閥座尺寸（單位：mm）

松開逆止門門蓋法蘭螺栓解體閥蓋，將卸逆止門導(dǎo)向套專用襯板安放到導(dǎo)向套底部，用M24螺桿螺母將襯板和小橫梁連接好，橫梁兩頭各安裝1個(gè)起重量為10t的液壓千斤頂，并用千斤頂將橫梁頂起找平，使拉桿適當(dāng)受力。在導(dǎo)向套內(nèi)填裝滿干冰使套筒冷縮；在閥體外側(cè)用2個(gè)烤把對稱均勻烘烤閥體使閥體熱漲。冷卻時(shí)間約為40min，快速烘烤時(shí)間為15～20min，加熱溫度200～250℃。2個(gè)千斤頂同時(shí)向上頂起，將閥芯導(dǎo)向套緩緩拉出移走，用切割機(jī)在閥座上切出4道縫隙以釋放其過盈力，用短銅棒將閥座由下向上從閥體上打出取下，并打磨清理閥體上閥座凹窩內(nèi)弧面及底平面。

準(zhǔn)備好閥座毛坯料，閥座材質(zhì)為2Cr13不銹鋼，用車床粗加工毛坯料至一次加工尺寸，用電加熱片（也可用烤箱）加熱一次坯料至250～300℃（保溫一段時(shí)間），在密封面處堆焊約5mm厚547鉬硬質(zhì)合金，保溫緩冷至常溫。精加工閥座至圖紙要求尺寸及精度，堆焊層保留2mm厚度，閥座做著色試驗(yàn)檢查有無裂紋及焊接缺陷，用研磨機(jī)（或手工）鏡面研磨閥座密封面。

在閥座密封面涂紅丹油與閥芯做接觸試驗(yàn)，檢驗(yàn)閥座與閥芯接觸情況并研磨至合格（閥線寬度為0.30～2mm）；冰柜溫度調(diào)至－15～－20℃，把閥座放入冰柜內(nèi)冷凍1h，充分冷透后取出安放在閥體洼窩處，輕輕用紫銅棒敲擊到位，自然放置1～2 h達(dá)到室溫即可，閥座溫度升至室溫后用2個(gè)烤把均勻烘烤閥體內(nèi)外至200～300℃，閥座與閥體結(jié)合處平面用不銹鋼焊條平焊一圈，然后以一定速度緩冷至室溫，在閥座及焊口處做著色試驗(yàn)檢查有無焊接缺陷及裂紋，再次檢查閥芯閥座的閥線是否完好，在閥芯導(dǎo)向套內(nèi)填滿干冰，冷縮導(dǎo)向套后安裝到閥體上，回裝逆止門門蓋、石墨密封圈。

閥座更換后對閥門進(jìn)行跟蹤檢查，機(jī)組運(yùn)行良好，未發(fā)生異常。

4 結(jié)束語

給水泵出口逆止門是給水系統(tǒng)的重要設(shè)備，如果逆止門內(nèi)漏，會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行。高壓逆止門的閥座與閥體連接采用冷鑲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理，對其進(jìn)行改造、焊接、加固，節(jié)省了大量的資金，為機(jī)組的安全運(yùn)行做出了貢獻(xiàn)。