208C汽輪機(jī)主氣閥泄漏故障淺析

（神華寧煤煤化工安裝檢修公司，寧夏 銀川 750411）

208C汽輪機(jī)主氣閥泄漏故障淺析

竇國明 龔浩龍

（神華寧煤煤化工安裝檢修公司，寧夏 銀川 750411）

本文針對汽輪機(jī)自動主汽閥內(nèi)漏的問題，分別從設(shè)備結(jié)構(gòu)、缺陷現(xiàn)象、處理過程等方面進(jìn)行了分析總結(jié)。

主汽閥；預(yù)啟閥；卡澀；處理

神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)甲醇廠208C發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)是由南京汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的C25-8.83/0.981-8型抽氣凝氣式汽輪機(jī)。從208E鍋爐來的高壓蒸汽，經(jīng)由蒸氣管道和隔離閥至進(jìn)汽主汽閥，通過進(jìn)汽主汽閥后，流向四只調(diào)節(jié)汽閥。蒸汽在調(diào)節(jié)汽閥控制下流進(jìn)汽輪機(jī)內(nèi)各噴嘴膨脹做功，沖擊汽輪機(jī)的葉片使汽流的動能轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電。在2013年12月份開始，汽機(jī)主汽閥出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，造成機(jī)組運(yùn)行存在隱患，2014年6月大檢修期間對閥門進(jìn)行拆卸檢查，分析處理閥門內(nèi)漏問題，消除設(shè)備運(yùn)行安全隱患。

1 進(jìn)氣閥的結(jié)構(gòu)及工作原理

自動主汽閥是汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的主要部件，其特點(diǎn)是動作迅速，使汽輪機(jī)組在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)停下。汽輪機(jī)所有停機(jī)保護(hù)均是通過主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥的關(guān)閉來實(shí)現(xiàn)的，如果調(diào)節(jié)汽閥發(fā)生故障，最終依靠關(guān)閉主汽閥快速切斷汽輪機(jī)汽源，以防止汽輪機(jī)超速，保證機(jī)組的安全運(yùn)行。汽輪機(jī)主汽閥為帶預(yù)啟閥的單閥座蝶閥，主汽閥在全開或全關(guān)位置上工作。主氣閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于閥門彈簧操縱座上，它的油缸活塞桿與閥門剛性連接在一起，油缸活塞桿運(yùn)動時(shí)帶動閥桿做相應(yīng)的運(yùn)動。主汽閥主要由是由主閥芯、預(yù)啟閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。閥桿通過墊圈壓帽將其固定在預(yù)啟閥上。預(yù)啟閥壓帽上有兩個(gè)對稱的鍵以防止轉(zhuǎn)動。主閥芯是以絲扣和導(dǎo)向部分相連接，在球閥芯的圓周上對稱開有孔口，當(dāng)預(yù)啟閥開啟時(shí)，蒸汽由此孔進(jìn)入閥內(nèi)后，給主閥芯一向上的力，同時(shí)降低了主閥前后壓差，從而減小了閥門的提升力。

2 閥門泄漏產(chǎn)生的后果

由于主汽閥及調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)了內(nèi)漏的現(xiàn)象，汽輪機(jī)在暖機(jī)過程中，蒸汽由閥門泄漏至機(jī)組內(nèi)，造成機(jī)組沖轉(zhuǎn)。按照汽輪機(jī)操作規(guī)程，汽輪機(jī)在啟動前，機(jī)組的系統(tǒng)真空度需要達(dá)到-80～-87kPa，汽機(jī)才能進(jìn)行沖轉(zhuǎn)啟動。機(jī)組系統(tǒng)形成真空的引壓管線由汽輪機(jī)主蒸汽管道引出，因此只有當(dāng)主汽閥閥前壓力達(dá)到8MPa，機(jī)組的系統(tǒng)真空才能達(dá)到80kPa。由于汽輪機(jī)主汽閥與調(diào)節(jié)閥同時(shí)內(nèi)漏，當(dāng)汽機(jī)主汽閥閥前壓力達(dá)到1MPa，系統(tǒng)真空度只達(dá)到-6kPa，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速就達(dá)到800r/min，因此造成機(jī)組無法正常啟動，如圖1所示。

圖1

3 閥門泄漏原因分析

3.1 閥門密封不嚴(yán)

主汽閥芯與主閥座以及預(yù)啟閥與預(yù)啟閥座密封不嚴(yán)，都會造成閥門的泄漏。在對主汽閥拆檢過程中，發(fā)現(xiàn)閥芯密封面處，形成氧化層，而使得密封面表面粗糙不平。閥門在關(guān)閉狀態(tài)，無法形成密封，從而造成蒸汽泄漏。

3.2 閥門開關(guān)不到位

閥門如果在關(guān)閉過程中，沒有完全關(guān)閉，也會造成蒸汽泄漏至機(jī)組內(nèi)。而造成閥門開關(guān)不到位的主要原因是由于運(yùn)行中蒸汽品質(zhì)不合格而使部件表面結(jié)垢后，堵塞主汽門動靜間隙，造成卡澀使主汽閥關(guān)閉不到位。

在拆卸主汽閥過程中，測得主汽閥的整個(gè)行程僅為80mm，而主汽閥的設(shè)計(jì)總行程為120mm，其中主閥芯的行程為80mm，預(yù)啟閥的行程為40mm。因此斷定主汽閥并沒有完全打開或者關(guān)閉，在對主汽閥進(jìn)一部解體中發(fā)現(xiàn)，預(yù)啟閥在閥套內(nèi)卡澀粘死，預(yù)啟閥無法正常關(guān)閉，使得蒸汽由預(yù)啟閥入口泄漏至閥門內(nèi)，最終導(dǎo)致閥門泄漏。

4 解決方法

針對閥門由于密封面產(chǎn)生的氧化層而造成閥門密封不嚴(yán)，需要對主汽閥芯上的氧化層進(jìn)行打磨處理，閥門密封面上的氧化層清理干凈后，將閥門與閥座進(jìn)行對研，修復(fù)閥門的密封面。

而對于閥門開關(guān)不到位而造成的閥門泄漏，需要對閥門的各個(gè)動靜配合間隙處進(jìn)行清理，確保各配合間隙符合要求，使得閥門開關(guān)正常。

而此次檢修過程中，由于無法將預(yù)啟閥從閥室內(nèi)拆除，且閥門的內(nèi)件備件并未到貨，因此臨時(shí)決定將氣閥預(yù)啟閥進(jìn)口處焊接堵住，使氣體無法從預(yù)啟閥處通過，達(dá)到防止泄漏的目的。

結(jié)語

主汽閥泄漏的原因大多為閥門卡澀開關(guān)不到位而引起，而引起卡澀的原因，從解體的情況來看，在閥桿、閥套、閥蝶、閥腔內(nèi)均生成了很厚的高溫氧化皮,閥蝶上高溫氧化皮最厚處達(dá)1mm，閥桿上高溫氧化皮最厚處達(dá)0.15mm,且高溫氧化皮有成片脫落的痕跡。脫落的高溫氧化皮進(jìn)入到閥門動靜配合處，而造成主汽閥卡澀。因此在檢修過程中需要及時(shí)處理，已防止缺陷擴(kuò)大。另外主汽閥的定期活動試驗(yàn)是一項(xiàng)非常重要的工作，運(yùn)行中應(yīng)定期進(jìn)行試驗(yàn)，保證主汽閥的正常運(yùn)行。

[1]任曉善．化工機(jī)械維修手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004．

[2]王者順．機(jī)泵維修鉗工[M]．北京：中國石化出版社,2007．

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