給水泵出口止回閥故障的事故分析與處理

韓 明 陳 劍

（常州市新港熱電有限公司，江蘇 常州213033）

1 故障情況

常州某熱電公司運(yùn)行方式：超高壓一次中間再熱自然循環(huán)煤粉爐 NS－360／13.7、背壓式汽輪機(jī) B20－12.7／535，正常情況下一臺汽動給水泵運(yùn)行，汽輪機(jī)型號為 MC3－4.2／0.18／450，額定轉(zhuǎn)速5 500r／min；一臺電動給水泵熱備用，電動給水泵型號為DGw440－225，額定電流314A。正常情況下，電動給水泵備用狀態(tài)：進(jìn)水門打開，出口再循環(huán)門打開，出水門關(guān)閉，暖泵系統(tǒng)投入。電動給水泵聯(lián)鎖自啟動條件：汽動給水泵ETS保護(hù)動作主汽門關(guān)閉或給水母管壓力低至12.5MPa，同時鍋爐汽包液位低至－100mm。電動給水泵在自啟后聯(lián)動開啟其出水門。

2012年11月20日，機(jī)組在正常運(yùn)行中，主蒸汽壓力13.2MPa，主蒸汽流量286t／h，由于熱控人員需要在運(yùn)行中查看汽動給水泵小機(jī)的組態(tài)參數(shù)，在辦理好相關(guān)工作手續(xù)后，熱控人員在小機(jī)的PK150控制柜上進(jìn)行檢查，檢查中突然引起了汽動給水泵跳閘，在汽動泵跳閘后，電動給水泵聯(lián)鎖保護(hù)自啟動正常，但啟動后其電流異常大幅度晃動，并且給水系統(tǒng)工作不正常，發(fā)出喘振的異響，給水母管壓力異常偏低，鍋爐給水流量顯示0t／h，在運(yùn)行人員關(guān)閉汽動給水泵出水門后，電動給水泵運(yùn)行電流正常，給水壓力恢復(fù)至17.4MPa的正常值，但此時鍋爐汽包水位已低至－250mm，并引起了鍋爐低水位MFT動作，機(jī)組跳閘。檢查電動給水泵運(yùn)行正常后，鍋爐開始點(diǎn)火恢復(fù)，機(jī)組恢復(fù)過程中重新啟動汽動給水泵，在汽動給水泵沖轉(zhuǎn)至工作轉(zhuǎn)速后準(zhǔn)備切換給水泵，汽動給水泵出口壓力17.6MPa，運(yùn)行人員在打開汽動給水泵出水門后，直接停電動給水泵運(yùn)行，給水母管壓力突降至11.3MPa，且汽動給水泵轉(zhuǎn)速和給水壓力大幅度波動，再立即啟動電動給水泵，其運(yùn)行電流也大幅度晃動，給水母管壓力仍異常，再次導(dǎo)致了鍋爐低水位MFT動作，前置機(jī)跳閘，后置機(jī)主蒸汽壓力低停機(jī)。

2 原因分析

由于該企業(yè)平時正常情況下汽動泵運(yùn)行、電動泵備用，汽動給水泵經(jīng)過長時間運(yùn)行后存在一定量的磨損，加上產(chǎn)品質(zhì)量原因，與初期相比，其出力已明顯下降，揚(yáng)程低于電動給水泵較多。在運(yùn)行中汽動給水泵發(fā)生跳閘，電動給水泵自啟動后電流及壓力異常，初步分析原因為汽動給水泵出口止回閥不嚴(yán)密，導(dǎo)致給水通過汽動給水泵出口管道→泵體→進(jìn)水管道回流，由于兩臺給水泵為母管制設(shè)計，在回流過程中一部分介質(zhì)仍進(jìn)入電泵進(jìn)口，其余介質(zhì)通過下水管回到高除。在鍋爐點(diǎn)火后的機(jī)組恢復(fù)過程中，汽動給水泵沖轉(zhuǎn)至5 000r／min，運(yùn)行人員將給水方式切換到汽動給水泵運(yùn)行，停電動給水泵作為備用。停電動給水泵時未關(guān)閉其出水門，由于電動給水泵出口止回閥卡澀不嚴(yán)密，汽動給水泵出水大部分通過電動給水泵倒流，盡管期間汽動給水泵流量迅速增加，但是大量給水是從電動給水泵逆向流過。而在重新啟動電動給水泵后，由于電動給水泵揚(yáng)程高，加上汽動給水泵出口止回閥不嚴(yán)密，雖然兩臺泵并列運(yùn)行，但電泵出水一部分仍通過汽動給水泵回流，使得進(jìn)入鍋爐的給水量很少，致使汽包水位急劇下降，鍋爐由于低水位保護(hù)動作熄火。

3 處理方案

在機(jī)組計劃檢修時將兩臺給水泵出口止回閥列入拆檢范圍，兩臺給水泵出口止回閥都采用旋啟式止回閥，型號為H61Y－320。止回閥解體檢查過程中發(fā)現(xiàn)閥瓣卡在開啟的位置，搖桿定位銷斷落，搖桿銷軸孔磨損變形嚴(yán)重，拆出閥瓣后檢查閥瓣背部邊緣與閥殼有卡澀現(xiàn)象，閥殼與閥瓣背部邊緣均有凹坑，閥座和閥瓣的密封面良好。對逆止閥搖桿軸孔處進(jìn)行堆焊并打磨，將閥座凹坑處打磨圓潤，閥瓣和閥座接觸面進(jìn)行研配，以消除卡澀隱患。做到閥瓣和閥座能自動密封嚴(yán)密，搖桿與閥瓣螺栓徑向配合間隙為0.4～0.6mm，軸向配合間隙為0.50mm，閥瓣螺栓與搖桿螺母點(diǎn)焊牢固。堆焊后模擬閥瓣開啟至工作位置，檢查閥瓣與閥座接觸即可，若閥瓣背部與閥座間距過大，說明閥瓣開啟角度減少很多，可能影響給水泵出口流量，需減小堆焊高度；如閥瓣與閥座依舊有抵觸，需繼續(xù)堆焊。根據(jù)止回閥處理后運(yùn)行情況來看，給水泵出口流量未受影響，給水系統(tǒng)運(yùn)行正常。

4 運(yùn)行措施

（1）給水泵屬多級節(jié)段式離心泵，倒換啟停應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行離心泵關(guān)出水門的啟停方式。在日常操作切換給水泵時，必須先打開再循環(huán)門，再關(guān)閉給水泵出口隔離門，然后停給水泵，應(yīng)杜絕不關(guān)出水門直接停泵的方式，從而避免出現(xiàn)水錘現(xiàn)象，因為超高壓給水會反沖擊出口止回閥的閥瓣，閥瓣對閥座又產(chǎn)生極大的沖擊力，用不了多少次，止回閥就會發(fā)生故障，給安全生產(chǎn)帶來極大的隱患。

（2）給水泵出口止回閥出現(xiàn)卡澀、不嚴(yán)密，跟日常操作有很大的關(guān)系。給水泵的正確切換操作程序是：檢查備用泵的出口再循環(huán)門開啟、出口隔離門關(guān)閉，啟動備用泵，檢查給水泵運(yùn)行狀況正常，打開備用泵出水門，檢查電流、出口壓力正常后打開待停泵的出口再循環(huán)門，關(guān)閉待停泵的出水門，然后再停運(yùn)此泵。該企業(yè)近階段由于兩臺給水泵的揚(yáng)程已不一致，在并列運(yùn)行時汽動泵所帶負(fù)荷太少，調(diào)門開度與出力不匹配，會發(fā)生汽動泵小機(jī)調(diào)門大幅波動的現(xiàn)象，引起汽動泵轉(zhuǎn)速大幅波動，從而造成給水母管壓力波動。為防止對運(yùn)行中的 鍋爐用水造成影響，一段時間來，在日常給水泵切換工作中，多次在停給水泵時，未關(guān)閉出口隔離門，直接停給水泵，使得超高壓給水反沖擊出口止回閥，使閥瓣反復(fù)拍打而損壞閥瓣和其他零件。閥瓣在水流沖擊下擺動，閥瓣背部邊緣與閥座碰撞、摩擦，長時間后磨出凹坑。多次反沖擊后，搖桿與閥瓣螺栓軸向配合間隙過大，使閥瓣擺動幅度加大，加劇了閥瓣與閥殼的碰撞，同時對搖桿軸孔磨損很大，從而導(dǎo)致閥瓣與搖桿定位螺母脫落，使止回閥門座脫落。

（3）給水泵在切換操作前應(yīng)做好事故預(yù)想，并盡可能選擇在鍋爐負(fù)荷較低時進(jìn)行切換操作。切換時需密切監(jiān)視給水壓力、給水流量、給泵電流等相關(guān)參數(shù)的變化，當(dāng)備用泵出口壓力大于待停泵后，如備用泵和待停泵的流量與主給水流量出現(xiàn)不平衡，主給水流量異常大幅下降，應(yīng)立即提高待停泵的轉(zhuǎn)速，降低備用泵的轉(zhuǎn)速，恢復(fù)原來運(yùn)行方式，查清原因后再繼續(xù)操作，或迅速關(guān)閉待停泵的出口電動門，停止待停泵。若為由電動給水泵切換為汽動給水泵運(yùn)行，電動給水泵投聯(lián)動備用，進(jìn)行切換時，汽包保持正常水位，均勻提升汽動給水泵轉(zhuǎn)速，使汽動給水泵出口壓力與電動給水泵接近且略高于電動給水泵，再開啟汽動給水泵出水門，通過用提升汽動給水泵轉(zhuǎn)速的方式來調(diào)整兩泵流量，使汽動給水泵并入系統(tǒng)帶負(fù)荷運(yùn)行，逐步退出電動給水泵。此時，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視電動給水泵出口流量變化，檢查確認(rèn)再循環(huán)門開啟，關(guān)閉出水門，調(diào)整運(yùn)行汽動給水泵轉(zhuǎn)速，觀察給水母管壓力處于正常值，維持鍋爐給水，再停運(yùn)電動給水泵，給水流量及給水壓力無突降現(xiàn)象，電動給水泵無倒轉(zhuǎn)報警信號，就地檢查無異常，方可投聯(lián)動備用。

（4）給水泵出口逆止門不嚴(yán)時，嚴(yán)禁啟動給水泵。若在停泵過程中發(fā)現(xiàn)其逆止門不嚴(yán)，應(yīng)立即關(guān)閉該泵出水門，退出與鄰泵的并列運(yùn)行，同時采取其他有效措施防止給水泵倒轉(zhuǎn)。給水泵發(fā)生倒轉(zhuǎn)的特征量是給水流量，運(yùn)行給水泵出口流量與主給水流量差值較大，且運(yùn)行泵電流和出口壓力大幅波動，鍋爐主給水流量下降較多甚至到0，常常會觸發(fā)鍋爐水位低MFT動作，這種狀況應(yīng)首先考慮備用給水泵倒轉(zhuǎn)，立即關(guān)備用給水泵出水門。

5 防范效果

事實(shí)證明防范措施是必要和成功的，為防止類似事件發(fā)生，該企業(yè)在日常工作中利用給水泵停泵檢修機(jī)會對每臺逆止閥都進(jìn)行了一次全面檢查，解體檢查出口逆止閥，發(fā)現(xiàn)問題及時徹底解決，并將該方法運(yùn)用到其他水泵出口逆止閥上，提高了設(shè)備的安全系數(shù)，保證了機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。至今該企業(yè)再未發(fā)生過由于止回閥故障引起的各類事故。

［1］糜若虛，宋元明.大型電動調(diào)速給水泵［M］.北京：水利電力出版社，1990.

［2］陳永雄.給水泵倒轉(zhuǎn)的原因分析及處理［J］.廣東電力，2012，25（12）.