3號(hào)機(jī)右側(cè)中壓調(diào)速汽門閥桿卡澀原因及處理

劉文會(huì)

摘 要：大唐洛陽(yáng)首陽(yáng)山發(fā)電有限責(zé)任公司的#3機(jī)組右側(cè)中壓調(diào)速汽門停機(jī)后不能關(guān)閉的問(wèn)題。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)是門桿卡澀的原因。本文根據(jù)檢修過(guò)程和結(jié)果，對(duì)該問(wèn)題的解決提出了解決辦法和方案。

關(guān)鍵詞：中壓調(diào)速汽門；卡澀；門桿卡澀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.233

1 前言

大唐洛陽(yáng)首陽(yáng)山發(fā)電有限責(zé)任公司#3機(jī)右側(cè)中壓調(diào)速汽門停機(jī)后不會(huì)關(guān)閉，通過(guò)對(duì)油動(dòng)機(jī)活塞、電液伺服閥進(jìn)行試驗(yàn)分析，最終確定不會(huì)關(guān)閉的原因是門桿卡澀。為了確定門桿卡澀的原因，對(duì)此汽門進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)閥桿與壓力密封頭之間密封環(huán)處有一個(gè)凸起，這個(gè)凸起將閥桿上密封斜面頂出一個(gè)淺坑，致使閥桿斜面被頂出鼓包，妨礙了閥桿的運(yùn)動(dòng)。并根據(jù)實(shí)際情況給出了門桿卡澀防范措施。

2 右側(cè)中壓調(diào)速汽門不會(huì)關(guān)閉原因分析和試驗(yàn)判斷

中壓調(diào)速汽門不會(huì)關(guān)閉的原因無(wú)外乎閥門本身問(wèn)題和油動(dòng)機(jī)問(wèn)題，可能發(fā)生卡澀的具體部位有：

（1）閥桿與壓力密封頭內(nèi)部套筒之間。由于閥桿與壓力密封頭內(nèi)部套筒間隙極小，它們之間如有雜質(zhì)會(huì)引起遲緩率增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致閥桿卡澀；

（2）油動(dòng)機(jī)活塞。由于油動(dòng)機(jī)活塞桿彎曲或操縱座彈簧壓力發(fā)生偏斜，使得油動(dòng)機(jī)活塞無(wú)法運(yùn)動(dòng)；

（3）電液伺服閥。電液伺服閥卡澀會(huì)使油動(dòng)機(jī)油缸內(nèi)部的油無(wú)法泄掉，從而使調(diào)門無(wú)法關(guān)閉。

試驗(yàn)：熱工發(fā)給右側(cè)中壓調(diào)速汽門開(kāi)啟指令，閥桿不動(dòng)，油動(dòng)機(jī)活塞桿微動(dòng)一下，而后不再移動(dòng)，油動(dòng)機(jī)反饋傳動(dòng)桿動(dòng)作，OIS上右側(cè)中壓調(diào)速汽門顯示狀態(tài)由關(guān)閉逐步到全開(kāi)，而且可以聽(tīng)見(jiàn)明顯的回油聲音。開(kāi)關(guān)方向試驗(yàn)2次，情況一致。初步判斷：1）電液伺服閥沒(méi)有卡澀；2）油動(dòng)機(jī)活塞沒(méi)有卡澀；3）閥桿卡澀。因?yàn)橛蛣?dòng)機(jī)活塞桿與調(diào)速汽門閥桿連接后，油動(dòng)機(jī)活塞桿有微小的空行程。所以閥桿在全開(kāi)位置不動(dòng)，油動(dòng)機(jī)活塞桿能夠微動(dòng)一下，而后便不能移動(dòng)。

進(jìn)一步驗(yàn)證：熱工發(fā)給右側(cè)中壓調(diào)速汽門全開(kāi)指令，拆除油動(dòng)機(jī)活塞桿與閥桿之間的連接器。熱工發(fā)給右側(cè)中壓調(diào)速汽門關(guān)閉指令，油動(dòng)機(jī)活塞桿隨指令逐漸關(guān)閉，而閥桿停留在全關(guān)位置。至此確認(rèn)閥桿卡澀。

3 解體后，發(fā)現(xiàn)的閥桿和閥套現(xiàn)象及缺陷原因分析

3.1 發(fā)現(xiàn)了閥桿卡澀的位置

在門桿漏汽密封面處有鼓包，此處門桿存在兩處氧化皮脫落，和閥桿與閥套摩擦的痕跡，此為卡澀的主要位置，也正是這里測(cè)量后，彎曲度超標(biāo)（要求閥桿彎曲度<0.05mm，此處最大彎曲度0.085mm）。閥桿與閥套的設(shè)計(jì)間隙太小，在門桿彎曲和氧化皮的作用下，導(dǎo)致閥桿卡澀。

但再次觀察，閥桿與閥套內(nèi)部接觸面的氧化皮并不是十分嚴(yán)重，除上面所說(shuō)閥桿彎曲地方存在局部?jī)蓧K氧化皮外，其余部分的閥桿和閥套均良好，且之間的間隙也合格。所以說(shuō)閥門卡澀的主要原因并不是閥桿和閥套之間存在大量氧化皮所致。

3.2 清理閥套內(nèi)氧化皮，發(fā)現(xiàn)閥桿彎曲原因

在清理閥套氧化皮的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)了重要信息。首先說(shuō)明一下閥桿結(jié)構(gòu)，閥桿由粗細(xì)兩節(jié)，細(xì)段終端安裝預(yù)啟閥碟，粗段終端與油動(dòng)機(jī)活塞桿連接，粗細(xì)兩節(jié)間為門桿漏汽密封面。上面也提過(guò)，整個(gè)閥套內(nèi)部氧化皮不多，不是產(chǎn)生閥桿彎曲和卡澀的主因，但在清理到門桿漏汽密封面的部位時(shí)，發(fā)現(xiàn)了大量的，甚至結(jié)塊的氧化皮。

從以上現(xiàn)象可以初步分析出閥桿彎曲卡澀的原因：

（1）閥桿應(yīng)該是先彎曲，導(dǎo)致門桿密封面鼓包，進(jìn)而導(dǎo)致卡澀。首先，門桿漏汽密封面處，相對(duì)是個(gè)死角，蒸汽中多帶渣滓和閥門自身產(chǎn)生的氧化物不斷的在此堆積，且#3機(jī)啟停機(jī)次數(shù)較多，每次開(kāi)機(jī)中調(diào)門全開(kāi)，閥桿上頂，閥桿和閥套將堆積在門桿漏汽密封面的氧化物夯實(shí)，加之閥套內(nèi)部少量氧化皮和主閥碟內(nèi)部大量氧化皮（主閥碟解體后，內(nèi)部氧化皮十分的多）在開(kāi)關(guān)門的過(guò)程中不斷在門桿漏汽位置累積，累積一些就夯實(shí)一層，久而久之，產(chǎn)生了以上大量的，甚至結(jié)塊的氧化物。這樣，機(jī)組在熱態(tài)下，閥門全開(kāi)，向上的力受到結(jié)塊氧化物的阻攔，產(chǎn)生彎曲。時(shí)間長(zhǎng)了閥桿彎曲度越來(lái)越大，兩個(gè)密封面不能正常接觸，引起鼓包，產(chǎn)生卡澀。

（2）蒸汽品質(zhì)差，可能雜質(zhì)過(guò)多，門桿漏汽密封面氧化物堆積不均勻。 如果在門桿漏汽密封面堆積的氧化物是按圓周均勻分布的話，閥門全開(kāi)時(shí)，會(huì)均勻的阻力，不宜產(chǎn)生彎曲，正因?yàn)樗纬傻牡难趸锓植疾痪?，有薄有厚，才產(chǎn)生閥桿受阻力不均，而產(chǎn)生彎曲，閥桿卡澀位置上的氧化皮不是按圓周分布，而是局部?jī)蓧K，正是因?yàn)檫@里的氧化物薄進(jìn)入蒸汽，發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧化皮。其次，閥桿四周有的進(jìn)汽，有的不進(jìn)汽，造成閥桿受熱不均，也可能是產(chǎn)生彎曲的一個(gè)原因。

此外，發(fā)現(xiàn)閥桿有一段變細(xì)了一些，且存在很多細(xì)小砂眼、小坑，此現(xiàn)象說(shuō)明蒸汽品質(zhì)不是很好，存在顆粒物雜質(zhì)，其伴隨著高壓高溫氣流吹打門桿，造成此種現(xiàn)象，這些雜質(zhì)亦會(huì)殘存在門桿漏汽死角，久而久之，也會(huì)形成氧化物塊狀堆積。

4 對(duì)于右側(cè)中壓調(diào)速汽門實(shí)際在全開(kāi)位置，而OIS上顯示關(guān)閉狀態(tài)分析

右側(cè)中壓調(diào)速汽門位移傳感器的測(cè)量桿是固定在反饋杠桿上，而不是直接固定在中壓調(diào)速汽門閥桿上。反饋杠桿位置與中壓調(diào)速汽門閥桿行程存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，在中壓調(diào)速汽門正常情況下，固定在反饋杠桿上的測(cè)量桿就能反映出閥桿開(kāi)啟情況。

當(dāng)中壓調(diào)速汽門閥桿卡死不動(dòng)，油動(dòng)機(jī)活塞桿也不能活動(dòng)，但只要伺服閥、油動(dòng)機(jī)滑閥和油路無(wú)故障，熱工發(fā)出開(kāi)關(guān)指令后，油動(dòng)機(jī)滑閥移動(dòng)就會(huì)帶動(dòng)反饋杠桿移動(dòng)，從而使固定在反饋杠桿上的測(cè)量桿位置改變，在OIS上顯示出“中壓調(diào)速汽門閥桿開(kāi)度”變化。

本次右側(cè)中壓調(diào)速汽門閥桿在全開(kāi)位置卡死，而伺服閥、油動(dòng)機(jī)滑閥和油路無(wú)故障，在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行閥門活動(dòng)試驗(yàn)和機(jī)組停運(yùn)關(guān)閉時(shí)，伺服閥接受熱工指令后，油動(dòng)機(jī)滑閥移動(dòng)帶動(dòng)反饋杠桿移動(dòng)，固定在反饋杠桿上的測(cè)量桿位置跟著改變，從而在OIS上錯(cuò)誤顯示出“右側(cè)中壓調(diào)速汽門閥桿關(guān)閉”信號(hào)。

5 建議采取的防范措施

根據(jù)《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》和《電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)》的有關(guān)規(guī)定：為了防止機(jī)組超速事故的發(fā)生，調(diào)速系統(tǒng)的各部套必須能夠可靠、靈活動(dòng)作，不允許存在卡澀等異常現(xiàn)象。

（1）大修中應(yīng)檢查閥桿彎曲程度、測(cè)量閥桿與閥桿套的間隙、測(cè)量門蝶和預(yù)啟閥行程，不符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)處理或更換。

1）機(jī)組運(yùn)行初期，應(yīng)該考慮多做幾次閥門活動(dòng)性試驗(yàn)，用高壓蒸汽氣流將門桿漏汽密封面尚未夯實(shí)的殘?jiān)底?，機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行后，應(yīng)該考慮減少閥門活動(dòng)性試驗(yàn)，減少閥門在熱態(tài)的開(kāi)關(guān)次數(shù)，這樣可以減少氧化物在門桿漏汽處的多次累積和被夯實(shí)。

2）機(jī)組冷態(tài)時(shí)，可以考慮多做幾次閥門活動(dòng)試驗(yàn)，這樣就可以釋放一些堆積的氧化物。

3）通過(guò)此次檢修，可以證明以前的閥門解體檢修過(guò)程中，并沒(méi)有很針對(duì)性的對(duì)門桿漏汽死角的氧化物清理，以后要加強(qiáng)此項(xiàng)工作，因?yàn)榇颂幨钦麄€(gè)閥門的死角，容易造成檢修人員的忽視，清理起來(lái)也十分的麻煩，需根據(jù)實(shí)際情況，制作合適的專用工具，進(jìn)行全圓周旋轉(zhuǎn)性刮除氧化物。難以著手的部位，也可以請(qǐng)專業(yè)吹砂隊(duì)伍，進(jìn)行清理。

4）閥桿與閥套的設(shè)計(jì)間隙是0.32～0.40mm，可以結(jié)合廠家要求，在保證門桿漏汽的情況下，考慮采取其最大間隙值，避免間隙過(guò)小，容易造成卡澀。

（2）檢修中檢查閥桿與閥桿套是否存在氧化皮，對(duì)較厚的氧化皮應(yīng)設(shè)法清除。氧化皮厚的部位可用適當(dāng)放大間隙。

（3）保證蒸汽品質(zhì)，防止閥桿結(jié)垢。

（4）定期進(jìn)行自動(dòng)主汽門和中壓調(diào)速汽門活動(dòng)試驗(yàn)。做試驗(yàn)時(shí)要派人到就地觀察門的位置，防止OIS與就地門的狀態(tài)不一致。

（5）定期測(cè)試調(diào)門、主汽門關(guān)閉時(shí)間，作好記錄，測(cè)試結(jié)果與以往數(shù)據(jù)對(duì)比分析。

（6）熱工專業(yè)考慮中壓調(diào)速汽門位移傳感器直接測(cè)量閥桿行程。