一起循環(huán)水泵液控蝶閥自開(kāi)故障處理及原因分析

朱成美 崔吉婷

【摘 要】對(duì)某電廠一起循環(huán)水泵出口液控蝶閥自開(kāi)的原因進(jìn)行了分析，并提出了整改和預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠；循環(huán)水泵；液控蝶閥；自開(kāi)；分析。

一、故障現(xiàn)象

某電廠二期（#3、4機(jī)組）為330MW燃煤發(fā)電機(jī)組，循環(huán)冷卻水為海水，每臺(tái)機(jī)組有2臺(tái)循環(huán)水泵，共4臺(tái)循環(huán)水泵，兩臺(tái)機(jī)組的循環(huán)水母管之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)管。

該電廠二期4臺(tái)循環(huán)水泵出口閥門(mén)為蓄能罐式液控緩閉止回蝶閥。這種蝶閥是目前國(guó)內(nèi)外較先進(jìn)的管路控制設(shè)備，主要安裝于水利、電力、給排水等各類泵站的水泵出口，替代止回閥和關(guān)斷閥的功能。工作時(shí)，閥門(mén)與管道提升泵配合，按照水力過(guò)渡過(guò)程原理，通過(guò)預(yù)設(shè)的啟閉程序，有效消除管路水錘，防止壓力波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)管路的可靠截止，起到保護(hù)水泵和管路系統(tǒng)的作用。

某日，該電廠#3、4機(jī)組運(yùn)行，3A、3B、4A循環(huán)水泵運(yùn)行，4B循環(huán)水泵停運(yùn)檢修中。檢修工作完成后，4B循環(huán)水泵押票準(zhǔn)備試轉(zhuǎn)。運(yùn)行人員先啟動(dòng)4B循泵出口蝶閥油站打壓，發(fā)現(xiàn)油站油泵打壓時(shí)間較長(zhǎng)。4B蝶閥離開(kāi)全關(guān)位，#3機(jī)、#4機(jī)循環(huán)水壓力急劇下降，運(yùn)行人員立即就地手動(dòng)執(zhí)行關(guān)閉蝶閥。事后經(jīng)檢查，此過(guò)程中4B循環(huán)水泵出口蝶閥最大開(kāi)度到了50度（全程90度），#3機(jī)循環(huán)水壓力從70KPa降至57KPa，#4機(jī)組從55KPa降至36KPa，機(jī)組真空值明顯下降，幸未到達(dá)機(jī)組跳閘值。

二、蓄能罐式液控蝶閥的工作原理

蓄能罐式液控緩閉止回蝶閥主要由閥門(mén)本體、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓油站、電控箱等四部分組成。閥門(mén)本體由閥體、蝶板、閥桿、滑動(dòng)軸承、密封組件等主要零件組成。液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由油動(dòng)機(jī)（擺動(dòng)油缸）、連桿、擺臂等連接、傳動(dòng)件組成，是液壓動(dòng)力開(kāi)、關(guān)閥門(mén)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)。液壓油站包括電動(dòng)油泵、手動(dòng)泵、蓄能器、電磁閥、溢流閥、流量控制閥、截止閥、液壓集成塊、油箱等零部件。蓄能器為閥門(mén)啟閉提供主動(dòng)力源。手動(dòng)泵用作系統(tǒng)調(diào)試和特殊情況下的閥門(mén)啟閉。

蓄能罐式液控緩閉止回蝶閥的工作原理如下：

1.常規(guī)工作

1.1閥門(mén)開(kāi)啟：?jiǎn)?dòng)電機(jī)帶動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓油經(jīng)濾網(wǎng)、油泵、單向閥、手動(dòng)截止閥進(jìn)入蓄能罐至額定壓力后停止。電磁閥通電，蓄能罐內(nèi)的壓力油經(jīng)高壓膠管進(jìn)入擺動(dòng)油缸的無(wú)桿腔推動(dòng)活塞使蝶板旋轉(zhuǎn)，回油從油缸的有桿腔排出，經(jīng)調(diào)速閥，電磁換向閥流回油箱，按預(yù)先調(diào)定的2個(gè)控制程序?qū)崿F(xiàn)快慢開(kāi)閥（也可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)可調(diào)勻速開(kāi)閥）。隨之，蓄能罐充壓力油至額定壓力后油泵停止。

1.2閥門(mén)關(guān)閉：切斷電磁閥電源（或反作用型即電磁閥通電），蓄能罐內(nèi)的壓力油進(jìn)入油缸的有桿腔，推動(dòng)活塞桿退回，液壓油從油缸尾端的快、慢關(guān)角度調(diào)節(jié)桿，快關(guān)調(diào)速閥，慢關(guān)調(diào)速閥流回油箱，按預(yù)先調(diào)定的2個(gè)控制程序?qū)崿F(xiàn)關(guān)閥。

1.3任意位置停止：蝶閥在開(kāi)啟或關(guān)閉過(guò)程中，切斷油缸的回路，蝶板即可停止在任意位置（不能作流量調(diào)節(jié)閥用）。

2.電動(dòng)油泵直接供壓力油開(kāi)、關(guān)蝶閥：切斷蓄能罐內(nèi)的壓力油，關(guān)閉手動(dòng)截止閥，啟動(dòng)電機(jī)，油泵的壓力油分別進(jìn)入油缸的無(wú)桿腔或有桿腔即可實(shí)現(xiàn)勻速開(kāi)、關(guān)蝶閥。

3.搖動(dòng)手動(dòng)油泵開(kāi)、關(guān)蝶閥：在系統(tǒng)所有動(dòng)力源處于工作停止的狀態(tài)下，先切斷蓄能罐內(nèi)的壓力油、關(guān)掉電動(dòng)油泵、接通閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)閥油路，然后搖動(dòng)手動(dòng)油泵，也可實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟或關(guān)閉閥門(mén)。

4.蓄能罐的壓力油補(bǔ)充：一般情況下，蓄能罐內(nèi)的油壓為額定值（上限值），當(dāng)液壓系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間的工作狀態(tài)下，由于有極微量泄漏使油壓降至額定值（下限值，但仍高于工作壓力值）時(shí)，控制系統(tǒng)可自動(dòng)啟動(dòng)油泵電機(jī)工作，進(jìn)行補(bǔ)壓力油。

三、故障原因分析

1、控制邏輯本身設(shè)計(jì)的影響

該電廠循環(huán)水泵出口蝶閥是由湖北洪城通用機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的Dx7k41X-6型蓄能罐式液控緩閉止回蝶閥。

油站系統(tǒng)由一臺(tái)軸向柱塞泵、一臺(tái)手搖泵、兩臺(tái)蓄能器、2只電磁閥、溢流閥、油動(dòng)機(jī)、儲(chǔ)油箱等組成。系統(tǒng)正常油壓應(yīng)為10MPa——15MPa之間，當(dāng)系統(tǒng)油壓低于10MPa時(shí)，油泵自啟；當(dāng)系統(tǒng)油壓高于15MPa時(shí)，油泵自停。正常運(yùn)行中，蝶閥開(kāi)關(guān)的動(dòng)力油來(lái)自蓄能器。電磁閥Y1為常開(kāi)式，電磁閥Y2為常閉式。在蝶閥全開(kāi)狀態(tài)下，電磁閥Y1不帶電、Y2帶電，開(kāi)閥油路打開(kāi)。在蝶閥全關(guān)狀態(tài)下，電磁閥Y1帶電，Y2不帶電，關(guān)閥油路打開(kāi)。

循環(huán)水泵、蝶閥或蝶閥油站檢修時(shí)，蝶閥全關(guān)，油站泄壓、停油站動(dòng)力電源和控制電源，電磁閥Y1、Y2均失電。當(dāng)檢修工作結(jié)束，油站恢復(fù)運(yùn)行，動(dòng)力電源和控制電源送電后，由于設(shè)計(jì)缺陷，控制電源送電后電磁閥Y1不會(huì)自動(dòng)帶電，即Y1保持不帶電狀態(tài)，擺動(dòng)油缸開(kāi)閥門(mén)方向（無(wú)桿腔）會(huì)連通壓力油，當(dāng)油站油壓建立后，蝶閥就可能會(huì)打開(kāi)。

2、油缸活塞環(huán)內(nèi)漏的影響

經(jīng)檢查確認(rèn)，4B循環(huán)水泵油站建立油壓時(shí)間長(zhǎng)和頻繁打壓是擺動(dòng)油缸活塞環(huán)密封圈損壞內(nèi)漏引起。那么油缸活塞環(huán)內(nèi)漏會(huì)產(chǎn)生何種影響呢？

如上所述，4B循環(huán)水泵檢修后，蝶閥油站送電恢復(fù)運(yùn)行，此時(shí)電磁閥Y1、Y2均保持失電狀態(tài)，Y1失電常開(kāi)，擺動(dòng)油缸開(kāi)閥門(mén)方向（無(wú)桿腔）連通壓力油。但此時(shí)Y2也失電保持常閉，擺動(dòng)油缸有桿腔側(cè)油路保持封閉狀態(tài)，此時(shí)，即使油壓建立，蝶閥也不會(huì)打開(kāi)。但當(dāng)擺油缸活塞密封圈不嚴(yán)密時(shí)，在壓力油的作用下，擺動(dòng)油缸有桿腔側(cè)的存油會(huì)漏至無(wú)桿腔側(cè)，活塞會(huì)往有桿腔側(cè)移動(dòng)，蝶閥就會(huì)被自動(dòng)打開(kāi)。同理，油缸有桿腔側(cè)及連接油管路存在其他的內(nèi)漏、外漏情況，在情形下也會(huì)導(dǎo)致蝶閥自動(dòng)打開(kāi)，打開(kāi)的速度和大小與油缸有桿腔側(cè)存油情況、內(nèi)外漏大小情況有關(guān)。

四、整改和預(yù)防措施

因電控設(shè)備不具備控制電源送電后，Y1電磁閥自動(dòng)帶電的改造條件。經(jīng)分析討論，提高檢修質(zhì)量，制定并執(zhí)行嚴(yán)格的操作程序可避免上述蝶閥自開(kāi)的安全隱患。

1、檢修提高檢修管理標(biāo)準(zhǔn)，提高檢修質(zhì)量，加強(qiáng)巡檢，對(duì)蝶閥油液壓系統(tǒng)尤其是擺動(dòng)油缸定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確保擺動(dòng)油缸和液壓系統(tǒng)不內(nèi)漏、無(wú)外漏。

2、運(yùn)行完善“循泵蝶閥及油站停運(yùn)檢修執(zhí)行安全措施”操作票。

（1）停泵停電（蝶閥同時(shí)關(guān)閉），檢查蝶閥關(guān)閉到位。

（2）就地控制箱油泵開(kāi)關(guān)切至斷開(kāi)位。

（3）將就地控制箱上的就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切至就地位。

（4）將蝶閥油站泄壓。

（5）停蝶閥油站動(dòng)力電源和控制電源。

3、運(yùn)行完善“循泵蝶閥及油站檢修后恢復(fù)”操作票。

（1）就地控制箱油泵開(kāi)關(guān)切至斷開(kāi)位。

（2）送控制電源。

（3）將就地控制箱上的就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切至就地位。

（4）按就地關(guān)閥按鈕。

（5）送動(dòng)力電源，就地控制箱油泵開(kāi)關(guān)切至合閘位。

（6）確認(rèn)油壓建立維持正常后，可將就地控制箱上的就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切至遠(yuǎn)方控制。

（7）若油壓無(wú)法維持，將就地控制箱上的就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)保持在就地位（若從遠(yuǎn)方切到就地位，需再次按下就地關(guān)閥按鈕），并通知檢修檢查。

五、結(jié)束語(yǔ)

循環(huán)水泵是發(fā)電廠關(guān)鍵的輔助設(shè)備之一，其運(yùn)行可靠性對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行至關(guān)重要，所以必須要做好循環(huán)水泵及其附屬設(shè)備的運(yùn)行使用、巡視檢查和檢修維護(hù)工作。運(yùn)行人員要建立起良好的操作方法，嚴(yán)格按規(guī)程和操作票運(yùn)行設(shè)備，加強(qiáng)巡檢和監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)告知檢修處理。檢修人員要及時(shí)處理循環(huán)水泵及附屬設(shè)備的缺陷，不得帶病、帶隱患運(yùn)行；做好定期維護(hù)保養(yǎng)和大小修工作，提高檢修工藝，嚴(yán)格質(zhì)量管控；應(yīng)修必修，修必修好。運(yùn)行、檢修協(xié)作起來(lái)，正確的運(yùn)行，到位的監(jiān)管，良好的維修保養(yǎng)，才能保證循環(huán)水泵長(zhǎng)期健康正常，保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（作者單位：深圳媽灣電力有限公司）