電站閥門的工藝與維修探討

天津國華盤山發(fā)電有限責任公司 劉洪海

閥門是電力系統(tǒng)中十分重要的基礎部件，在系統(tǒng)的實際操作中發(fā)揮著不可代替和不可或缺的作用，對閥門進行實際應用時，很容易出現(xiàn)以下幾個比較典型的問題分別為閘門損傷、系統(tǒng)故障、強度等一系列的問題。因此為了對這一系列的問題進行解決則必須由專業(yè)人員對系統(tǒng)進行全面的排查和研究，下面文章將會針對電站閥門的工藝和維修進行深入的探討，希望文章所探討的內容能夠為電力的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 電站閥門概述

在電站的運行過程中閥門是一個非常重要也是非?；A的部件，其主要作用是對電站的電流流向進行控制、開閉管路、對介質參數(shù)進行調節(jié)和控制公眾等。是一個聚集調節(jié)、導流、分流和穩(wěn)壓等功能于一身的管路附件，在各大行業(yè)中都有被使用。在對其進行使用的過程中會根據(jù)其具體功能進行分類，按照功能可以將其分為調節(jié)閥、止回閥、截止閥等，而如果是暗中閥門的材質進行分類則具體可以分為不銹鋼、鑄鐵和鉻鉬釩鋼等，如果是按照閥門的應用范圍進行分類則可以將其具體分為排污閥、放空閥和排氣閥。閥門主要是被使用在電站當中，在電站中起到的是一個對流體進行控制的部件裝置，對管網(wǎng)系統(tǒng)是否正常運行起到了十分重要的作用，因此確保閥門的安全性和可靠性是十分有必要的，必須要加強對閥門運行過程中的監(jiān)督，做好維修工作，從而確保閥門質量達標，為管道的正常運行做出保障[1]。

2 對閥門進行研究的必要性

2.1 工況的變化

近些年的發(fā)展過程中建立了很多新電廠，在新電廠中開始對很多新型技術加以應用，其中就包括了超臨界機組，但是受到大型機組和超臨界機組運行的較大的阻礙了閥門的操作條件，使得閥門在高參數(shù)下不得不對各個方面進行改進以適應各種變化。

2.2 經(jīng)濟方面

很多的電站輔助設備中都會對電閘閥門進行使用，對閥門的需求量是比較大的，也正是因為閥門的使用數(shù)量較大導致對能量的損耗也是比較大的，其損耗主要包括了泄露和損耗兩部分，而想要降低電站運行過程中的資金成本就必須要考慮到降低能耗的問題，對于泄露問題則是利用檢測泄漏設備，將閥芯的進度加以提高的方法，同時對密封結構進行改善和調整。

2.3 存在的問題

日常對電站閥門進行使用時對其機理很少會進行深入研究，導致閥門在使用過程中會暴露很多問題其中以氣密性、壽命和強度等問題為主，因此想要避免這些問題發(fā)生就需要在日常運行過程中對閥門失效機理加以研究。

3 電站閥門存在的問題

評判電閘閥門質量的指標有很多，目前來講對于電站閥門質量的評價主要是根據(jù)其可靠性、密封性、強度和壽命來決定的，可以說在整個的電閘中閥門在其中發(fā)揮著十分重要的作用，因此對閥門提出的要求也就自然提高。在對閥門進行實際使用過程中展露出了很多的問題，之所以會出現(xiàn)這么多的問題其主要原因為閥門的各項指標中有多個指標并未達到要求，而且在對閥門進行生產制造時也缺少了科學性、合理性，導致閥門系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)各種故障，因此電站閥門始終無法得到高效利用，電力事業(yè)始終無法得到順利的發(fā)展。

3.1 最重要部件的損傷

閘板在閥門中屬于十分重要的部件組織，閘板的密封性對于閘板的性能來說是至關重要的，在對閥門進行維修和制造時需要對其部分和主要部位進行區(qū)分。閘板在啟閉的過程中會分別受到不同的應力，同時還會受到流體沖擊和沖刷的影響而被擠壓和摩擦，因此為了減輕這種影響需要該應力進行詳細的分析。另外受到制造過程的影響，閘板自身還會殘留一些剩余的應力，當閘板關閉時，閥座和單向液體會形成一股靜壓力，受到多種應力的影響使得負荷加重，對閘板造成了嚴重的損害，在負荷逐漸增加的影響下導致密封體內液體的腐蝕性，從而出現(xiàn)傷痕。

3.2 電站閥門控制系統(tǒng)故障

電閘閥門啟閉動作的實現(xiàn)都是通過控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的，因此控制系統(tǒng)的正常運行是電站閥門正常工作的重要保證，一般電站工作中電站閥門中最容易出現(xiàn)問題的有兩部分，分別為主氣閥和再熱氣閥，如果在運行過程中電站閥門控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障則會導致傳動機構出現(xiàn)各種問題例如工作無效、行程被打亂，甚至還會對電站閥門的強度和振動造成影響，汽機工作將會無法正常運行。隨著對電站閥門操作系統(tǒng)能動性的不斷研究，目前已經(jīng)研究出了智能控制系統(tǒng)，可以使用計算機計算以及人工智能輔助方法對電站閥門的工作狀態(tài)進行基本評估，使用智能操作的方法代替人工手動的操作方式來實現(xiàn)對工況的設置和修改，滿足電站閥門進行自我調節(jié)的基本需求[2]。

3.3 強度的問題

閥門能夠使用對長時間主要的影響因素為啟動次數(shù)，因此為了延長閥門的壽命則有必要對閥門的轉速進行控制。因此想要閥門能夠滿足電站運行的需求，保證閥門的穩(wěn)定性、密封性是十分有必要的。但是實際情況為機組處于正常運行的狀態(tài)，閥門卻無法適應機組的運行新要求，而出現(xiàn)這種情況的主要原因為閥門的強度不夠，在對閥門進行設計的過程中不僅需要考慮到溫度、靜壓等條件，還需要對基本負荷、疲勞壽命進行充分的考慮，但是在實際情況中往往只對溫度和靜壓進行了考慮，因此在實際應用中常常會出現(xiàn)設計無法滿足實際使用的情況。因此在對閥門進行設計時一定要充分的考慮到閥門的疲勞壽命，使得設計和實際應用能夠保持一致，得到延長閥門壽命的目的。

4 電廠閥門的維修策略

支持電站閥門能夠進行安全可靠運行的關鍵條件之一就是對閥門進行定期的維修和保養(yǎng)，使得閥門性能能夠達到社會需求，可以為電站閥門提供正常工作的條件。為了實現(xiàn)這一目標我國閥門維修技術人員對其進行了長期的研究，對以往各種閥門問題引發(fā)的事故進行了研究和分析，首先要求工作人員在對其進行操作時要確保其安全性，將維修達到最簡化，只有確保所有的工作人員在進行操作時達到以上標準才會為電站閥門的正常工作提供一定的保障，促進電站的健康發(fā)展，是電站的安全性能得到加強，使得電站能夠得到更多的利益。

4.1 對電站閥門振動及強度予以實際控制進而降低維修頻率

一般情況下電站閥門在日常運行過程中頻繁出現(xiàn)的幾種故障包括內部部件之間的損傷和沖蝕等問題很大可能和電站閥門的強度、振動等因素有關。由此可見想要對這種情況進行改善，專業(yè)人士有必要對閥門振動、強度等因素進行整體完整的研究，在研究的過程中尤其需要對它們彼此之間所具有的關聯(lián)性進行研究，該研究對處理電站閥門故障機理具有十分重要的意義。然后結合研究結果采取針對性的解決措施和針對性的維護方法，在對故障進行了全面的研究后發(fā)現(xiàn)要想閥門的穩(wěn)定性和耐磨性能夠達到標準，則需要考慮到多種工況。

4.2 選取電站中重要、關鍵的閥門實施狀態(tài)監(jiān)測及分類分析

截止到目前有很多國家都開始重視對制造企業(yè)控制系統(tǒng)進行研究，找到控制系統(tǒng)中的故障原因并進行解決會幫助制造企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟效益。以該發(fā)展情況作為背景，在我國的閥門管理工作中還未對動態(tài)監(jiān)測進行引進應用，為了對當前的閥門管理工作進行完善我國也開始向國外制造企業(yè)進行相關學習，在工業(yè)生產和電力生產過程中都開始引進控制系統(tǒng)，通過對控制系統(tǒng)的應用實現(xiàn)了對閥門的工況的實時觀察，當發(fā)現(xiàn)有異常情況時可以及時的對問題位置進行處理維修，保證了對問題進行早發(fā)現(xiàn)早解決，避免了缺陷未能及時發(fā)現(xiàn)擴大對生產造成更大的影響，同時也避免了問題的擴大對人們和資源造成更大的消耗。

4.3 對電站閥門予以再制造

再制造是對現(xiàn)有電站閥門常見故障予以統(tǒng)一研究分析，并在此基礎上對易損傷區(qū)域的部件進行毛坯模擬，之后專門針對這些毛坯技能型修復加工及質量檢測及相應的設計研究，在此基礎上形成新的、性能更加完善的電站閥門，實現(xiàn)對以往電站閥門的“換新衣”，而歷經(jīng)了再制造后的電站閥門，將實現(xiàn)安全化、順暢性運行。

4.4 定期進行檢查

對電站閥門進行定期維修和檢查，確保電站閥門運行可靠、穩(wěn)定和安全。在具體工作中，采用定期檢查的方式對設備運行條件進行優(yōu)化，總結閥門運行管理方式，也就是閥門安全操作和管理策略，通過科學的定期檢查措施保證閥門運行穩(wěn)定性和科學性，進而推動電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。其次，在電站閥門管理中，針對閥門常見的振動、強度以及控制方面的問題，結合這些問題本身具備的復雜性、多樣性進行優(yōu)化，深入、全面分析問題發(fā)生的原因和影響因素，在全面了解閥門性質的基礎上找出解決對策，有針對的進行處置和解決。再次，在閥門選擇的時候，提前對閥門質量進行檢驗和優(yōu)化，對閥門的外觀、參數(shù)以及精確度進行判斷，確保閥門符合工程實際需要，并且強化控制系統(tǒng)和實施監(jiān)督管理系統(tǒng)，在保證閥門系統(tǒng)安全的基礎上尋找出科學的控制方法[3]。最后，在信息技術日趨成熟的新時期，閥門在線監(jiān)測技術逐漸成熟和完善，通過實時監(jiān)測技術和定期檢查制度的結合，使得閥門運行狀況能夠得到長期的監(jiān)督，進而提高閥門運行安全。

5 電站閥門的工藝分析

電站閥門的主要作用是完成切斷，其作用的發(fā)揮主要是通過閥瓣進行移動而實現(xiàn)的，閥瓣的移動形式是各不相同的。閥桿啟閉距離較短因此切斷的可靠性是可以得到保障的。構成截止閥閥瓣的材料為鑄鋼或者是鍛鋼。如果閥瓣處于打開狀態(tài)時，閥座和閥瓣之間的密封面將會分開，減少了密封面之間的摩擦，有效提高了閥門的密封性。不過密封面也有自身的缺點就是在密封面的表面容易粘附于顆粒之上，為了對該問題件進行有效的解決，將閥瓣制作成了磁球或者是鋼球的形式。截止閥的閥瓣和閥座是可以進行更換和維修的，也正是因為該特點使得閥門是不需要進行拆卸的，因此閥門和管線可以進行一體式的焊接。這種類型的閥門流體流動方向不同于其他閥門的流向，因此在對截止閥的最小阻力進行設置時一定要確保其阻力大于其他類型的閥門，由于及執(zhí)法閥瓣啟閉之間的路程較短，大多數(shù)的開關都是由密封面來進行承受的，由此可見截止閥可以滿足頻繁開關的需求。

6 電站閥門發(fā)展展望

一些閥門在我國獲得了專利。例如，我國的核島閥門均為全封閉式電動閥門，是我國自行設計制造的閥門，配有特殊的電動傳動和旋轉直線傳動機構，這對系統(tǒng)的安全運行及維護保養(yǎng)有著積極的影響。

核電行業(yè)日益國際化，有助于解決閥門容量問題。為了降低核能的成本，國家在其核能政策中積極鼓勵所有大型設備的國產化，對于核閥門制造企業(yè)，在國家產業(yè)政策支持下，與外部廠商合作，實現(xiàn)閥門驅動裝置、控制裝置、傳動裝置的突破，以此解決所有閥門性能改善的瓶頸問題。

閥門行業(yè)的生產管理水平逐年提高。當前，我國許多閥門企業(yè)已不再滿足于中低壓及低自動化的閥門生產，以及粗放的生產管理方法。通過持續(xù)的質量體系認證和國家核安全認證等，提高質量管理水平，通過不斷引進數(shù)控加工中心、自動焊絲等新設備，提高閥門制造水平，為提高安全閥、節(jié)流閥、疏水閥、減壓閥等特種閥門的檢測水平。

綜上所述，電站閥門是一個具有一定復雜性的機電產品，其中包含了很多關于電子、機械和多種類材料，在對其進行使用的過程中存在著較多的問題。而對于這些問題，經(jīng)過國內外不斷的研究以及數(shù)字技術和控制技術的不斷發(fā)展，其電站閥門的各種問題將會得到更好的解決，找到更好的解決方法，使得電站系統(tǒng)在運行的過程中的安全性得到相應的保障。