上海沪工阀门厂(集团)有限公司

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摘要:分析了洪门水电厂运行中蝶阀部分冲关的原因、介绍了蝶阀部分冲关的判断和处理,提出了防止蝶阀部分冲关的措施。

关键词蝶阀部分冲关分析措施

蝶阀是水电厂大型构件和应用比较普遍的机组阀门之一,它由阀体、蝶板和控制机构组成,设置在水轮机蜗壳进水口处,以控制机组水流,其主要作用是:(l)当某系统失灵、故障造成机组过速时可关闭蝶阀以保护机组;(2)在检修需要时可关闭蝶阀以便停机检修;(3)机组长时间调相运行或长时间停机备用,在系统允许情况下可关闭蝶阀以减少导叶漏水。

蝶阀在正常运行时处于全开或全关状态,运行中的蝶阀在机组带负荷的情况下自行关闭的现象被称为冲关。若运行中出现蝶板缓慢偏离全开状态,旋转 30~70°,使蝶阀处于部分关的状态,称之为部分冲关。

蝶阀部分冲关对水轮发电机组的影响和危害主要是:引起水轮机机械振动;高速水流将在蝶板后面产生空蚀区,使蝶板受到气蚀破坏;产生机械蹩劲,使接力器缸振动,严重时崩断连接螺杆;减少机组出力。

因此,讨论和解决这一问题对水电厂安全运行有着重大现实意义。

1 蝶阀部分冲关的原因和分析

产生部分冲关现象的原因比较复杂,在排除了误拧操作把手、误碰关蝶阀继电器,以及蝶阀开启后锁锭没有投人等因素后,分析确定部分冲关的原因如下。

(l)蝶阀接力器、四通阀活塞磨损,使活塞腔盘根密封不严,压力油从关闭腔漏失,致使活塞在不平衡压力下向关侧运动,进而带动蝶板转向关的位置。当关断到一定位置时,剩余的压力油起作用,阻止蝶板继续转向全关位置。

(2)蝶阀转动轴承未能落到位造成阀轴偏离安装中线,致使蝶板上产生关闭力矩,或轴承磨损、打滑,造成蝶阀轴承磨擦力矩减小,以致运行中,在某一原因(如接力器、四通阀压力油漏失)或振动下,蝶板向关侧偏转。

(3)偶然的水流不平衡在阀体上产生不平衡力矩,使蝶板转向关侧。

(4)蝶阀检修未能达到质量标准,主要是转动轴未能落到位或中心轴线偏移,使蝶阀不能按要求保持稳定状态。

(5)日常维护不当,留下隐患。

(6)未能将蝶板开启到全开位置,留有行程空间,埋下部分冲关的隐患。

2 蝶阀部分冲关的判断和处理

2.1 蝶阀部分冲关的判断

据经验,如果在运行中出现以下现象,可以判断蝶阀发生了部分冲关现象。

(l)监控系统、保护系统工作正常,其信号和音响报警系统没有动作,但发电机出口的有功功率表指示缓慢下降。

(2)水轮机调速器工作正常,没有明显变化,导水叶开度没有变化,但在蝶阀室可看到蝶阀开度指针正向关的方向缓慢移动。

(3)部分冲关现象较严重时,蝶阀室有明显响声,有时在蝶阀室可看到空气阀跑水。

(4)当蝶板在 30~70° 范围内,蝶阀被水冲关的过程太快时,水压钢管内会产生很大的水锤压力,产生强烈的振动。

2.2 蝶阀部分冲关的处理

发生部分冲关现象时,通常的处理方法是按照开蝶阀的程序操作,一般都能使蝶阀重新开启到全开位置,机组重新进人正常的工作状态。但若这种操作方法失效,或发生较严重的冲关故障,可按以下方法处理。

(l)检查蝶阀接力器、四通阀,如果发现漏油,说明系不平衡压力油引起,此时可试着抬起油源阀向接油器充油。

(2)当蝶阀部分冲关引起较严重反应时,应先将导水叶开度快速压至空载,再将机组有功、无功负荷调整至 0,最后按停机流程操作停机。

(3)对蝶板未能开启到位而引起的部分冲关,可检查蝶阀控制油泵是否起动,若未起动,则说明蝶阀未开启到位,此时可起动油泵,继续开启蝶阀,待蝶阀全开后应关停油泵。

(4)在运行中若蝶阀控制油泵起动,说明关蝶阀自动装置误动作,或者误碰蝶阀操作把手至关闭侧,此时应将关蝶阀继电器复归,将油泵停止,同时按开蝶阀操作程序,将蝶阀重开启。

3 防止蝶阀部分冲关的措施

3.1 技术措施

(l)加装蝶阀位置的信号装置。当运行中的蝶阀偏离全开位置时,即发出信号,中控室的光字牌亮,运行人员可根据信号判断是事故关蝶阀还是部分冲关。

(2)规范部分冲关的一般处理措施,即可抬起油源阀,直到蝶阀全开信号出现之后,再落下油源阀。

(3)提高蝶阀检修质量。由于蝶阀体积庞大,且定位牢固,要解决转动轴到位问题,需要将蝶阀解体、吊装,工程量大,且蝶阀室空间所限,也很难做到,又因为蝶阀使用时间长,磨损大,解体大修也难保证质量。目前普遍是用加垫片的办法来调整中心位置,这在一定程度上能解决蝶阀体本身的问题。提高检修工艺,保证蝶阀全开后蝶板活门平行于水流。

(4)提高接力器密封性能,更换更好的密封材料,定期向接力器活塞开启腔补油。

(5)在蝶阀进水口处安装水监视器,以监视水流波动的情况,并在蝶阀的运行规程中增加 1 项定期工作的内容,即每星期启动油阀,给接力器油路充油。

3.2 组织措施

(l)加强对职工的技术培训,掌握部分冲关的判断和技术处理技能,掌握蝶阀运行规律。

(2)建立和健全相关制度,如缺陷登记、处理、考核奖励制度。

(3)加强对蝶阀的日常检查与维护。对出现的非正常“蝶阀关闭”信号应做好记录,分析原因;正常巡回检查时应加强对蝶阀和旁路阀的检查;要求操作机构都在正确的位置上,各电磁操作阀、继电器、监控系统、油泵应符合规程要求;增加巡检内容,尤其注意检查接力器、四通阀、给排油管回路有无漏油现象。


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