危急保安係統隔膜閥故障分析及防範措施
時間:2017-4-24 13:19:57 來源:溫州尼(ní)威閥(fá)門 瀏覽數:21398
1 隔膜(mó)閥的結構及運行原理
汽輪機采用數字(zì)電液控(kòng)製係統,其中液動隔膜閥(以下簡稱隔膜閥)是聯(lián)係控製油保(bǎo)安油路與潤滑油危急遮斷油路的關鍵部件,當手動打閘或者(zhě)主機超速、潤滑油係統危急遮斷油(yóu)泄(xiè)去時,隔膜閥上部油壓隨之泄去,閥杆迅速上移,使控製係統保安油與回油連通而泄壓,自動主汽門及調節汽門快(kuài)速關閉,機組停機。
其主要(yào)部件為閥頭(上(shàng)閥蓋、膜片、下閥蓋(gài)、彈簧托盤、彈簧)、閥杆、調整螺母(mǔ)和閥體。膜片的(de)額定工作壓(yā)力為0.69~0.75 MPa,膜片上部建立油壓後,膜片向下運動,在克服(fú)彈簧彈力的同(tóng)時推動閥杆下移,使閥門關閉;膜(mó)片上(shàng)部失去(qù)壓(yā)力時彈簧反彈帶動閥杆上移,閥門迅速打開。
2 故障現象
(1)閥蓋密封麵泄(xiè)漏。隔膜閥閥(fá)頭由上、下閥蓋及膜片用(yòng)螺栓緊固組成,上閥蓋與膜片之間的腔(qiāng)室內引入主機(jī)潤滑油係統危(wēi)急遮斷油,此密封麵自機組投產後持續發生泄漏,多次(cì)處理效果不佳。
(2)膜片(piàn)破裂造成油壓消失,隔膜閥打(dǎ)開。隔膜閥膜片破裂,潤滑油流至高溫管道,隻得停機更(gèng)換新膜片。事後檢查發現膜片(piàn)與彈簧托盤接觸的部位有一個直徑3 mm的(de)穿孔。
3 原因分析
(1)調整油壓(yā)的調整門(用(yòng)於泄(xiè)壓)為針型閥,由(yóu)於受震動(dòng)等因素的影響,運行中會逐漸關閉,導致油壓緩(huǎn)慢上升,如調整不及(jí)時,就使(shǐ)膜片在0.80~0.85 MPa超(chāo)壓下運行,加速了膜片的損壞。另外主(zhǔ)機在做超速試驗時,轉數升至3 300 r/min左右,由於調整不及時,隔膜閥油壓曾經升高(gāo)到0.9 MPa,造成短時超壓。
(2) 上下閥蓋密封麵設計寬度偏小。檢查(chá)發現(xiàn),泄漏膜片的有(yǒu)效(xiào)密封(fēng)寬度(擠(jǐ)壓變形部分(fèn))整體小於5 mm,窄處僅2 mm。
(3) 上下(xià)閥蓋板材厚度僅5 mm,按上閥蓋有效直徑240 mm、油壓0.8 MPa計算,承受(shòu)壓力約為36 170 N,閥蓋(gài)板材受力變(biàn)形,上下閥蓋的密封平麵(miàn)產生內張口,使密封麵進(jìn)一步變窄(zhǎi),泄漏加劇。
(4)膜片(piàn)安裝工藝不合理。檢修人員不熟悉隔膜閥的結構原理,在(zài)安裝新膜片時,未(wèi)采取(qǔ)鬆(sōng)開調整螺母(mǔ)使彈簧失去作用力的措施,而是在隔膜閥打開的狀態下進行。由於彈簧托盤處於(yú)高位,膜片與上閥蓋(gài)接(jiē)觸,卻與下閥蓋存在20 mm的間隙。為了讓三者緊固在一起,必須用長杆螺栓強行連接(目(mù)的是克服彈簧的彈力),此時膜片的螺栓孔受(shòu)到拉扯變形,容易導(dǎo)致損傷,並且其螺栓孔的位置相對於閥蓋的螺栓孔向內側偏移並變為橢圓,密封(fēng)麵變窄,密封效果變差。
(5) 膜片的膠質部分存在氣泡,內部有分層現象,而(ér)檢修人(rén)員在更換前檢(jiǎn)查(chá)不細,未能及時(shí)發現,安裝後(hòu)遺留下故障隱患。
(6)膜片意(yì)外損傷。存放、安裝過程中未妥善(shàn)保護膜片,膜片接觸腐蝕性液體或者與工具、零部件(比如彈簧(huáng)托盤存在凸起的邊角)的尖銳部分碰撞、擠壓,損傷、劃傷膜片表麵,未能及(jí)時處理,造成泄漏隱患。
4 防範措施(shī)
(1) 杜絕膜片超壓運行。運行(háng)人員應加強監視,發現油壓超標應立即通知檢修人員(yuán)校驗壓(yā)力表。在確認(rèn)油壓升高後,應緩慢旋關調整門,將壓(yā)力穩定在額定範圍內。特別要注意在機組升速以及主機超速試驗中,派專(zhuān)人負責就地監視油壓並(bìng)及時調整。
(2)改造上(shàng)下閥蓋。經過論證和實驗,在保持(chí)控製油係統保安油壓不變和不影響(xiǎng)隔膜閥特性的情況下,模仿原零件設計形式新加(jiā)工閥蓋,將厚(hòu)度增加(jiā)到10 mm,密封麵寬度向內擴展增加到10 mm。此項措施分別於2003,2004年在1,2號機上實施,效果良(liáng)好,至(zhì)今未發生泄漏。
(3)完(wán)善膜片安裝工藝。更換膜片前(qián),首先測量、記錄調整螺母的外露尺寸,將其向下旋出,使彈簧(huáng)自(zì)由(yóu)、彈簧托盤處於低(dī)位置。此(cǐ)刻安裝膜片(piàn),不再有(yǒu)間隙存在,可以對(duì)稱均(jun1)勻地緊固螺栓。安裝完畢後(hòu),將調(diào)整螺母向上(shàng)旋進至原來位置。
(4)仔細驗貨,杜絕使用不(bú)合格產品。膜片要妥善保管存放;安裝過程中要注意不使膜片受到碰撞、劃傷(shāng);注意檢查上閥蓋、彈簧托盤,消除毛刺,保(bǎo)持接觸部位光滑。通過上述處(chù)理後(hòu),隔膜閥運行良(liáng)好,確保了主設備的長期安全運行。
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