張黎明 王征 王劍影 王俊杰 孫杰 仝太韜 田龍 司江周 王留生

【摘?要】 發(fā)電廠循環(huán)水泵與出口液壓控制止回蝶閥聯(lián)動(dòng)控制，液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常危及機(jī)組安全。通過(guò)對(duì)液控蝶閥開(kāi)關(guān)閥油壓異常原因分析，排除電磁閥內(nèi)漏可能，確定活塞缸密封圈泄漏是液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常的要因之一，通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)閥過(guò)程間斷卡頓的遲緩現(xiàn)象排查分析，認(rèn)定油質(zhì)顆粒度超標(biāo)導(dǎo)致電磁閥卡澀是液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常的另一要因。通過(guò)油箱內(nèi)部清理、濾油、活塞缸密封圈更換等措施，成功解決液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題。指出廠家油站油箱沒(méi)有濾油接口的設(shè)計(jì)缺陷值得改進(jìn)，而定期油箱內(nèi)部清理、濾油確保油質(zhì)合格值得各廠高度重視，依據(jù)觀察油壓變化的直觀方法，提前預(yù)判液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題，大大提升運(yùn)行管控能力，值得借鑒。

【關(guān)鍵詞】 發(fā)電廠;循環(huán)水泵;出口;蝶閥;液控蝶閥;開(kāi)關(guān)，油壓

引言

發(fā)電廠循環(huán)水泵出口門種類主要有電動(dòng)門、液壓控制等形式，液壓控制形式主要有重錘式液壓控制止回蝶閥、不帶重錘的全液壓控制止回蝶閥。液控蝶閥有逆止門和截止門雙重功能，液控蝶閥與循環(huán)水泵聯(lián)動(dòng)控制，液控蝶閥預(yù)開(kāi)15°后啟動(dòng)循環(huán)水泵，停運(yùn)行時(shí)，液控蝶閥聯(lián)動(dòng)關(guān)閉，分快、慢關(guān)兩個(gè)階段，防止關(guān)閉時(shí)水錘壓力上升沖擊損傷循環(huán)水管路，防止循環(huán)水泵倒轉(zhuǎn)。

市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多電廠都存在液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題。經(jīng)過(guò)液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題分析解決，指出廠家設(shè)計(jì)缺陷，定期油箱內(nèi)部清理、濾油確保油質(zhì)合格的建議值得高度重視，依據(jù)觀察油壓變化的直觀方法，提前預(yù)判液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題，大大提升運(yùn)行管控能力。

1?概況

河南某發(fā)電廠裝機(jī)容量2×210MW，哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的C160/N210-12.75/535/535/0.325型超高壓、一次中間再熱、單軸、兩缸兩排汽，可調(diào)整抽汽，供熱凝汽式汽輪機(jī)。采用閉式循環(huán)水系統(tǒng)，每臺(tái)機(jī)組設(shè)有2臺(tái)循環(huán)水泵，為立式混流泵，型號(hào)60LKXA-23.8，出口門采用液控蝶閥。

液控蝶閥液壓系統(tǒng)原理如圖1所示，液控蝶閥液控部分活塞缸下腔為有桿腔，對(duì)應(yīng)關(guān)閥進(jìn)油腔室，活塞缸上腔為無(wú)桿腔，對(duì)應(yīng)開(kāi)閥進(jìn)油腔室。開(kāi)閥過(guò)程電磁閥YV1帶電換向，油泵啟動(dòng)，壓力油進(jìn)入油缸無(wú)桿腔，活塞桿推動(dòng)連桿帶動(dòng)蝶板轉(zhuǎn)動(dòng)，閥門打開(kāi)，達(dá)到全開(kāi)位置電磁閥YV1失電復(fù)位，開(kāi)閥過(guò)程結(jié)束。關(guān)閥過(guò)程電磁閥YV2、YV3動(dòng)作，蓄能器內(nèi)的壓力油進(jìn)入油缸有桿腔，活塞帶動(dòng)蝶板轉(zhuǎn)動(dòng)，閥門關(guān)閉，到達(dá)全關(guān)位置YV2、YV3失電復(fù)位，關(guān)閥結(jié)束。見(jiàn)圖3，液控蝶閥開(kāi)關(guān)到位對(duì)應(yīng)閥位有定位頂絲，以緩沖閥門開(kāi)關(guān)過(guò)程對(duì)活塞缸兩端封頭的沖擊應(yīng)力。

近兩年該廠頻發(fā)循環(huán)水泵出口液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題，開(kāi)啟或關(guān)閉困難，甚至無(wú)法完全打開(kāi)、關(guān)閉。液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常均會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水壓降低，引起供水不足造成機(jī)組真空大幅降低甚至導(dǎo)致保護(hù)跳機(jī)。液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題頻繁時(shí)一個(gè)月能發(fā)生4臺(tái)次，平均每月至少發(fā)生1臺(tái)次。此問(wèn)題成為該廠危及機(jī)組安全運(yùn)行的重大危險(xiǎn)源。

2?故障現(xiàn)象

2.1頻發(fā)循環(huán)水泵出口液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題，開(kāi)啟或關(guān)閉困難，甚至無(wú)法完全打開(kāi)、關(guān)閉。

2.2液控蝶閥開(kāi)閥或關(guān)閥異常過(guò)程有時(shí)伴隨有間斷卡頓的遲緩現(xiàn)象。

2.3液控蝶閥油站就地壓力表經(jīng)常出現(xiàn)壓力指示異常，關(guān)閥狀態(tài)卻有開(kāi)閥壓力，而開(kāi)閥狀態(tài)卻有關(guān)閥壓力，甚至高達(dá)母管壓力。

2.4液控蝶閥液控油站就地壓力表對(duì)應(yīng)開(kāi)、關(guān)閥壓力隨著環(huán)境溫度高低正比例變化。如夏季，開(kāi)、關(guān)閥壓力能高達(dá)20MPa，比泵出口母管壓力16MPa還高。

3?液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常原因分析

3.1現(xiàn)場(chǎng)檢修排除機(jī)械卡澀、油泵供油異常及熱控回路缺陷的可能。檢修確認(rèn)蝶閥液控系統(tǒng)無(wú)外漏，供油泵正常，蓄能器充氮壓力8.5MPa正常，補(bǔ)壓動(dòng)作過(guò)程正常，液控蝶閥開(kāi)關(guān)全行程范圍無(wú)機(jī)械卡澀，多次解體活塞缸確認(rèn)活塞桿與活塞腔徑向間隙配合完好，無(wú)明顯滑痕、卡澀缺陷;排查并確認(rèn)液控蝶閥開(kāi)關(guān)位置對(duì)應(yīng)行程開(kāi)關(guān)完好，連鎖保護(hù)回路正確，接線牢固無(wú)松動(dòng)，動(dòng)作時(shí)間等定值完好，快關(guān)、慢關(guān)時(shí)間等調(diào)整正確，液控部分三位四通電磁閥及其電磁回路完好，手動(dòng)及帶電動(dòng)作正確。

3.2通過(guò)對(duì)液控蝶閥油站壓力指示異常的原因分析，排除油站電磁閥內(nèi)漏的可能。

三位四通電磁閥是液壓控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換元件，它利用兩端電磁鐵的吸力來(lái)實(shí)現(xiàn)閥芯的運(yùn)動(dòng)，從而改變油路的通斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的換向。見(jiàn)圖4所示，閥芯可實(shí)現(xiàn)左位、中位、右位三個(gè)位置的變換。當(dāng)閥芯處于中位時(shí)，各油口各不相通，電磁閥中位腔室與排油口相通;當(dāng)閥芯處于左位時(shí)油路由P口進(jìn)A口出，同時(shí)B口與T口連通排油口;當(dāng)閥芯處于右位時(shí)油路由P口進(jìn)B口出，同時(shí)A口與T口連通排油口。液控蝶閥開(kāi)閥、關(guān)閥動(dòng)作過(guò)程結(jié)束后，三位四通電磁閥均斷電復(fù)位至中位，使活塞缸對(duì)應(yīng)的開(kāi)、關(guān)閥腔室在電磁閥側(cè)完全隔離，且中位腔室連通排油口，完全杜絕開(kāi)、關(guān)閥壓力油之間通過(guò)電磁閥相互串流導(dǎo)致油壓異常的可能。

分析液控蝶閥液控油站就地壓力表隨著環(huán)境溫度高低，會(huì)出現(xiàn)隨環(huán)境溫度升高壓力增大的成因，進(jìn)一步排除三位四通電磁閥側(cè)內(nèi)漏的可能。正是電磁閥側(cè)無(wú)內(nèi)漏，對(duì)應(yīng)活塞缸開(kāi)、關(guān)閥腔室壓力油無(wú)泄漏點(diǎn)，密閉腔室內(nèi)存油溫升，油體積膨脹而壓力增大，甚至高于母管壓力。

排除電磁閥內(nèi)漏的可能，不存在因此引起油壓乃至液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常的可能。

3.3結(jié)合壓力指示異常現(xiàn)象，判定唯一途徑是活塞缸徑向密封圈泄漏所致。

排除電磁閥內(nèi)漏的情況下，結(jié)合壓力指示異常，進(jìn)而可以判定唯一途徑是活塞缸徑向密封圈泄漏所致。密封圈泄漏，使得活塞缸上下腔室短路，本該排空的腔室因內(nèi)漏而帶壓，出現(xiàn)壓力指示異?，F(xiàn)象。當(dāng)開(kāi)、關(guān)閥動(dòng)作時(shí)，因密封圈泄漏導(dǎo)致開(kāi)關(guān)閥油壓不足，活塞動(dòng)作不正常最終導(dǎo)致液控蝶閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作異常，甚至開(kāi)關(guān)不到位。

當(dāng)密封圈泄漏活塞缸上下腔室短路，開(kāi)關(guān)閥油壓不足，會(huì)導(dǎo)致液控蝶閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中存在間斷卡頓的遲緩現(xiàn)象。

4?第一階段處理及效果

針對(duì)壓力指示異常的液控蝶閥活塞缸檢修，更換泄漏的密封圈，消除壓力指示異常的同時(shí)，較好解決了液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題，大幅減少了發(fā)生頻次。

但是，有的泵組液控蝶閥活塞缸解體檢修發(fā)現(xiàn)密封圈完好無(wú)損，即便更換密封圈也不能解決油壓指示異常的問(wèn)題，也不能解決液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題。進(jìn)一步現(xiàn)場(chǎng)排查，發(fā)現(xiàn)個(gè)別液控蝶閥開(kāi)閥或關(guān)閥壓力時(shí)有時(shí)無(wú)，且油壓隨環(huán)境溫度正比例變化。

5?第二階段原因分析及處理效果

針對(duì)個(gè)別液控蝶閥開(kāi)閥或關(guān)閥壓力時(shí)有時(shí)無(wú)現(xiàn)象現(xiàn)場(chǎng)排查，最終發(fā)現(xiàn)是液控蝶閥對(duì)應(yīng)關(guān)閥或開(kāi)閥閥位定位頂絲微量超高帶來(lái)活塞桿行程不到位所致。由于活塞桿行程因?yàn)轫斀z頂著而不能徹底到位，對(duì)應(yīng)本該排空的開(kāi)閥或關(guān)閥腔室內(nèi)依然有少量存油，該部分存油會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度升高體積膨脹而出現(xiàn)油壓指示，環(huán)境溫度下降體積收縮，油壓再消失到0MPa。

通過(guò)對(duì)應(yīng)定位頂絲調(diào)整，成功消除開(kāi)閥或關(guān)閥油壓時(shí)有時(shí)無(wú)的異常問(wèn)題。至此，一旦再次出現(xiàn)開(kāi)關(guān)閥油壓異常，可以非常明確判定存在活塞缸密封圈泄漏。一旦判定密封圈泄漏要及時(shí)更換消除，避免液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題。

但是即便沒(méi)有開(kāi)閥或關(guān)閥油壓異常情況，依然還是存在液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題。結(jié)合液控蝶閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中存在間斷卡頓的遲緩現(xiàn)象，觀察對(duì)應(yīng)油壓表壓力指示擺動(dòng)，判定存在供油不連續(xù)、油壓不足。排除油泵本身、熱控及電磁回路問(wèn)題，只能是電磁閥閥位切換過(guò)程存在卡澀所致。

該廠4臺(tái)液控蝶閥油站油箱內(nèi)部長(zhǎng)期沒(méi)有徹底放油清理過(guò)，由于廠家設(shè)計(jì)制造的油站油箱沒(méi)有濾油接口，該廠投產(chǎn)至今從未濾油，僅僅是偶爾進(jìn)行換油的工作。分析電磁閥卡澀原因，只能是油質(zhì)雜質(zhì)超標(biāo)所致，經(jīng)過(guò)油質(zhì)化驗(yàn)，顆粒度指標(biāo)達(dá)10級(jí)，嚴(yán)重超標(biāo)。分析個(gè)別活塞缸密封圈未見(jiàn)明顯損傷而存在密封圈泄漏帶來(lái)的油壓異常問(wèn)題，只能是油中顆粒雜質(zhì)導(dǎo)致密封圈與活塞缸壁貼合不嚴(yán)密所致。雖然油質(zhì)顆粒度超標(biāo)引起活塞桿行程卡澀的可能性很小，但是也不能完全排除，所以油質(zhì)顆粒度超標(biāo)是問(wèn)題根源。

最終經(jīng)過(guò)對(duì)液控蝶閥油站油箱逐臺(tái)放油清理，濾油至顆粒度指標(biāo)合格，消除電磁閥卡澀的問(wèn)題，液控蝶閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中存在間斷卡頓的遲緩現(xiàn)象成功解決，至此，液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題成功解決，截止2021.01.31日，歷時(shí)3個(gè)月沒(méi)有再發(fā)生液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

6.1發(fā)電廠循環(huán)水泵與出口液壓控制止回蝶閥聯(lián)動(dòng)控制，液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常危及機(jī)組安全。通過(guò)對(duì)液控蝶閥開(kāi)關(guān)閥油壓異常原因分析，排除電磁閥內(nèi)漏可能，確定活塞缸密封圈泄漏是液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常的要因之一，通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)閥過(guò)程間斷卡頓的遲緩現(xiàn)象排查分析，認(rèn)定油質(zhì)顆粒度超標(biāo)導(dǎo)致電磁閥卡澀是液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常的另一要因。通過(guò)油箱內(nèi)部清理、濾油、活塞缸密封圈更換等措施，成功解決液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題。

6.2指出廠家油站油箱沒(méi)有濾油接口的設(shè)計(jì)缺陷值得改進(jìn)，而定期油箱內(nèi)部清理、濾油確保油質(zhì)合格值得各廠高度重視，依據(jù)觀察油壓變化的直觀方法，提前預(yù)判液控蝶閥開(kāi)關(guān)異常問(wèn)題，大大提升運(yùn)行管控能力，值得借鑒。

6.3通過(guò)對(duì)應(yīng)液控蝶閥開(kāi)關(guān)閥位定位頂絲調(diào)整，成功消除開(kāi)閥或關(guān)閥油壓時(shí)有時(shí)無(wú)異常問(wèn)題的分析思路值得參考。

（作者單位：國(guó)電投南陽(yáng)熱電有限責(zé)任公司）