劉 濤

（華潤(rùn)電力江蘇檢修有限公司，江蘇徐州 221100）

0 引言

閥門(mén)作為鍋爐系統(tǒng)控制與連接的重要組成部分，對(duì)鍋爐系統(tǒng)的調(diào)整和安全起著重要的作用，閥門(mén)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，鍋爐系統(tǒng)便有可能出現(xiàn)諸多不可控的后果，給機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)巨大影響。因此，針對(duì)閥門(mén)有可能發(fā)生的缺陷并對(duì)缺陷的發(fā)生頻率進(jìn)行降低，保證閥門(mén)安全穩(wěn)定地工作，具有重要意義。

下面通過(guò)對(duì)鍋爐閥門(mén)經(jīng)常發(fā)生的缺陷進(jìn)行分析，并就如何降低缺陷的發(fā)生頻次提出一些建議。

1 閥門(mén)類缺陷發(fā)生的頻次

一臺(tái)鍋爐上上下下有數(shù)百個(gè)大大小小、各種各類的閥門(mén)，在運(yùn)行過(guò)程中，由于閥門(mén)自身的原因或工況的變化會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)產(chǎn)生這樣或那樣的問(wèn)題。下面將就某電廠的鍋爐進(jìn)行分析。在某年度，該電廠的鍋爐總計(jì)發(fā)生缺陷2472 次，其中閥門(mén)類缺陷803次、占到了32%（圖1）。閥門(mén)類缺陷主要有內(nèi)漏、外漏和機(jī)械故障：內(nèi)漏發(fā)生302 次，外漏發(fā)生192 次，機(jī)械故障發(fā)生256 次，其他53 次。了解缺陷產(chǎn)生的原因后，就可以有針對(duì)性地采取措施，避免缺陷發(fā)生或減少缺陷發(fā)生的概率。

圖1 鍋爐的缺陷及分類

2 閥門(mén)缺陷發(fā)生所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失和安全危害性

在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，閥門(mén)會(huì)因?yàn)楣r的變化而發(fā)生不同的問(wèn)題，當(dāng)閥門(mén)出現(xiàn)故障后，特別是泄漏（包括內(nèi)漏和外漏）和機(jī)械故障，將帶來(lái)很大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。

2.1 閥門(mén)缺陷所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失

閥門(mén)泄漏會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，鍋爐汽水系統(tǒng)的疏放水閥門(mén)發(fā)生內(nèi)漏時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致蒸汽進(jìn)入定排等排污排空，從而大大影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。鍋爐閥門(mén)泄漏主要影響到主蒸汽溫度、再熱汽溫度、主蒸汽壓力、減溫水、排污、補(bǔ)水率及機(jī)組負(fù)荷等。根據(jù)對(duì)機(jī)組所做的性能試驗(yàn)，具體影響見(jiàn)表1。

表1 鍋爐閥門(mén)相關(guān)參數(shù)的變化對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響（額定工況）

從上述數(shù)據(jù)來(lái)看，閥門(mén)的質(zhì)量將對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響，因此，從閥門(mén)的選型、檢修等方面來(lái)看，降低閥門(mén)缺陷發(fā)生頻次，已經(jīng)成為電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重點(diǎn)目標(biāo)。

此外，外漏無(wú)法得到有效控制而危及設(shè)備和人身安全時(shí)，或重要閥門(mén)（如安全閥、事故防水等）無(wú)法有效操作時(shí)，將引起機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)，從而帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 安全危害性

鍋爐閥門(mén)一旦發(fā)生故障將對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行造成極大的隱患。針對(duì)缺陷的類型和危害，總結(jié)如下：

（1）閥門(mén)內(nèi)漏。將引起蒸汽長(zhǎng)時(shí)間沖刷相同位置的閥芯、閥座，沖蝕越來(lái)越大，在無(wú)法隔離的情況下，只能等待停機(jī)處理。

（2）主、再蒸汽等對(duì)空排氣門(mén)、安全閥內(nèi)漏。將會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲污染，甚至可能造成人身傷害。

（3）閥門(mén)外漏將產(chǎn)生很大的安全隱患。外漏的高壓高溫汽體不僅會(huì)阻礙對(duì)缺陷的處理，同時(shí)也會(huì)對(duì)設(shè)備和人身產(chǎn)生極大的威脅。

（4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門(mén)連接故障。將無(wú)法對(duì)閥門(mén)進(jìn)行有效的操作，如：減溫水閥門(mén)出現(xiàn)故障，無(wú)法對(duì)蒸汽溫度進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，將嚴(yán)重影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性；一些起安全作用的閥門(mén)（事故放水及過(guò)再熱器排汽門(mén)等），如果在緊急需要操作的情況下因?yàn)楣收蠠o(wú)法操作，將嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

因此，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)性還是安全性來(lái)說(shuō)，對(duì)閥門(mén)缺陷發(fā)生的部位、性質(zhì)和工作條件加以分析，以便采取相應(yīng)的解決對(duì)策和措施，是機(jī)組安全運(yùn)行的有力保障。

3 閥門(mén)缺陷的發(fā)生原因分析及減少缺陷的措施

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，閥門(mén)類缺陷主要表現(xiàn)在內(nèi)漏、外漏和機(jī)械故障，下面針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析。

3.1 閥門(mén)內(nèi)漏

如何判斷閥門(mén)內(nèi)漏，是巡檢過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)一般采用測(cè)溫儀測(cè)量閥體的溫度，如果閥體溫度比較高，則可判斷閥門(mén)內(nèi)漏。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，一般如果測(cè)量溫度超過(guò)60，即可判斷此閥門(mén)存在內(nèi)漏。另外，在減溫水區(qū)域的閥門(mén)，可以通過(guò)閥門(mén)前后溫度和流量變化來(lái)判斷閥門(mén)的內(nèi)漏情況。

降低閥門(mén)內(nèi)漏的措施有5 個(gè)。

（1）閥門(mén)的選用要嚴(yán)格把關(guān)。閥門(mén)的選用與工作介質(zhì)溫度和工作壓力有一定的關(guān)系，由于閥門(mén)的工作壓力是根據(jù)材質(zhì)和溫度來(lái)決定的，材料的強(qiáng)度隨溫度升高而降低。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，限定在允許最高溫度以下各種材料的閥門(mén)在各級(jí)工作溫度允許的最大的工作壓力。訂貨時(shí)，必須提出閥門(mén)型號(hào)、規(guī)格、介質(zhì)溫度、工作壓力級(jí)。閥門(mén)的選購(gòu)應(yīng)選擇合格的供應(yīng)商。

（2）閥門(mén)安裝要從細(xì)節(jié)上重視。閥門(mén)和管道的安裝要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和運(yùn)行工況，合理安排安裝位置，低進(jìn)高出，保證閥門(mén)的正常工作，閥體內(nèi)有無(wú)雜物，管道是否通暢，否則應(yīng)將其內(nèi)部清理干凈。

（3）在閥門(mén)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)使用前，應(yīng)解體檢查，并做相應(yīng)的密封實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，確保進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的閥門(mén)都是合格的。

（4）閥門(mén)解體研磨后，閥芯與閥座密封面進(jìn)行紅丹粉著色檢查，密封線應(yīng)完整、連續(xù)均勻、無(wú)斷線，100豫連續(xù)接觸，密封面上無(wú)凹坑、沖蝕痕跡和其他硬傷，平面閥芯壓線寬度1.5～3.0 mm。閥門(mén)的密封性，用煤油試漏，保持24 h、無(wú)漏點(diǎn)。

（5）關(guān)斷閥要么全開(kāi)要么全關(guān)，不要在中間位運(yùn)行。同時(shí)，關(guān)閉手動(dòng)閥門(mén)時(shí)必須關(guān)嚴(yán)，對(duì)于電動(dòng)門(mén)、氣動(dòng)門(mén)要校正行程確保零位正確，盡可能避免閥門(mén)在小開(kāi)度長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。閥門(mén)在小開(kāi)度時(shí)兩側(cè)壓差特別大，閥芯處介質(zhì)流速很大，閥門(mén)關(guān)嚴(yán)可以最大限度地避免閥芯、閥座被沖刷。如果閥門(mén)不嚴(yán)，則要及時(shí)處理，否則閥芯沖刷后再處理就只能隔離或等待停機(jī)。

3.2 外漏

閥門(mén)的外漏故障比較直觀，通常通過(guò)肉眼即可發(fā)現(xiàn)。外漏主要有盤(pán)根、自密封、法蘭及閥體本身的泄漏。

3.2.1 閥門(mén)盤(pán)根的泄漏

運(yùn)行中，閥門(mén)會(huì)進(jìn)行比較多的開(kāi)關(guān)操作，盤(pán)根不動(dòng)閥桿來(lái)回動(dòng)作，如果出現(xiàn)閥桿與盤(pán)根的潤(rùn)滑不夠、閥桿不夠光滑等情況，再加上介質(zhì)溫度和壓力的影響，盤(pán)根就會(huì)出現(xiàn)外漏現(xiàn)象。如果不能得到及時(shí)有效的處理，外漏會(huì)加劇，長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)導(dǎo)致盤(pán)根完全吹走而導(dǎo)致泄漏不可控制。

3.2.2 自密封的泄漏

自密封的泄漏主要表現(xiàn)在自密封自身的質(zhì)量問(wèn)題、裝配過(guò)程中的損傷以及自密封的提緊力不足等，在運(yùn)行過(guò)程中，隨著溫度、壓力等工況的變化，自密封的緊力有可能發(fā)生變化，從而導(dǎo)致流體介質(zhì)從緊力不足的自密封處泄漏，時(shí)間越久，泄漏越大。

3.2.3 法蘭的泄漏

法蘭連接的閥門(mén)的密封依靠螺栓對(duì)墊片的壓緊力來(lái)達(dá)到密封介質(zhì)的外泄。泄漏的原因主要有：墊片本身的質(zhì)量問(wèn)題、墊片安裝偏斜、壓緊力的不均、外力導(dǎo)致法蘭張口等。閥門(mén)的法蘭密封主要是依靠連接螺栓的預(yù)緊力，通過(guò)墊片達(dá)到足夠的密封比壓，來(lái)阻止被密封壓力流體介質(zhì)的外泄。

3.2.4 閥體的外漏和原因

閥體的外漏主要原因是由于閥門(mén)生產(chǎn)過(guò)程中鑄造或鍛造缺陷所引起的，不過(guò)流體介質(zhì)的沖刷和氣蝕也是常見(jiàn)因素之一。

降低閥門(mén)外漏發(fā)生所采取的措施主要有6 個(gè)。

（1）根據(jù)閥門(mén)的作用、位置及工況，選用合適的閥門(mén)、螺栓、墊片、盤(pán)根、自密封等。

（2）對(duì)法蘭密封的閥門(mén)要用合適的緊力均勻擰緊螺栓：螺栓預(yù)緊力太小，達(dá)不到法蘭和墊片所需初始密封比壓；螺栓預(yù)緊力太大，使墊片發(fā)生過(guò)度變形、工作時(shí)墊片回彈不夠等，密封面均會(huì)發(fā)生泄漏。

（3）閥桿處的外漏是靠盤(pán)根室來(lái)實(shí)現(xiàn)的，要求閥桿光滑無(wú)麻點(diǎn)凹坑、盤(pán)根選用正確無(wú)破損、閥桿盤(pán)根潤(rùn)滑良好。壓蓋螺栓壓好后，壓蓋壓入填料箱部分不得小于1/3 且不大于2/3，螺栓應(yīng)露出螺母至少2～3 個(gè)絲扣，螺栓緊力適中，確保閥桿活動(dòng)靈活且無(wú)外漏。

（4）閥桿的橢圓度、撓曲度和光潔度都會(huì)影響盤(pán)根室的密封。閥桿彎曲度不得超過(guò)2/1000，橢圓度不得超過(guò)0.02 mm，表面銹蝕和腐蝕深度不得超過(guò)0.1 mm。

（5）對(duì)有自密封的閥門(mén)來(lái)說(shuō)，自密封也是外漏的一個(gè)重要因素，因此安裝時(shí)要保證自密封的完好及緊力。

（6）選用質(zhì)量合格的閥門(mén)，盡可能避免因閥體而產(chǎn)生的泄漏。

3.3 機(jī)械故障

閥門(mén)的機(jī)械故障主要表現(xiàn)在閥桿無(wú)法正常開(kāi)關(guān)、針對(duì)閥桿無(wú)法操作，主要原因包括：閥桿螺紋存在損傷、螺紋腐蝕或螺紋被灰塵煤粉等覆蓋；閥桿缺乏潤(rùn)滑或潤(rùn)滑劑失效、彎曲、表面光潔度不夠；閥桿和銅套配合公差不準(zhǔn)、咬得過(guò)緊，銅套安裝傾斜、材料選擇不當(dāng)，如果閥桿和閥桿螺母為同一種材料，則容易發(fā)生咬住現(xiàn)象。

4 結(jié)束語(yǔ)

閥門(mén)在鍋爐運(yùn)行中起到了重要的作用，能夠保障鍋爐的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)。但是閥門(mén)在使用過(guò)程中不可避免地會(huì)發(fā)生這樣那樣的問(wèn)題，如何將這些問(wèn)題或缺陷的發(fā)生降低到一個(gè)合理的頻次、避免重大事故的發(fā)生，是相關(guān)技術(shù)人員在今后的檢修生產(chǎn)過(guò)程中必須面對(duì)的考驗(yàn)。