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(wēn)州尼威閥門 瀏覽數:20191
1 隔膜閥(fá)的結構及運行原理
汽輪(lún)機采用數字電液控製係統(tǒng),其中液動(dòng)隔(gé)膜閥(以下簡稱隔膜閥)是聯係控(kòng)製油保安油路與潤滑油危急遮斷油路的關鍵部件,當手動打(dǎ)閘或者主機超速、潤滑油係統危急遮斷油泄去時,隔膜閥(fá)上部油壓隨之泄(xiè)去,閥杆迅速上移,使控製係統保安油與回油連(lián)通而泄壓,自動主汽門及調節汽門快速關閉,機組停機。
其主要(yào)部件(jiàn)為閥頭(上閥蓋(gài)、膜片、下閥蓋、彈簧托盤、彈簧)、閥杆、調整螺母和閥體。膜片的額(é)定工(gōng)作壓力為0.69~0.75 MPa,膜片上部建立油壓後,膜片向下運動,在克服彈簧彈力的同時推動閥杆下移,使閥(fá)門關閉;膜(mó)片上部失去(qù)壓力時彈簧反彈帶動閥(fá)杆上移,閥門迅速打開。
2 故障現象
(1)閥蓋密封麵泄漏。隔膜閥閥(fá)頭由上、下閥蓋及膜(mó)片用螺栓(shuān)緊固組成,上(shàng)閥蓋與膜片之間的腔室(shì)內引入主機潤滑油係統危急遮斷油,此密封麵自機組(zǔ)投產後持續(xù)發生泄漏,多次處理效果不(bú)佳。
(2)膜片破裂造成油壓(yā)消失,隔膜閥打開。隔膜閥膜片破裂,潤滑油流至高溫管道,隻得(dé)停機更換新膜片。事後檢查發現膜片與彈(dàn)簧托盤接觸的部位有一個直徑3 mm的穿孔。
3 原因分析
(1)調整油壓的調整門(用於泄壓)為針型閥,由於受震動等因(yīn)素的影響,運行中會逐漸關閉(bì),導致油壓緩慢上(shàng)升,如調整不及時,就使膜片在(zài)0.80~0.85 MPa超壓下運行,加速了膜片的損壞。另外主機在做超速試驗時,轉數升至3 300 r/min左右,由於調(diào)整不及時,隔膜(mó)閥油壓曾經升高到0.9 MPa,造(zào)成短時超壓。
(2) 上下閥蓋密封(fēng)麵設計寬度偏小。檢查發現,泄漏膜(mó)片的有(yǒu)效密封寬度(擠壓變形部分)整體小於(yú)5 mm,窄處僅2 mm。
(3) 上下閥蓋板材厚度僅5 mm,按上閥蓋有效直(zhí)徑240 mm、油壓0.8 MPa計算,承(chéng)受壓(yā)力約為36 170 N,閥蓋板材受力變形,上下閥蓋的密封平麵(miàn)產生內張口,使密封麵進一步變窄,泄漏加(jiā)劇。
(4)膜片安裝工藝不(bú)合理。檢修人員不熟(shú)悉隔膜閥的結構原(yuán)理(lǐ),在(zài)安裝新膜片時,未采取(qǔ)鬆開(kāi)調整螺母使彈簧失去作用力的(de)措施,而是在隔膜閥打開的狀態下(xià)進行。由於彈簧托盤處於高位,膜片與上閥蓋接觸,卻與下閥蓋存在20 mm的(de)間隙。為了(le)讓三者緊固在一起,必須用(yòng)長杆螺栓強行連接(目的是克服彈簧的彈力(lì)),此時膜片的螺栓孔(kǒng)受到拉扯變形,容易導致損傷,並且其螺栓孔的位置相對於(yú)閥蓋的螺栓孔向內側偏移並變為橢(tuǒ)圓,密封麵變窄(zhǎi),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,而檢修人員在更換前檢查不細,未能及時發現,安裝後(hòu)遺(yí)留下故障隱患。
(6)膜片意外損傷。存(cún)放、安裝過程(chéng)中未妥善保護膜片,膜片接觸腐蝕性液體(tǐ)或者與工具、零部件(比如(rú)彈簧托盤存在凸起的邊角(jiǎo))的(de)尖銳部分碰撞、擠壓,損傷、劃傷膜片表麵,未(wèi)能及時處理,造成泄漏隱患。
4 防範措施
(1) 杜絕膜片超壓運行(háng)。運(yùn)行人員(yuán)應加強監視,發現(xiàn)油壓超標應立即通知(zhī)檢修人員(yuán)校驗壓力表。在確認油壓升高後,應緩慢旋關調整門,將(jiāng)壓力穩定在額定範圍內。特(tè)別(bié)要注意在機組升速以及主(zhǔ)機超速試驗中,派專人(rén)負責就地監視(shì)油壓並及時調整。
(2)改造上下閥蓋。經過論證(zhèng)和實驗(yàn),在保持控(kòng)製(zhì)油係統保(bǎo)安油壓不變和不影響隔膜閥特性的情況下,模仿原零件設計形(xíng)式(shì)新加工閥蓋,將厚度增加到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(zài)1,2號機上實施(shī),效果良好,至今未發生泄漏。
(3)完善膜片安裝(zhuāng)工藝。更換膜片前,首(shǒu)先測量、記(jì)錄調整(zhěng)螺母的外露尺(chǐ)寸(cùn),將其向下旋(xuán)出,使彈簧自由、彈簧托(tuō)盤處於低位置。此刻安裝膜片,不(bú)再有間隙存(cún)在,可以對稱均勻地緊固螺栓。安裝完畢後,將調整(zhěng)螺母向上(shàng)旋進至原(yuán)來位置。
(4)仔細驗貨,杜絕使用不合格產(chǎn)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(pèng)撞、劃傷;注意檢查上閥(fá)蓋、彈簧托盤,消除毛刺,保持接觸部位光滑。通(tōng)過上(shàng)述處理後,隔膜(mó)閥運行良好,確保(bǎo)了主設備(bèi)的長期(qī)安全運行。