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危急保安系统隔膜阀故障分析及防范措施

yabo首页 时间:2017-4-24 13:19:57 来源:温州尼威阀门 浏览数:12553

1 隔膜阀的结构及运行原理

汽轮机采用数字电液控制系统o⊙⊙ω⊙ ▼,其中液动隔膜阀(以下简称隔膜阀)是联系控制油保安油路与润滑油危急遮断油路的关键部件o⊙⊙ω⊙ ▼,当手动打闸或者主机超速⊙ω⊙、润滑油系统危急遮断油泄去时o⊙⊙ω⊙ ▼,隔膜阀上部油压随之泄去o⊙⊙ω⊙ ▼,阀杆迅速上移o⊙⊙ω⊙ ▼,使控制系统保安油与回油连通而泄压o⊙⊙ω⊙ ▼,自动主汽门及调节汽门快速关闭o⊙⊙ω⊙ ▼,机组停机?!-!﹏▊。

其主要部件为阀头(上阀盖⊙ω⊙、膜片⊙ω⊙、下阀盖⊙ω⊙、弹簧托盘⊙ω⊙、弹簧)⊙ω⊙、阀杆⊙ω⊙、调整螺母和阀体?!-!﹏▊。膜片的额定工作压力为0.69~0.75 MPao⊙⊙ω⊙ ▼,膜片上部建立油压后o⊙⊙ω⊙ ▼,膜片向下运动o⊙⊙ω⊙ ▼,在克服弹簧弹力的同时推动阀杆下移o⊙⊙ω⊙ ▼,使阀门关闭;膜片上部失去压力时弹簧反弹带动阀杆上移o⊙⊙ω⊙ ▼,阀门迅速打开?!-!﹏▊。

2 故障现象

(1)阀盖密封面泄漏?!-!﹏▊。隔膜阀阀头由上⊙ω⊙、下阀盖及膜片用螺栓紧固组成o⊙⊙ω⊙ ▼,上阀盖与膜片之间的腔室内引入主机润滑油系统危急遮断油o⊙⊙ω⊙ ▼,此密封面自机组投产后持续发生泄漏o⊙⊙ω⊙ ▼,多次处理效果不佳?!-!﹏▊。

(2)膜片破裂造成油压消失o⊙⊙ω⊙ ▼,隔膜阀打开?!-!﹏▊。隔膜阀膜片破裂o⊙⊙ω⊙ ▼,润滑油流至高温管道o⊙⊙ω⊙ ▼,只得停机更换新膜片?!-!﹏▊。事后检查发现膜片与弹簧托盘接触的部位有一个直径3 mm的穿孔?!-!﹏▊。

3 原因分析

(1)调整油压的调整门(用于泄压)为针型阀o⊙⊙ω⊙ ▼,由于受震动等因素的影响o⊙⊙ω⊙ ▼,运行中会逐渐关闭o⊙⊙ω⊙ ▼,导致油压缓慢上升o⊙⊙ω⊙ ▼,如调整不及时o⊙⊙ω⊙ ▼,就使膜片在0.80~0.85 MPa超压下运行o⊙⊙ω⊙ ▼,加速了膜片的损坏?!-!﹏▊。另外主机在做超速试验时o⊙⊙ω⊙ ▼,转数升至3 300 r/min左右o⊙⊙ω⊙ ▼,由于调整不及时o⊙⊙ω⊙ ▼,隔膜阀油压曾经升高到0.9 MPao⊙⊙ω⊙ ▼,造成短时超压?!-!﹏▊。

(2) 上下阀盖密封面设计宽度偏小?!-!﹏▊。检查发现o⊙⊙ω⊙ ▼,泄漏膜片的有效密封宽度(挤压变形部分)整体小于5 mmo⊙⊙ω⊙ ▼,最窄处仅2 mm?!-!﹏▊。

(3) 上下阀盖板材厚度仅5 mmo⊙⊙ω⊙ ▼,按上阀盖有效直径240 mm⊙ω⊙、油压0.8 MPa计算o⊙⊙ω⊙ ▼,承受压力约为36 170 No⊙⊙ω⊙ ▼,阀盖板材受力变形o⊙⊙ω⊙ ▼,上下阀盖的密封平面产生内张口o⊙⊙ω⊙ ▼,使密封面进一步变窄o⊙⊙ω⊙ ▼,泄漏加剧?!-!﹏▊。

(4)膜片安装工艺不合理?!-!﹏▊。检修人员不熟悉隔膜阀的结构原理o⊙⊙ω⊙ ▼,在安装新膜片时o⊙⊙ω⊙ ▼,未采取松开调整螺母使弹簧失去作用力的措施o⊙⊙ω⊙ ▼,而是在隔膜阀打开的状态下进行?!-!﹏▊。由于弹簧托盘处于高位o⊙⊙ω⊙ ▼,膜片与上阀盖接触o⊙⊙ω⊙ ▼,却与下阀盖存在20 mm的间隙?!-!﹏▊。为了让三者紧固在一起o⊙⊙ω⊙ ▼,必须用长杆螺栓强行连接(目的是克服弹簧的弹力)o⊙⊙ω⊙ ▼,此时膜片的螺栓孔受到拉扯变形o⊙⊙ω⊙ ▼,容易导致损伤o⊙⊙ω⊙ ▼,并且其螺栓孔的位置相对于阀盖的螺栓孔向内侧偏移并变为椭圆o⊙⊙ω⊙ ▼,密封面变窄o⊙⊙ω⊙ ▼,密封效果变差?!-!﹏▊。

(5) 膜片的胶质部分存在气泡o⊙⊙ω⊙ ▼,内部有分层现象o⊙⊙ω⊙ ▼,而检修人员在更换前检查不细o⊙⊙ω⊙ ▼,未能及时发现o⊙⊙ω⊙ ▼,安装后遗留下故障隐患?!-!﹏▊。

(6)膜片意外损伤?!-!﹏▊。存放⊙ω⊙、安装过程中未妥善保护膜片o⊙⊙ω⊙ ▼,膜片接触腐蚀性液体或者与工具⊙ω⊙、零部件(比如弹簧托盘存在凸起的边角)的尖锐部分碰撞⊙ω⊙、挤压o⊙⊙ω⊙ ▼,损伤⊙ω⊙、划伤膜片表面o⊙⊙ω⊙ ▼,未能及时处理o⊙⊙ω⊙ ▼,造成泄漏隐患?!-!﹏▊。

4 防范措施

(1) 杜绝膜片超压运行?!-!﹏▊。运行人员应加强监视o⊙⊙ω⊙ ▼,发现油压超标应立即通知检修人员校验压力表?!-!﹏▊。在确认油压升高后o⊙⊙ω⊙ ▼,应缓慢旋关调整门o⊙⊙ω⊙ ▼,将压力稳定在额定范围内?!-!﹏▊。特别要注意在机组升速以及主机超速试验中o⊙⊙ω⊙ ▼,派专人负责就地监视油压并及时调整?!-!﹏▊。

(2)改造上下阀盖?!-!﹏▊。经过论证和实验o⊙⊙ω⊙ ▼,在保持控制油系统保安油压不变和不影响隔膜阀特性的情况下o⊙⊙ω⊙ ▼,模仿原零件设计形式新加工阀盖o⊙⊙ω⊙ ▼,将厚度增加到10 mmo⊙⊙ω⊙ ▼,密封面宽度向内扩展增加到10 mm?!-!﹏▊。此项措施分别于2003o⊙⊙ω⊙ ▼,2004年在1o⊙⊙ω⊙ ▼,2号机上实施o⊙⊙ω⊙ ▼,效果良好o⊙⊙ω⊙ ▼,至今未发生泄漏?!-!﹏▊。

(3)完善膜片安装工艺?!-!﹏▊。更换膜片前o⊙⊙ω⊙ ▼,首先测量⊙ω⊙、记录调整螺母的外露尺寸o⊙⊙ω⊙ ▼,将其向下旋出o⊙⊙ω⊙ ▼,使弹簧自由⊙ω⊙、弹簧托盘处于最低位置?!-!﹏▊。此刻安装膜片o⊙⊙ω⊙ ▼,不再有间隙存在o⊙⊙ω⊙ ▼,可以对称均匀地紧固螺栓?!-!﹏▊。安装完毕后o⊙⊙ω⊙ ▼,将调整螺母向上旋进至原来位置?!-!﹏▊。

(4)仔细验货o⊙⊙ω⊙ ▼,杜绝使用不合格产品?!-!﹏▊。膜片要妥善保管存放;安装过程中要注意不使膜片受到碰撞⊙ω⊙、划伤;注意检查上阀盖⊙ω⊙、弹簧托盘o⊙⊙ω⊙ ▼,消除毛刺o⊙⊙ω⊙ ▼,保持接触部位光滑?!-!﹏▊。通过上述处理后o⊙⊙ω⊙ ▼,隔膜阀运行良好o⊙⊙ω⊙ ▼,确保了主设备的长期安全运行?!-!﹏▊。

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