给水泵汽轮机提板式调节阀严密性检查及密封不良分析

给水泵汽轮机提板式调节阀严密性检查及密封不良分析

苏军会汪磊魏应强罗文马勇

东方汽轮机有限公司四川德阳618000

摘要：本文对给水泵汽轮机在厂内装配及电厂安装检修时，介绍了我厂某机型提板式调节阀严密性检查的方法及各阶段的装配注意事项，分析了该种结构密封不良的影响因素。结合某电厂安装现场实际，进行了方法论的应用，分析并解决了调节阀密封不良问题。

关键词：给水泵汽轮机；提板式调节阀；严密性检查

1引言

电站给水泵汽轮机是为大型火力发电厂所配套的辅助设备，其运行过程采用具有一定压力和温度的蒸汽，经主汽门和调速汽门进入汽轮机内做功。调速汽门作为蒸汽进入给水泵汽轮机内的最后一道屏障，其重要性不言而喻，因此，调速汽门在厂内装配或电厂安装时的严密性检查必不可少。

2产品结构介绍

我厂生产的给水泵汽轮机为整体快装式机组，机组本体为整体发货，阀门与机组本体在厂内装配完成后，将阀门拆下，阀门、本体进行分开包装发货，现场安装时再将阀门、本体进行连接。给水泵汽轮机调速汽门采用提板式群阀结构，调节阀共5只，分别控制喷嘴室5个腔室的进汽，5只调节阀共用一个提升板。结构示意图见图1：

图1给水泵汽轮机提板式调节阀结构示意图

给水泵汽轮机机组运行时，通过液压机构驱动调节阀提升杆，使得调节阀阀芯上下移动，完成调节阀关闭、开启的工作循环及行程变化，从而控制给水泵汽轮机进汽量的大小。

3严密性检查方法

给水泵汽轮机调节阀阀座、阀碟型线部位为球面，在厂内安装或电厂现场安装时，常采用在球面型线接触部位涂上厚薄均匀的红丹粉，然后将阀碟与对应阀座进行接触检查，接触线宽度在1~7mm范围内为宜，阀碟、阀座接触线为100%全周接触且无断线情况时，则认为调节阀阀座与阀碟接触严密性检查合格。

4严密性检查阶段

给水泵汽轮机从生产制造到机组运行时间间隔长、工序多，为有效防止机组运行时调节阀密封不良情况的发生，不论是在厂内制造时，还是在电厂安装检修时，调节阀严密性检查均被列为关键工序控制点。

4.1、调节阀在厂内制造时，需进行调节阀各零部件的加工及部套的装配，厂内制造质量的好坏直接影响了给水泵汽轮机的电厂安装及运行。给水泵汽轮机提板式调节阀厂内装配结构示意图见图2：

图2给水泵汽轮机提板式调节阀装配示意图

在厂内生产过程中，为确保调节阀阀座与阀碟严密性检查一次性合格，在装配前对各个零部件的按图仔细检查显得尤为重要，否则在装配完成后才发现零部件未按图加工时，不可避免的将会对部分已装配零部件进行破坏才可进行返修。随着国内机械加工水平的提高，阀碟、阀座型线部位的加工精度随之提升，但装配前仍需将阀碟与对应阀座进行接触检查，不合格时则进行更换或对研接触。

给水泵汽轮机调节阀为提板式群阀结构，各阀行程不同，各阀间的开启、关闭相互间存在影响，部套装配时需严格按设计值进行配准、检查。各阀行程具体设计数值见表1：

表1某机型给水泵汽轮机调节阀行程（单位：mm）

从表1可以看出，调节阀处于关闭状态时，各阀碟与提升横梁间均有2mm的设计间隙，此间隙是为了保证调节阀在关闭时能够关闭严密。同时I阀阀杆空行程为2mm，当阀门开启时，I阀最先打开；当阀门关闭时，I阀最后关闭。

厂内装配时，需对阀芯部件进行调整，确保I~V阀各行程合格且A间隙值均匀，偏差控制在0.10mm范围内。在按表1进行数据调整并检查合格后，将整个阀芯组件与阀座进行红丹粉接触检查，严密性检查合格则进行后续工序，否则需重新调整直至合格。

4.2、给水泵汽轮机在厂内装配完毕后，调节阀与汽轮机本体为分开发至电厂进行安装，厂内装配与现场安装间隔周期可长达半年或一年以上。我厂生产的给水泵汽轮机调节阀，通常按图3型式整体包装后发货，且由于各零部件已安装完成并已进行锁紧，现场不得再进行解体。

图3给水泵汽轮机提板式调节阀发货示意图

电厂安装检修时调节阀严密性检查通常是被列为必检项，并需通过相应签证后方可进行后续工序，在此阶段发现严密性不合格时，必须查明原因并进行处理。电厂进行的调节阀严密性检查，无需对调节阀解体检查，仅需复查阀门行程和接触，其实质上是厂内装配部分工序的复检。电厂安装检修时，在给水泵汽轮机本体已就位后，将调节阀各阀碟均匀涂上红丹粉后，吊放至汽轮机本体上，通过调节阀两侧的法兰孔观察调节阀落到位后，将调节阀吊起并检查调节阀严密性检查情况。

5提板式调节阀密封不良分析

给水泵汽轮机调节阀密封不良时，装配过程中反映现象为阀座与阀碟接触不达标，运行时则会出现调节阀处于关闭状态下，机组已有蒸汽漏入导致机组非正常冲转。结合给水泵汽轮机提板式调节阀结构，从生产制造到安装运行过程进行分析，调节阀密封不良可归结为以下几个方面：

a、调节阀阀芯零部件中的阀座、阀碟型线在数控加工时，受刀具磨损、切削参数、机床精度的影响，型线加工精度存在一定超差，从而导致阀座、阀碟两个部件在装配时接触不达标。此种情况可采用量具、专用卡板等进行测量或于机床上进行检查，若检查结果不合格，可于数控机床进行补充加工，然后再将阀座、阀碟采用氮化硼等研磨剂对型线接触部位进行研磨。

b、提板式调节阀在厂内总装时，受测量误差、装配方式的限制，在配制各个阀的行程后，阀行程未达标或部分达标，提升横梁与阀碟间隙A值不均匀，从而导致阀座、阀碟两个部件在装配时接触不达标。此种情况可将相应的阀拆下后，对相应部件进行车削补充加工，后复装并检查行程满足要求后再复查接触。

c、电厂安装时，受长途运输、存放时间长等因素影响，在对调节阀进行严密性检查时，易出现调节阀未落到位从而产生接触不良的情况。此种情况可通过检查调节阀与汽缸结合面间隙和提升横梁与阀碟间隙A值，若检测值存在超差，则消除间隙后再重新进行调节阀严密性检查。

d、机组运行时，受蒸汽品质、运行工况、制造质量等综合因素的影响，调节阀可能出现无法关闭或打开的状况，机组调速汽门已无法起到控制作用。此种情况下可怀疑调节阀阀芯件脱落或有异物进入，必须进行停机检查。

6案例分析

某台给水泵汽轮机在电厂现场进行新机安装时，在对调节阀进行严密性检查时，发现I号阀碟与阀座未接触，而II~V号阀碟均接触良好。接触检查实际情况见图4：

图4某电厂调节阀严密性检查图5某电厂调节阀严密性检查

对该机组在调节阀不解体的情况下，受现场施工条件、操作空间限制，无法在调节阀关闭状态时对I号阀碟接触情况进行直观检查。因此，需根据调节阀可测得数据进行综合分析，判断I号阀碟与阀座严密性检查不合格的原因。检查方案如下：

a、清理干净阀芯部件后，目视检查阀碟、阀座型线部位是否有损伤、划痕缺陷；

b、分别在自由状态下和把紧结合面1/3螺栓状态下，测量调节阀与汽缸结合面间隙；

c、从调节阀两侧法兰处测量IV阀、V阀处提升横梁与阀碟间间隙A值，评判阀芯是否落到位；

d、吊开调节阀使其悬空，测量调节阀各阀预启阀行程及阀杆行程；

检查结果见表2：

表2某电厂给水泵汽轮机调节阀检查数据（单位：mm）

根据检查结果可知阀芯部件完好、结合面间隙及阀门行程均合格，而可测取的IV、V阀的间隙A值与设计值存在偏差。对该种结构的提板式调节阀，I号阀处于中间位置且阀杆空行程仅2mm，当间隙A值超差时，I号阀碟处于悬空状态，无法使I号阀关闭。根据检查及分析情况，松开调节阀提升杆端部压紧螺栓，后对调节阀阀芯进行上下推拉，使提升横梁与阀碟间隙恢复至2mm，复查I号阀碟接触合格，见图5。

7结束语

给水泵汽轮机采用提板式群阀结构，在厂内制造阶段，需对阀芯部件、阀门行程、严密性检查进行关键过程控制，各制造工序必须验证合格方可进入后续工序。同时调速汽门作为蒸汽进入给水泵汽轮机的最后一道屏障，密封不良时极易诱发运行事故，故在厂内总装及电厂安装过程中，当调节阀的严密性检查不满足规范要求时，必须进行原因排查并直至接触检查合格。

参考文献：

[1]中国电力百科全书.火力发电卷[M].北京：中国电力出版社，2000

[2]电力建设施工技术规范第3部分.汽轮发电机组[S].北京：中国电力出版社，2012

作者简介：

苏军会（1987-），男，四川德阳，大学本科，工程师，主要从事汽轮机厂内总装及电厂安装工艺方面的研究工作。