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        淺談某電廠一種閥門(mén)故障及處理

        2018-01-29 17:00:36孔維民
        科學(xué)與財(cái)富 2017年35期
        關(guān)鍵詞:鍵槽力矩

        孔維民

        摘要:某300MW亞臨界供熱機(jī)組投運(yùn)后,運(yùn)行中閥門(mén)處于非正常關(guān)閉狀態(tài)及閥桿損傷,造成閥門(mén)內(nèi)、外漏缺陷,已嚴(yán)重影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。作者通過(guò)對(duì)閥門(mén)結(jié)構(gòu)的解體研究,提出了數(shù)項(xiàng)改進(jìn)方案,較好的解決了該問(wèn)題。

        關(guān)鍵詞:定排閥門(mén);鍵槽;力矩;

        1 設(shè)備概述

        某300MW亞臨界供熱機(jī)組,鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為1025t/h,燃燒器采用四角布置,單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、半露天布置、全鋼構(gòu)架的∏型汽包爐。鍋爐水冷壁下聯(lián)箱定排電動(dòng)分門(mén)型號(hào):1.25"-A105-CL2500,合計(jì)24只;定排電動(dòng)分總門(mén)型號(hào):2"-A105-CL2500,合計(jì)4只;與閥門(mén)配型機(jī)械式羅托克電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(rotork),型號(hào):10A-10F-B,力矩34N?m,配型減速箱IB4(6:1)6,合計(jì)28只。由于定排電動(dòng)截止閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理及執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型不當(dāng),運(yùn)行中閥門(mén)處于非正常關(guān)閉狀態(tài)及閥桿損傷,機(jī)組運(yùn)行半年內(nèi)超過(guò)2/3的閥門(mén)出現(xiàn)內(nèi)外漏,不僅可能造成機(jī)組停運(yùn)事故的發(fā)生,還對(duì)人身生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

        2 原因分析

        2.1閥桿導(dǎo)向鍵槽設(shè)計(jì)不合理。

        定排電動(dòng)截止閥導(dǎo)向鍵安裝在閥桿上,閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)靠閥桿導(dǎo)向鍵在壓蘭內(nèi)側(cè)貫通導(dǎo)向鍵槽內(nèi)移動(dòng),壓蘭鍵槽限制閥桿只能上下位移,而不能旋轉(zhuǎn)位移。

        解體檢修發(fā)現(xiàn)該型號(hào)閥門(mén)導(dǎo)向鍵切入閥桿石墨密封填料內(nèi)約3-5mm(圖1)。原因?yàn)椋旱卓诿芊饷嬷灵y桿鍵槽相對(duì)位置長(zhǎng)度小于底口密封面至壓蘭填料上端面距離,運(yùn)行中石墨波形密封填料處于受壓縮狀態(tài)。由于該部位設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致閥門(mén)即將接近關(guān)閉嚴(yán)密時(shí),導(dǎo)向鍵切入密封填料內(nèi),因密封填料對(duì)閥桿導(dǎo)向鍵有向上方的反作用力,致使電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要更大力矩方能使瓦蘭與底口有效密封。

        2.2壓蘭導(dǎo)向鍵槽存在加工缺陷

        通過(guò)解體檢查,發(fā)現(xiàn)部分閥門(mén)壓蘭內(nèi)壁與閥桿接觸性劃傷,約占閥桿周圈1/3,長(zhǎng)度在20-35mm范圍內(nèi)(圖4)。主要原因是閥門(mén)在出廠組裝或電建人員抽檢安裝時(shí),壓蘭與閥桿兩側(cè)間隙調(diào)整不當(dāng),致使壓蘭單側(cè)緊力過(guò)大,造成壓蘭與閥桿硬性接觸,在開(kāi)關(guān)過(guò)程中壓蘭與閥桿直接接觸性全行程劃傷。在閥門(mén)開(kāi)關(guān)過(guò)程中,通過(guò)執(zhí)行機(jī)作用在梯形螺紋旋轉(zhuǎn)力帶動(dòng)閥桿在鍵槽限制下做上下運(yùn)動(dòng),閥桿一側(cè)與導(dǎo)向鍵槽棱角直接接觸,因?qū)蜴I槽棱角尖銳,致使閥桿軸向溝槽狀切入性全行程劃傷。

        2.3電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型不當(dāng)

        定排電動(dòng)截止閥廠家提供裝配減速箱的執(zhí)行機(jī)力矩與閥門(mén)力矩對(duì)比表:(表1)

        定排電動(dòng)截止閥需要力矩107N·m,執(zhí)行機(jī)配型力矩173N·m,最終電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配型減速箱型號(hào)10AB4/IB4(6:1),“6:1”即減速箱對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大比例。最終定排電動(dòng)截止閥電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型力矩:34N?m,定排電動(dòng)截止閥配型機(jī)械式羅托克電動(dòng)執(zhí)行機(jī)(rotork),型號(hào):10A-10F-B,力矩34N·m,即機(jī)械式羅托克執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際輸出力矩為34N·m×6=204N·m。

        2、被選用的電動(dòng)裝置轉(zhuǎn)矩值應(yīng)為表中查得的閥門(mén)操作力矩值的1.1~1.3倍。

        從上表中可以看出定排1.25"(32mm)截止閥執(zhí)行機(jī)力矩應(yīng)選擇450N·m,2"(50.8mm)截止閥執(zhí)行機(jī)力矩應(yīng)選擇600N·m。通過(guò)以上分析可以看出目前定排電動(dòng)截止閥的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型與《閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦力矩相差甚大。

        3 解決方案

        3.1閥桿鍵槽、導(dǎo)向鍵及壓蘭導(dǎo)向鍵槽改造

        3.1.1損壞嚴(yán)重的閥桿,新訂購(gòu)時(shí)將提供鍵槽位置向上移動(dòng)8mm,如下圖所示:

        3.1.2不需要更換的閥桿,對(duì)導(dǎo)向鍵進(jìn)行改造,如下圖所示:

        3.2更換執(zhí)行機(jī)

        原閥門(mén)減速箱IB4(6:1)不更換,重新選配電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1.25"截止閥電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩最小應(yīng)選擇81N·m,2"截止閥電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩最小應(yīng)選擇108N·m,根據(jù)羅托克公司提供的產(chǎn)品樣本,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況的實(shí)際應(yīng)用,初步選型全部為IQ20智能可調(diào)型執(zhí)行機(jī)構(gòu),可滿足了力矩的要求,同時(shí)保證的閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)間要求。

        4 總結(jié)

        通過(guò)上述改造,基本解決定排電動(dòng)截止閥內(nèi)外漏缺陷,減少汽水損失及壓力損失,保證了機(jī)運(yùn)行組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。endprint

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