薛江勇

摘要：本文以600 MW機組中壓調門卡澀現(xiàn)象為例，分析卡澀原因，對全電調機組中壓調節(jié)閥常見故障進行了歸類，歸納成幾種較為典型的故障，并提出了針對性處理方法和防范措施。

關鍵詞：600MW機組；中壓調節(jié)閥；卡澀

中壓調門調節(jié)中壓進汽量，也具有驅使危急遮斷系統(tǒng)遮斷的功能。在事故情況下中壓調門不能迅速關斷，存在轉子飛車的重大事故可能性。在發(fā)展過程中，汽輪機主蒸汽、再熱蒸汽進汽閥門已經(jīng)不能滿足容量大與高效率等的要求，要想機組能夠安全、穩(wěn)定的運行就要保證閥門開啟與關閉的性能都非常靈活。針對這種情況，要及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，這樣才能保障機組運動時的安全與穩(wěn)定。

一、中壓調節(jié)閥卡澀

（一）基本現(xiàn)象

在閥門活動試驗的時候，或者是機組停機打閘的時候，主要是依靠中壓調節(jié)閥來調節(jié)其中的某一個閥門的位置。與之類似的故障還有恢復了調節(jié)閥油動機行程，機組的負荷會因此而發(fā)生一定的改變。

（二）故障分析及處理

通過研究可以看出，閥桿頂部與十字套間的墊環(huán)要無間隙接觸，而這種要求不能滿足的時候就會出現(xiàn)調節(jié)閥桿卡澀的現(xiàn)象，比如，實際安裝中可能出現(xiàn)間隙大小不一樣的狀況，甚至還有機組墊環(huán)存在漏裝的現(xiàn)象，這就可能造成機組大閘停機，主要原因是圓柱銷出現(xiàn)問題，調節(jié)閥在負荷改變的時候承受一定的沖擊，就會給圓柱銷一定的剪切應力，進而出現(xiàn)斷裂，那么螺紋止動的效力就不再起作用，氣流干擾會讓閥桿的一部分退出十字套，使得閥桿的長度發(fā)生變化。當大閘停機的時候，雖然調節(jié)閥不再是開著的狀態(tài)，但是通過集控室可以發(fā)現(xiàn)調節(jié)閥還是處在某一個閥門的位置上，調門還有一定的開度，這是 一種假象。這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要有幾個，一個是閥桿聯(lián)結不再起作用，還有一個是油動機形成不能一一對應閥門位置。當這種現(xiàn)象越來越嚴重的時候，就會損壞閥桿跟十字套之間的螺紋，讓閥桿不能再使用。我們可以根據(jù)具體的閥桿損壞是不是特別嚴重來確定修理措施，要么根據(jù)尺寸修配墊環(huán)，要么配作防轉銷，實在不行就只能更換新的閥桿。對于中壓調節(jié)閥卡來說，可能出現(xiàn)的另一個現(xiàn)象是機組活動的時候，可能會改變調節(jié)閥的開度，當機組掛閘開啟的情況下，這個時候調節(jié)閥還沒有開啟，就會導致汽輪機的轉速發(fā)生變化，這樣即使調門的開度恢復到原來狀態(tài)下，閥后壓力不會出現(xiàn)變化，機組負荷也不會出現(xiàn)變化。

二、常見故障分析

根據(jù)統(tǒng)計可以看出，比較常見的閥門故障是閥門卡澀，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有很多，比如伺服閥，外部機械結構如杠桿機構、彈簧，到閥碟等，不管哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導致閥門卡澀，對機組的安全運行產(chǎn)生威脅，600MW及以上等級汽輪機閥門卡澀常見故障歸納分析如下。

（一）伺服閥卡澀

對于中壓抗燃油液壓調節(jié)系統(tǒng)來說，由于內部伺服閥等的間隙不是特別大，而且對油質清潔度有特別要求，要能夠達到NAS5級或MOOG2級。在檢修汽輪機之后剛開始運行的時候，很多時候會因為抗燃油的清潔度問題導致伺服閥卡澀。我們以當前運用較為普遍的流量控制伺服閥為例，一種是電液伺服閥，另一種是噴嘴擋板式電液伺服閥，第一種的最小尺寸是先導級噴嘴與擋板之間的間隙，另一種的最小尺寸在噴嘴的位置，前者直徑約0.03到0.05毫米，后者直徑約為0.2到0.4毫米，后者比前者在抗污染能力方面有了很大的提高。通常情況下，對于噴嘴擋板式電液伺服閥來說，在對抗燃油清潔度的要求方面為NAS6級，射流管式電液伺服閥為NAS7級。事實上，在選擇伺服閥的時候，不論選擇何種型號都要求抗燃油清潔度滿足要求，這樣才能保證伺服閥卡澀閥門正常運轉。

（二）十字頭連接失效

對于部分電廠來說，在試運或者投運中壓調節(jié)閥的時候，機組停機打閘出現(xiàn)了閥門“卡澀”的現(xiàn)象，而遠傳以及就地顯示所給出的反饋是閥門是存在一定的開度的，難以關閉到零位，此外，還存在另外的一種故障，就是機組在運行的時候調節(jié)閥的開度出現(xiàn)了變化但是機組負荷卻沒有任何變化。

一般來說移動調節(jié)閥油動機的時候，主要是通過杠桿機構帶動十字頭進行，兩者聯(lián)結用的是螺紋，十字頭跟閥桿頂部之間會有相應的墊環(huán)設計，這個墊環(huán)是為了承載沖擊載荷，這種沖擊載荷是由停機打閘帶來的，也有可能是承受機組折斷帶來的，用墊環(huán)還能夠減少閥桿跟十字頭連接處的螺紋的壓力。圓柱銷位于十字頭跟閥桿之間，主要目的是讓閥桿不再旋轉。當我們開啟調節(jié)閥的時候，通過調節(jié)閥杠桿機構帶動十字頭，中壓調節(jié)閥在操縱座支架內能夠進行向上的運動，跟十字頭一起運動的還有閥碟。當我們關閉調節(jié)閥的時候，在彈簧的作用下，操縱座讓十字頭開始向下運動，與此同時，調節(jié)閥桿也隨著向下運動，同時快速運動的結果就是關閉閥門。

（三）閥桿彎曲

在檢修結束之后，600MW機組出現(xiàn)了中壓調節(jié)閥卡澀的現(xiàn)象，通過調查看出是由于調節(jié)閥桿卡在了套筒中，導致其無法進行運作，我們利用相應的油壓裝置把閥桿強行的拉出套筒之外，檢查看是否存在異常，發(fā)現(xiàn)套筒內部沒有任何問題，閥桿跳動達到0.56毫米，這次卡澀出現(xiàn)的一個主要原因就是閥桿的彎曲。對于新的閥桿來說，只有跳動不超過0.05毫米才能允許出廠。在檢修閥門的時候，根據(jù)具體的閥桿尺寸，對其跳動值最上限的要求也會不一樣，但是一般來說，最大要求也不能超過0.15毫米，一旦超出這個數(shù)值就要進行備件的更換。讓閥桿出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象的原因有兩方面：一方面是運行參數(shù)變化的太快使得閥桿出現(xiàn)了熱變形，另一個方面是因為在外力的作用下使得彈簧力太大導致的彎曲。此外，還有一些電廠在出現(xiàn)卡澀的時候，并沒有立即采取停機措施來處理問題，而是使用千斤頂來強行制動閥桿，也可能會讓閥桿彎曲。

（四）異物卡澀

對于閥門異物卡澀來說，其異物主要出自三個方面：第一個方面是閥門前進汽管道內一些殘留物沒有清理干凈；第二個方面是閥芯氧化皮脫落，第三個方面是閥門內部零件整體或局部斷裂脫落。一般情況下，因為有中壓主汽閥以及中壓主汽閥濾網(wǎng)，那些比較大的殘留物從閥門進入也不大可能，容易造成卡澀的原因主要是后兩個方面。除此之外，那些從閥芯內部脫離的零件，其體積不是特別小，可能會卡在閥座中。

（五） LVDT故障引起的卡澀

當閥門位置反饋信號跟計算機輸?shù)拈y門位置指令一樣的時候，閥門就會在停留在一個特定的位置。從這能夠看出在閥門伺服控制同路中，閥門位置反饋信號顯得非常重要，這個信號是不是可靠跟閉環(huán)控制裝置是否可靠有直接的關系。當單閥控制汽輪機的時候，LVDT故障產(chǎn)生的危害相對小點，而順序閥控制汽輪機的時候，LVDT故障產(chǎn)生的危害相對大點。

三、預防措施

在閥門運行過程，要減少卡澀現(xiàn)象的出現(xiàn)，要從安裝到檢修等多個環(huán)節(jié)找問題，檢查重點分為以下幾方面：

（1）在安裝新的閥門的時候，要認真檢查與清理閥門，保證配件跟圖紙設計的要求相符，還要確認閥芯內部各緊固件松緊及斂縫防退出情況。在復裝十字頭結構的調節(jié)閥的時候要按照制造廠的原裝配要求進行，看閥桿以及墊環(huán)等能不能滿足設計要求，在復裝防轉銷之前要確保閥桿完全擰入十字頭。一旦發(fā)現(xiàn)錯孔的現(xiàn)象，不能立即轉動閥桿，要認真找出問題出現(xiàn)的原因，保證銷子與銷孔之間的間隙滿足設計要求。

（2）新機試運或檢修后啟動前應進行油沖洗，抗燃油油質合格后方能投入抗燃油系統(tǒng)，避免伺服閥卡澀，同時應儲備伺服閥備件，以便在出現(xiàn)卡澀時及時更換避免影響工期。

（3）機組啟動、運行期間，為降低氧化皮生成速度，應盡量避免超溫超壓運行，同時應按照規(guī)程要求對中壓主汽閥、中壓主汽閥、中壓調節(jié)閥每天進行一次活動性試驗，每周進行一次全行程試驗，對于中壓調節(jié)閥每月進行一次全行程試驗（需要負荷在75%額定功率以下）。

（4）正常情況下，每2年應解體檢修高、中壓主汽調節(jié)閥一次，清理氧化皮，復查閥芯各配合間隙并恢復至設計要求。部分電廠在檢修時采用砂輪手工拋磨處理氧化皮，這種處理方式可能會將閥桿表面氮化層破壞，使得后續(xù)運行時氧化速度加快，建議可采用油石人工去除氧化皮。另外，由于高溫氧化等因素，很多緊固件、銷釘?shù)戎荒懿扇∑茐牟鸪姆绞?，電廠在檢修前應做好充分的備件準備。

四、結語

高、中壓進汽閥門是汽輪機高溫、中壓的關鍵部件之一，各電廠應嚴格按照制造廠的要求進行安裝、運行、維護及檢修，對閥門容易出現(xiàn)卡澀的故障點予以重點關注，防微杜漸，定期進行閥門活動性試驗，一旦閥門出現(xiàn)卡澀等異常情況應立即查找原因，及時排除故障，以免重大事故的發(fā)生。

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