閥門漏泄影響因素探討

孫希龍 廣西欽州市欽州港國投欽州發(fā)電有限公司設備維修部

閥門漏泄影響因素探討

孫希龍 廣西欽州市欽州港國投欽州發(fā)電有限公司設備維修部

閥門的管理者、研磨工器具、研磨方法、閥門質(zhì)量、維護保養(yǎng)，是閥門漏泄缺陷管理和控制的重要影響因素，600MW機組由于閥門內(nèi)漏可造成2g/kwh供電煤耗的損失，每年至少要損失456萬元。如果從這五個方面加強管理與控制，每年可節(jié)約上百萬元，對于企業(yè)節(jié)能降耗有著重要意義。

人員；工具；研磨；閥門；維護

引言

在機組的熱力系統(tǒng)當中，閥門內(nèi)漏給機組造成不可估量的熱能損失。一般常見于應用較多的疏水、排氣、排污、調(diào)節(jié)等截止類和調(diào)節(jié)類閥門。由于閘板類和保護類閥門應用數(shù)量相對較少，所以漏泄率較低。閥門漏泄初始于內(nèi)漏情況，因此，及時發(fā)現(xiàn)處理內(nèi)漏是控制事故隱患的關(guān)鍵。根據(jù)長期的現(xiàn)場觀察和實踐證明，管理和控制好閥門漏泄等缺陷主要取決于五個方面。

1 人員的因素

閥門設備管理者，必須在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏隱患，以便及時采取控制措施。首先從五個方面正確分析：

（1）操作疏忽未關(guān)到位

運行人員操作疏忽，方法不正確，關(guān)閉不嚴，導致內(nèi)漏。

（2）裝置的程控原因

執(zhí)行機構(gòu)損壞、定位器損壞、行程調(diào)試不正確，開關(guān)不到位，導致內(nèi)漏。

（3）汽水含雜質(zhì)

閥門開關(guān)過程中，夾雜質(zhì)導致密封面損壞，導致內(nèi)漏。

（4）備件損壞導致卡澀

閥芯組件、密封組件損壞形成卡澀、影響開關(guān)運行，導致漏泄。

（5）其他原因

檢查誤判、設計不合理，超參數(shù)運行，過力矩、部件損壞等異常因素。

1.1 管理人員的檢查手段

（1利用排空管道檢查閥門內(nèi)漏，關(guān)閉后管道出口無汽水流出，比較直觀。

（2）利用聽音棒檢查異音或使用紅外溫度測量儀進行測溫，超溫50℃為內(nèi)漏，有誤差。

（3）利用建立閥門溫度監(jiān)測表，以環(huán)境溫度變化規(guī)律為參考，呈上升趨勢則說明內(nèi)漏。

（4）利用開關(guān)操作法，檢查一、二次閥門內(nèi)漏，注意溫度傳導造成“假內(nèi)漏”現(xiàn)象。

（5）利用“反手快速檢測”法，檢查閥體表面溫度來判斷是否內(nèi)漏，有誤差。

（6）利用安裝溫度測點判斷內(nèi)漏，設置閥體下游150mm處金屬溫度高于70℃為內(nèi)漏。

（7）利用閥門內(nèi)漏檢測儀，通過聲音和圖譜檢查使內(nèi)漏檢測更加專業(yè)、精確。

1.2 管理人員的管理責任

（1）發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏及時處理，注意正確采取隔離防護措施；

（2）正確預防，嚴格執(zhí)行安全、技術(shù)、組織方案。

（3）檢修過程嚴格控制檢修工藝和質(zhì)量標準，嚴格驗收。

1.3 小結(jié)

隨著大容量機組的建設和新型閥門的使用，對管閥人員的崗位職責和管理水平要求越來越高。檢修不到位容易造成工期延誤，質(zhì)量不保證容易產(chǎn)生安全隱患。因此，閥門檢修必須由具有專業(yè)資質(zhì)的檢修單位來承擔。樹立管理人員的責任意識，增強預防手段，避免人為安全責任事故。例如，為避免管道內(nèi)雜質(zhì)損壞閥門密封面，啟機前對管道系統(tǒng)徹底沖洗，啟機后及時關(guān)閉、復緊疏放水閥門已經(jīng)成為一項重要檢查項目。

2 工具的因素

研磨工具具有專用和通用雙重性質(zhì)，有手工和機械兩種形式。胎具有錐面和平面兩種類型，功能有研磨和切削兩種作用。適應范圍較廣，φ20～600不等。

手工和機械研磨工具根據(jù)閥門口徑尺寸和研磨要求使用。通常，大口徑閥門為平面密封，小口徑閥門為錐面密封。還有一種是圓弧面密封，為線密封形式，使用專用研磨工具。

受尺寸和角度影響，平面與錐面之間不通用，平面之間可以通用。錐面研磨工具因制造標準不統(tǒng)一，角度規(guī)定不盡相同，相同角度可以通用，反之不能。因此，使用錐面研磨工具之前應先測量角度。為避免發(fā)生角度研磨錯誤，許多閥門配有專用研磨工具，防止互換。

研究表明，錐角越大，閥桿的扭矩越大，否則操作控制力矩不當，容易造成內(nèi)漏。

2.1 正確使用研磨工具

為提高研磨效率和研磨質(zhì)量，根據(jù)閥門類型和密封面標準配備專用或通用研磨工具，研磨胎具的材料硬度要低于閥門密封面材質(zhì)的硬度。選用標準閥門產(chǎn)品，備配標準研磨工具，非標準研磨工具因精度或角度與設計不符，研磨工具材料選用不當，容易給閥門造成損壞和經(jīng)濟損失，應盡量避免使用。

研磨工具使用過程中，應控制密封面偏斜和不達標缺陷。若磨具角度不標準，密封面磨偏容易造成密封位置不在工作范圍內(nèi)而無法使用；若過度研磨則使密封面硬質(zhì)合金層厚度減薄或失去，導致密封面的抗沖蝕能力與密封性能下降，形成安全隱患。

正確的研磨與修復可以實現(xiàn)閥門的再利用，使用標準研磨工具可以保證閥門的檢修質(zhì)量和使用周期，避免研磨缺陷產(chǎn)生泄漏事故。

2.2 妥善保管研磨工具

研磨工具應妥善保管，防止研磨工具和零件的缺失給閥門缺陷處理帶來質(zhì)量影響。更換選用閥門類型時，應注意閥門類型與研磨工具的匹配要求，保持研磨工具的通用性，避免閥門類型復雜化，造成巨大的工具浪費現(xiàn)象。研磨工具價格昂貴，棄置不管，容易造成固定資產(chǎn)流失。

2.3 小結(jié)

過去使用自制手工研磨工具較多，研磨技術(shù)比較單一。隨著機組容量的發(fā)展建設和經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，研磨工具也更趨向標準化、專業(yè)化。原因是：

（1）進口閥門研磨工具擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，傳統(tǒng)研磨工具無法替代。

（2）現(xiàn)代企業(yè)管理與創(chuàng)新水平的提高，注重提升安全質(zhì)量和新型技術(shù)應用。

（3）技術(shù)人才缺乏，企業(yè)基于風險評估考慮，客觀存在“修不如換”的思想，規(guī)避安全風險。

（4）傳統(tǒng)研磨工具與新型閥門技術(shù)發(fā)展不相適應存在明顯不足。

（5）閥門技術(shù)發(fā)展帶動研磨工具產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

目前，國內(nèi)已形成專業(yè)研發(fā)研磨工具和閥門檢修市場，為閥門缺陷處理提供重要技術(shù)支持。專業(yè)閥門檢修可以提供質(zhì)量保障。

3 研磨的因素

研磨人員應通過技術(shù)簽訂，具備閥門研磨資質(zhì)。具有一定的理論基礎和豐富的研磨經(jīng)驗。第一，掌握各類閥門密封面的研磨工藝和質(zhì)量標準；

第二，掌握各種研磨方法和研磨技巧；

第三，掌握研磨工具的操作方法和注意事項；

第四，能夠根據(jù)密封面缺陷程度制定研磨方案。

研磨工藝是基礎，通過經(jīng)驗積累可以提高研磨質(zhì)量。質(zhì)量標準是關(guān)鍵，通過標準檢驗可以消除安全隱患。

3.1 正確選用研磨材料

研磨材料可以消除密封面缺陷。

利用研磨胎具研磨時應正確選用研磨材料。

研磨材料有砂布、研磨砂、研磨膏。根據(jù)砂粒粗細不同，砂布有00號、0號、1號、2號、3號等，00號最細；研磨砂又分為磨粒、微粒、微粉三種；研磨膏由油脂和研磨粉調(diào)制而成。

粗研一般用磨粒和磨粉，細研用研磨膏，要求表面粗糙度為Ra0.2以下時選用微粉。

3.2 合理運用研磨方法

研磨方法有手工研磨和機械研磨兩種。

機械研磨主要有兩種氣動和電動，可以提高效率。

手工研磨分為研磨砂研磨和砂布研磨，前者，質(zhì)量好效率慢；后者速度快又干凈。

研磨分為粗研、中研、細研、精研四個布驟。研磨工作不一定必須從粗研開始，可視密封面缺陷程度來確定。粗研主要是得到正確的尺寸和精度，精研主要是降低粗糙度。精研時可用潤滑油，以不變色為合格。

閥門檢修當中，密封面研磨為主要工作，通常進行手工研磨。研磨方法應合理運用。如，閘閥和安全閥。閘閥的閥座通常采用機械研磨，因為手動控制困難；安全門則采用手動研磨，考慮機研操作不慎，容易造成密封面損壞。

精密切削后的密封表面必須要進行精研，否則容易造成內(nèi)漏。

切削研磨方法的步驟：

（1）用切削工具，緩慢旋轉(zhuǎn)刀頭切磨閥座，磨出整潔光亮的密封面。

（2）將閥瓣夾在車床上，同心度控制在φ 0.03，使用精確推進的單點刀具，表面速度控制在9～15m/min，切削時盡量減少金屬切削量，與中心角度控制在29°±≤15′。

（3）用漂染劑涂抹于切削好的閥瓣表面與閥座密封面做密封線檢測，一道窄的干凈的連續(xù)接觸線即合格。

（4）再用微粉進行研磨，每次持續(xù)研磨約2min，直至形成閃亮的圓環(huán)即合格。

機研和手研的區(qū)別：

（1）機研優(yōu)點是研磨速度快、效率高；缺點是磨削量多；對于凹坑、溝槽、劃痕較重的密封面進行粗研時比較適合，細研和精研時不宜采用。

（2）手研優(yōu)點是磨削量小；缺點是研磨速度慢、效率低；細研和精研時比較適合，粗研時不宜采用。

3.3 小結(jié)

研磨是一種精密的機械加工工藝。通過研磨速度、壓力、余量的合理控制可以提高精度和質(zhì)量。

閥門的密封面經(jīng)過研磨后，還是有泄漏的可能，主要在研磨的過程磨偏造成的。

研磨過程中，應做到“勤檢查”，平均研磨2min/次應進行檢查。

避免使用不合格的研磨工具。

避免研磨人員的素質(zhì)參差不齊，給質(zhì)量控制帶來不利因素。選擇一支專業(yè)可靠、技術(shù)過硬的閥門檢修隊伍，可以更好地控制質(zhì)量。

嚴格執(zhí)行三級驗收制度，防止研磨缺陷。

4 閥門的因素

閥門選型階段，應選可靠的3至5個廠家（到各廠調(diào)研后定）。在招標中選取，不能只考慮費用而降低閥門的質(zhì)量要求。閥門的品牌、種類繁多，給設備管理造成很多麻煩。備品配件的儲備種類增多，給備品配件替代和互換帶來諸多不變，造成庫存增加。若先期的設備質(zhì)量不高，頻發(fā)的缺陷較多，那么后期投入改造的費用就多，造成二次浪費。能使用開關(guān)式閥門則不選用調(diào)節(jié)型閥門，不僅增加費用也容易造成泄漏，影響機組效率。

4.1 高端閥門的制造水平現(xiàn)狀

我國在金屬和非金屬材料、閥門產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計水平、制造和檢驗能力、試驗能力等方面具備生產(chǎn)高端閥門的有利條件，但在閥門的生產(chǎn)工藝、制造工藝、鑄造工藝、鍛造工藝方面存在一定不足，造成了我國閥門產(chǎn)業(yè)處在技術(shù)落后、可靠性差、功能不強的水平。

國產(chǎn)閥門質(zhì)量和品牌良莠不齊，沒有形成公認的國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高端閥門品牌。與電站裝備發(fā)展速度相對滯后。質(zhì)量上仍存在加工粗糙、密封性能稍差的缺陷，很難使用戶信任而在關(guān)鍵系統(tǒng)中得到大量應用。

進口高端閥門質(zhì)量總體上是好的，滿足了高參數(shù)、大機組運行的要求。有力保障了電廠運行安全和避免了故障經(jīng)濟損失。但由于設計、安裝、調(diào)試、管理等原因還是存在著閥門的沖蝕、內(nèi)漏、卡澀、磨損、振動、噪音大等種種設備缺陷，所以仍然要加強閥門管理。

4.2 閥門焊接的質(zhì)量因素

因質(zhì)量問題而頻繁更換閥門易產(chǎn)生焊接不安全因素。焊前要用光譜儀進行材質(zhì)校驗，焊接材料要進行檢驗，審核焊接方案，檢查焊接次數(shù)歷史記錄，檢查熱處理條件是否具備，焊后焊縫檢測。焊接次數(shù)超限、焊接工藝差，存在焊接缺陷，熱處理工藝不合格，均構(gòu)成安全隱患。

4.3 小結(jié)

為保證閥門安全，避免更換閥門帶來的不利影響，一般檢修閥門很少更換。

監(jiān)管不嚴格和焊接缺陷不受控，容易增大安全風險。給人身和設備安全、經(jīng)濟效益將造成嚴重影響。例如閥門密封面重新堆焊加工，應嚴格遵守焊接工藝和熱處理工藝，以防密封面硬度不足增加泄漏概率。

5 維護的因素

閥門的日常維護，對于防止泄漏能夠起到預防控制、提早發(fā)現(xiàn)、及時處理、延長使用周期的作用。閥門管理應設專人管理，建立技術(shù)標準，加強維護。主要措施有：

（1）積極采取預防性檢修工作，對所有閥門均應解體檢查，發(fā)現(xiàn)問題、隱患，提前治理，消除缺陷于萌芽狀態(tài)；

（2）閥門定期防腐，防止金屬腐蝕；

（3）定期測溫，檢查內(nèi)漏；

（4）啟爐初期、運行中期，應做好盤根熱緊以及閥蓋螺栓、法蘭螺栓的熱緊工作；

（5）停爐期間電動門、調(diào)節(jié)門的應定期開關(guān)試驗；

（6）對閥門附屬熱控元器件固定螺栓的進行松動檢查工作；

（7）大、中、小修當中對經(jīng)常開關(guān)的閥門、容易發(fā)生內(nèi)漏的閥門進行常規(guī)化解體檢查；

（8）對逆止門、堵閥等容易忽視的閥門應進行狀態(tài)解體檢查；

（9）對超期使用的盤根、自密封填料進行定期更換；

（10）對電動執(zhí)行機構(gòu)裝置或氣缸活塞定期潤滑；

（11）對氣動調(diào)節(jié)門氣缸膜片進行查漏檢查；

（12）對安全門彈簧進行表面缺陷檢查，做好安全門定期校驗工作；

（13）對高溫高壓閥體以及高溫管道進行金屬監(jiān)督工作；

（14）對高溫管道、閥門的支吊架定期檢查；

（15）對管線和彎頭焊縫進行100%檢驗，及時掌握管線動態(tài)，防止爆管事故的發(fā)生；

（16）檢修中注重收集缺失的零件圖紙，測繪整理，材質(zhì)檢驗，以便后期定制更換；

（17）內(nèi)漏閥門要以修為主，盡量不整體更換，防止以低代高、以次充好安全隱患；

（18）推動進口閥門國產(chǎn)化，改造不合理設計，降低備件費用。

采取維護管理措施，可有效控制閥門缺陷、降低維護成本、提高運行安全和經(jīng)濟效益。

5.1 實施管理制度的作用

通過管理措施，建立實施有效的缺陷管理制度、設備巡視制度、設備定期校驗制度、檢修管理制度、設備點檢定修制度、設備日常維護保養(yǎng)準則等一系列制度措施,保障閥門缺陷及時、安全、可靠的得到處理。

5.2 小結(jié)

通過維護管理，在四級檢修當中，做到應修必修，修必修好。例如，有的電廠在機組基建期間的吹管階段后對閥門全部進行解體檢查，開展消缺檢修工作，為后期的機組穩(wěn)定奠定了堅實基礎，使閥門消缺及時率控制在95%的以上。

積極采取技術(shù)改造、技術(shù)攻關(guān)等有效治理手段，嚴密監(jiān)視超溫超壓運行帶來的振動、卡澀、漏泄等異常情況，做好事故預想和事故預防措施,對泄漏缺陷起到很好的控制作用。

通過建立健全管理制度，可以實現(xiàn)控制風險的目的，發(fā)揮監(jiān)督管理的作用，提高安全管理的水平。

6 結(jié)束語

綜上所述，人員、工具、研磨、閥門、維護，是閥門漏泄缺陷管理和控制的重要影響因素。必須從這五個影響因素方面入手，實行綜合管理。像600MW機組超臨界機組進口閥門約為500臺左右，其中汽機約260臺，鍋爐約240臺，鍋爐進口閥門費用約2000萬元，汽機進口閥門費用約800萬元，設計院負責范圍約900萬元，其他輔助配套費用約300萬元，合計600MW機組超臨界機組進口閥門費用約4000萬元左右。600MW機組由于閥門內(nèi)漏可造成2g/k w h供電煤耗的損失，每年至少要損失456萬元.單臺閥門內(nèi)漏全年損失至少34.1萬元,如果加上維護費用和更換閥門費用，其浪費更大。所以要實現(xiàn)節(jié)能降耗目標，必須加強閥門漏泄缺陷的管理與控制工作。

[3]暢海芳.閥門內(nèi)漏治理大有可為.電力安全技術(shù).2009.年第5期,第2卷第58頁

[5]堯國富.我國火電廠高端閥門現(xiàn)狀與分析.電力技術(shù)技術(shù)綜述.總第七十二期.2009,2第2期

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.065

TM621.9;

B;

1673-0097(2008)04-0050-03

A文章編號:1673-291X(2009)30-0186-02

CN23-1249(2009)04-0061-02

孫希龍，1976年出生，男，黑龍江佳木斯人，技師，助理工程師，主要從事火電60萬鍋爐設備檢修和管閥維護點檢工作。（廣西國投欽州發(fā)電有限公司 廣西 欽州535008）。