鍋爐減溫水系統氣動調節閥故障原因分析與對策

楊鵬濤

摘要：氣動調節閥是電廠的常見設備，如何保證它的正常工作對機組正常運行具有重要意義。本文對氣動調節閥常見故障的原因進行了歸納，特別針對過熱器減溫水調節閥的典型故障進行了分析并給出解決方法，供同類型閥門的檢修、維護借鑒。

關鍵詞：氣動調節閥；泄漏；卡澀

平圩發電公司一期共兩臺630MW亞臨界機組，#1機是國產首臺600MW機組，1990年正式投入商業運行。我廠鍋爐過熱器減溫水系統調節閥，采用的是Fisher品牌氣動調節閥，該調節閥運行可靠，故障率低。減溫水系統是主蒸汽、再熱蒸汽溫度的最后修正手段。它以鍋爐過熱器管道內的蒸汽溫度信號來控制減溫水調節閥開度，從而調節噴水管的進水量，使所需溫度的變化保持在允許范圍內。它的動作靈敏度直接關系到過熱蒸汽溫度的變化，所以調節閥的安全性與可靠性直接影響到機組的安全運行。

目前我廠發生的減溫水調節閥缺陷最多的是盤根外漏，其次是調節閥內漏，偶爾也會發生閥門卡澀。這些缺陷的發生對機組的安全高效滿負荷運行造成很大的隱患。因此調節閥的檢修質量以直接影響到機組的運行狀況，為了機組的安全和穩定我對故障進行了分類，通過查閱資料和攻關研究對調節閥的日常維護及定期檢修制定了相應的對策。

根據現場處理設備缺陷的經驗，以及定期檢修時解體閥門發現的問題，我廠一期減溫水調節閥常見的缺陷、原因分析、處理方法如下。

一、卡澀現象

我廠減溫水調節閥在運行時發生過多次卡澀現象，造成減溫水量無法調節，進而影響主汽溫度的調節，對機組運行帶來較大隱患。根據處理的經驗，原因可能是定位器故障、信號線路故障、閥籠卡住異物等。

在故障發生后我們采用以下方法來消除故障。聯系控制專業共同確認缺陷原因，如果是確認閥籠卡澀，可配合外力迅速開、關調節閥，讓被卡物掉落被減溫水沖跑；另一方法則可增加氣源的壓力，增加驅動力，反復上下移動幾次，也可解決卡澀問題。如果上述方法無效，則進行隔離檢修。

為了從根本上解決原因，我們通過整理檢修記錄和查找資料，了解到在一個運行周期的開始是發生卡澀現象的高峰。我們發現，在機組大小修投運初期，由于管道內焊渣、鐵銹、異物等在節流口、導向部位造成堵塞卡澀。所以熱力管道檢修時，我們嚴格執行防異物措施，焊口恢復前對管道進行清理；另外，熱力管道閥門以及其他開口設備檢修，也可能帶入異物，所以在開口的設備回裝前，也必須對內部進行徹底的清理檢查，從根本上解決管道內焊渣等異物物的遺留。

二、泄漏現象

我廠減溫水調節閥在運行當中會發生泄漏現象。根據泄漏狀況不同可以分為內漏和外漏。首先我們來分析內漏。

1、減溫水調節閥內漏。我們總結記錄得出內漏大體可以分為關位不到位、閥芯閥座密封面損壞、閥芯與閥座之間存在異物這三種情況。

（1）閥門關位不到位

閥門在連接聯軸器的時候，閥桿與氣動桿位置未設定好，造成閥門指示限位

到位，但實際閥芯未關到底；氣缸隔膜漏汽，造成氣缸無力，導致閥門關不嚴。

解決辦法：應縮短（或延長）調節閥閥桿使調節閥長度合適，確保行程指示與實際開關位置一致，使其不再內漏。如果是氣缸問題，則需要解體氣缸更換隔膜。

（2）閥芯、閥座密封面損壞

閥芯、閥座密封面損壞是造成內漏的主要原因。主要是調節閥運行過程中的汽蝕以及介質沖刷造成的。在調節閥解體檢修過程中，我們往往會發現在閥芯、閥座結合面出有很多或深或淺的溝痕，貫穿整個密封面。剛開始的時候我們認為是由于介質里面有異物而引起的壓痕。通過查找文獻我們發現產生缺陷的主要原因是汽蝕與介質沖刷。

解決辦法：首先把好閥芯閥座的材質的選型關、質量關。在閥門選型時，充分分析計算，選用最適合實際運行介質參數的閥門，控制出口流速，避免或降低閥門的損壞程度。同時運行時盡量避免閥門在小流量高壓差狀況下的運行。

（3）閥芯與閥座之間存在異物

閥芯、閥座結合面存在異物，導致兩個密封面無法貼合，也會造成閥門內漏。

解決方法：每次檢修時，熱力管道嚴格執行防異物措施，從源頭杜絕異物進入到系統中。

2、減溫水調節閥外漏。我們總結記錄得出外漏可以分為三種：

（1）閥體外漏

閥體外漏，閥體外漏主要原因是調節閥在設計中沒有充分預計到減溫水沖蝕的嚴重性，閥門出口處被減溫水長久沖刷，閥體變薄，如果檢修不及時或者檢修時檢查不徹底，最終導致閥門泄漏，目前在我廠沒有發生過閥體外漏，只發現閥體沖刷減薄。

解決方法：發現閥體有沖刷減薄，在沒有新閥門更換的條件下，割下閥門返廠處理，并與廠家溝通對易沖刷處進行補強；有新閥則更換新閥，消除泄漏隱患。

（2）閥門的中法蘭接合面泄漏

閥體與閥蓋結合面，就其密封性質而言屬于靜密封。采用螺栓壓緊閥蓋與閥體間的墊片來實現密封。螺栓松動、墊片損壞可能導致泄漏。

解決方法：發生泄漏，先進行螺栓緊固，若無法消漏則進行隔離檢修。只要安裝和檢修中嚴格按照工藝流程來進行組裝，螺栓緊固力矩參考建議值、選用質量可靠的密封墊片，一般來說閥門的法蘭接合面泄漏是可以防止的。

（3）閥桿盤根泄漏

減溫水調節閥的外漏中，閥桿的盤根處泄漏一直是老大難問題。通過記錄我們發現盤根泄漏次數一直居高不下。我們知道在正常情況下盤根裝入填料函以后，經壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性，使其產生徑向力，并與閥桿緊密接觸，但這種接觸并不是非常均勻的。有些部位接觸的松，有些部位接觸的緊，甚至有些部位沒有接觸上。減溫水調節閥的使用特性決定了它始終在不停的進行動作。閥桿同盤根之間也不停的摩擦，在整個過程中，隨著高溫、高壓、滲透性強的流體介質的影響，調節閥閥桿與填料間產生了泄漏。泄漏是由于填料盤根密封壓力的逐漸衰減，填料自身老化、磨損等原因引起的，知道了原因也就有了解決方法。

解決方法：定期檢查緊固減溫水調節閥盤根；檢修時對閥桿表面的光潔度、垂直度進行處理，盡量減少閥桿和盤根之間的摩擦，延緩了盤根的損壞時間；經過我們的摸索，安裝盤根時采用優質石墨編織盤根、石墨成型密封環配套使用，大大減小了泄漏率，而且實現了國產盤根替代原廠進口盤根，節約了檢修費用。

結語

通過對我廠減溫水調節閥卡澀、泄漏現象的深入分析，我們找到了發生缺陷的根本原因，提出了有針對性的處理方法。保證了減溫水調節閥運行的安全可靠，減少了維護工作量，對機組的安全、穩定、經濟運行具有重要意義。

參考文獻

[1] 吳國熙主編，《調節閥使用與維修》，化學工業出版社.1999.

[2] 陸培文主編，《調節閥實用技術》，機械工業出版社 2006

[3] 徐 灝主編，《密 封》，冶金工業出版社 1999

（作者單位：安徽淮南平圩發電有限責任公司）