【摘要】广安电厂31号、32号机高压旁路系统是哈尔滨电力设备总厂生产的40%B－MCR容量两级串联旁路系统。旁路系统由高压蒸汽转换阀（以下简称高旁阀）、高压喷水调节阀和高压减温水隔离截止阀组成，旁路阀执行装置采用电动式。高旁阀阀芯结构为鼠笼型式，阀座和阀芯配合为插入结构，阀座和阀芯之间的间隙原设计单边为0．45 mm。

    31号机运行至今从未发生过旁路系统阀门卡涩及其它故障，而32号机组于2000年2月份开始投产试运行到2001年3月份以来，该机旁路系统的高旁阀在机组启、停过程中多次发生阀芯卡涩故障。通过几次的处理发现了阀门卡涩的原因所在，并针对发现出的主要原因对问题进行了解决，消除了机组的不安全隐患。

1 损坏情况简介

      第一次发生高旁阀阀芯被卡涩的故障，是在2000年4月份，机组因故停机，在停机过程中发现高旁打开后，阀后压力没有变化，当时怀疑阀芯卡涩阀门未打开。机组停机后，对高旁进行解体，发现阀芯与阀座卡在一起，最后只有将阀座的固定圆螺母取掉和阀芯一起取出，取出后发现阀芯与阀座的密封面被压伤，阀杆与阀芯脱落。

      2000年7月份该机在开机过程 中高旁不能对主汽压力进行调节，发现高旁阀又一次发生故障，机组被迫停炉进行处理。由于当时机组是热态状况，在打开高旁阀时无法取出阀芯，最后只有在阀芯上焊接专用工具用千斤顶取出，取出后发现阀芯最下部约宽15mm一圈因在阀座内而被拉掉。另外当时在打开高旁阀后发现阀门下部减温水在向上喷，对减温系统阀门检查发现，此现象是由于运行人员将减温水调节控制在手动位置，并将减温水截止阀打开，只是用减温水调节阀开关调整，但是由于调节阀的关闭严密性能本身较差而造成的。

      在2001年3月份该机组因汽包水位高跳机，机组恢复启动过程中，高旁的管路系统发生水冲击，而造成管道较大的振动。当时在现场看到高旁盘根处有汽水向外冒，检查减温水的阀门发现截止阀全开，调节阀关闭。机组随后停机，对高旁解体检查阀杆和阀芯已经脱落，在取阀座时由于阀座变形，使得用以固定阀座的圆螺母无法取出，最后只有用火焊逐渐将圆螺母消除应力后才拆开，取出阀芯和阀座发现密封面有明显的挤压变形痕迹，同时取出对阀座内经测量还发现阀座变成椭圆。

2 原因分析

     该机组的高旁阀在新装和启动前，检查阀的开关都很正常，发生卡涩故障都是在热态中出现的，说明阀座和阀芯在热态中存在变形。变形的原因主要从以下几方面进行分析：

    2.1 阀体的不均匀热变形

      制造厂设计阀座和阀芯之间的单边间隙为0．45mm，在阀门受热膨胀过程中如果不存在不均匀的变形，是不应该发生卡涩故障的，这一点可以从31号机高旁阀从未发生过卡涩现象而排除。但如果阀体存在制造缺陷在热膨胀过程中膨胀不均匀，当间隙0．45mm不能满足膨胀要求时有可能造成阀座变成椭圆而引起阀芯卡涩。由于该缺陷不能较直观地判断，只能作为一个原因分析，以便在处理时作为一个卡涩的原因进行消除。

    2.2 管路中有杂物

      从几次高旁解体打开后都发现阀门的密封面被杂物挤压变形的痕迹，但并未发现杂物是什么，只能怀疑系统内有什么硬物进入管道内而造成此现象。可是从理论上讲密封面被挤压变形，不应该造成阀座和阀芯卡涩故障，但由于该阀的阀座和阀芯冷态单边间隙只有0．45mm，在热态时的间隙是否保证有这么多，无法测量和确定。一旦阀芯和阀座被杂物挤压后，阀芯发生偏斜，再加上当两个之间的间隙不能得到保证时，很有可能造成阀芯卡涩故障。

   2 3 减温水冷却变形

      1）从两次的高旁阀卡涩时发现，减温水内漏较大，由于该阀的结构是给水泵来的低温减温水进入阀体的下部，经减温喷嘴体喷入，因此时减温水的温度只有100多度，而阀体的温度较高。一旦发生减温水阀门内漏，较低的减温水会造成阀座和阀芯冷却变形，如果减温水长时间地对阀座下部冷却，使阀座收缩而造成阀座和阀芯之间的间隙消失而引起阀门卡涩。另外由于减温水阀门的内漏量不大，有可能会产生局部位置冷却，造成阀座或阀芯不均匀变形而成椭圆，使得阀门卡涩。

      2）高旁阀内漏。在对阀门解体发现密封面都被不明物挤压变形，而且痕迹较大，这样势必会造成高旁阀关闭不严，从而引起阀门漏汽。一旦因为漏汽造成阀后温度测点达到设定的值300℃时，减温水门会立即联动开启，给水泵来的约180℃的低温水（额定负荷时）进入高旁阀阀门下部，经减温水喷嘴喷入。由于此时漏汽量与喷入的水量相比较少，结果大量的减温水不可避免地飞溅到阀体的高温内壁面，接触减温水的阀体的阀门内部面瞬间产生很大的表面拉应力，造成阀座和阀芯收缩变形。此后阀门后温度下降，减温水门关闭，但漏汽量依然存在，停水后阀门后温度又继续升高。如此反复循环就造成周期性的热冲击，从而使阀座和阀芯形成永久的变形。

3 原因确定

      31号机的高旁和该机的高旁是同一生产厂家的同型号阀门，运行至今从未发生过卡涩故障，说明该阀原设计应该没有多大的问题。但是厂家未考虑当发生外界影响阀座和阀芯变形的因素时，该阀设计的膨胀间隙是否满足运行中的要求。同时通过以上分析也可看出阀座和阀芯之间间隙的大小，是引起阀门卡涩的关键，机组在正常情况下，厂家的阀门设计是可以满足运行的要求，但是机组在运行中的情况有时是无法估计的。所以阀门的异常运行是造成阀门卡涩的主要原因之一，而阀座和阀芯的间隙偏小是引起阀门卡涩的另一个主要因素，也是解决问题的关键。

4 处理情况

      通过以上分析可知，阀门的异常运行和阀座与阀芯的间隙偏小是造成卡涩的主要原因，所以除要求加强对高旁阀运行管理外，更主要的是对阀门的阀座和阀芯的配合间隙进行改进。由于高旁阀损坏比较严重，已经无法使用，在2001年4月对该阀座和阀芯及用以固定阀座的圆螺母进行了更换。在更换过程中对阀座和阀芯的密封面进行研磨，保证密封面的严密性，同时将新更换的阀座和阀芯之间的单边间隙从0.45mm加大到0.90mm，保证阀座或阀芯因为热变形使两者之间间隙变小，而再次引起阀门卡涩故障发生的可能。另外对减温水截止阀的开关联动必须和减温水调节阀同时动作做出了要求，保证减温水阀门关闭的严密性，避免减温水对阀门的冷却变形。

5 结论

     1）高旁系统的异常运行对阀门的危害是致关重要，应从检修到运行都要坚持做好全过程的监督。

     2）为防止蒸汽携带杂质损伤阀芯和阀座的密封面，在检修更换过热器等作业中要坚持用角向砂轮机割管，氩弧焊接，防止铁水、焊渣进入过热器内部。

     3）在检修和更换阀芯和阀座时一定要检查高旁阀的密封面有无损坏，用红丹油检查其接触情况，不合格者应进行研磨处理。

     4）在运行中坚持对高旁阀的异常运行状况进行监督，防止高旁阀关不严，减温水阀门打开对高旁阀热冲击。

     5）运行和检修中对减温水阀门的严密性进行观察，如有问题应及时处理，严禁在运行中将减温水截止阀打开，只用调节阀对减温水进行控制。

     6）高旁阀所处工作环境比较恶劣，如果不加强管理和维护，会对阀门造成失效，所以要求运行人员重视在运行中出现的异常情况并及时进行分析处理。

 

摘自互联网