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    高壓主汽調節閥故障分析和解決方案

    時間:2011-05-25 08:51來源:未知 作者:admin
    針對高壓主汽調節閥故障分析和解決方案這個問題,雙螺桿空壓機網就先從主汽閥閥桿漏汽的可能原因,然后再講述主汽閥閥桿漏汽的處理,最后通過案例分析來給大家詳細的介紹下。

        針對高壓主汽調節閥故障分析和解決方案這個問題,雙螺桿空壓機網就先從主汽閥閥桿漏汽的可能原因,然后再講述主汽閥閥桿漏汽的處理,最后通過案例分析來給大家詳細的介紹下。

     一、主汽閥閥桿漏汽的可能原因
    (1)閥桿與密封環之間的密封緊力不足,過多的蒸汽漏入閥桿與襯套,設計的閥桿漏汽密封裝置不能完全接納泄漏的蒸汽,造成蒸汽外泄。


    (2)閥桿與密封環之間的錐形密封面損壞。

    (3)汽封加熱器工作異常,或汽.氣混合物管道布置不正確。


    (4)閥桿漏汽,密封裝置回汽管路不暢通或管路接錯。


    二、主汽閥閥桿漏汽的處理
    (1)取消高壓主汽閥閥位限制。視閥桿是否漏汽,若仍漏汽,可將閥位開啟指令增至1 03%一105%,使油動機過開,增大錐形密封面的密封力。采取上述措施后如果閥桿仍然漏汽,則可能是油動機的工作行程小于閥桿全開的行程,可將閥桿與聯軸器處的調整墊塊加厚 3~5mm,減小油動機的空行程,保證閥桿全開時密封面的真正密封。


    (2)主汽閥解體時檢查閥桿錐形密封面的表面光潔度及受損情況,采取對研的方式檢查此密封面的接觸。由于密封環密封面堆焊了司太立合金,閥桿表面也采取了氮化處理,很少出現故障。


    (3)檢查漏汽回路管路系統是否正常。

    三、案例分析:

    湛江發電廠2號汽輪機的1號高壓調節閥開啟失靈,嚴重影響機組安全穩定運行。對閥門進行解體檢查,發現高壓調速汽門閥座下沉10mm,導致閥碟導向凸肩脫 離導向槽,無法對蒸汽進行正常調節。鑒于機組臨修時間短,閥座下沉現場很難恢復,決定采用堆焊處理,增加導向凸肩的高度,達到恢復高壓主汽調節閥原有的使 用功能。

    1、高壓主汽調節閥修復方案

    1.1閥碟導向凸肩工作機理2號機組為東方汽輪機廠制造的(N300-16.7/537/537-3型)汽輪機,它的高壓主汽調節 閥是由1個主汽閥和2個調節閥組成,高壓調節閥是用于調節高壓缸的進汽量。機組運行時,油動機作為機械提升裝置,使閥碟導向凸肩沿導向槽上下移動,控制調 節閥碟的開度。機組運行時,調節閥的高溫蒸汽為16.7MPa,537℃,導向凸肩主要承受熱應力和一定的周向剪切應力作用。1號高壓調節閥的閥碟與閥座 配合直徑為170mm,其閥碟的結構如圖1所示,導向凸肩尺寸為55mm×30mm×10mm(高×寬×厚)。閥碟材料采用20Cr3MoWVA合金鋼, 為了提高閥碟耐汽蝕的性能,其表面進行過高溫滲氮處理。

    1.2堆焊材料和焊接設備的選擇根據調節閥的工作條件,閥碟導向凸肩既要保證有足夠高溫強度,又要滿足一定的耐磨性。鑒于機組搶 修,無法采購到更佳匹配材料,參照堆焊材料的選用原則以及對各堆焊材料力學性能的分析,選用與母材材質相近的 TIG-R34(12Cr2MoWVTIB,Φ2.5mm)焊絲。焊接設備采用LincolnV300-1及氬弧焊接配套工具;溫度監控使用美國MX2紅 外線測溫儀。

    2、焊接性能分析

    根據碳當量公式計算,材料20Cr3MoWVA的主要特點是含碳及合金元素較多,焊接時焊縫及熱處理區容易出現淬硬組織,當焊件剛 性及接頭應力較大時,容易產生冷裂紋。經過滲氮處理的閥碟,其表面硬度高達HV900,焊接時極易產生裂紋。

    3、堆焊工藝

    3.1工藝路線焊前打磨清洗-預熱-堆焊-焊后熱處理-焊后車削。

    3.2焊前準備首先用角向砂輪打磨徹底清理去除堆焊部位20mm范圍內的滲氮層,打磨深度應大于0.4mm,測量打磨部位的硬度 值,并保證施焊區域達到HB185~321的要求。按JB4730-94檢測標準,檢查打磨后的導向凸肩表面質量不得有裂紋、夾渣等缺陷,達到Ⅰ級標準為 合格。然后用丙酮清洗閥碟焊接部位及其周圍50mm范圍內,保證無水、油等;用砂紙清除氬弧焊絲表面的油污和銹斑等臟物。

    3.3焊接工藝及參數采用氧乙炔火焰加熱的方法進行焊前預熱,預熱溫度為350~400℃,用測溫儀測量預熱溫度。閥碟焊接部位露 出,其它部位用石棉布包覆,避免電弧燒傷。工藝參數I=80~90A,氬氣流量8~10L/min,直流正接,電壓范圍10~15V,焊接速度 30~45mm/min,每道擺動寬度≤10mm,每層堆焊厚度≤4mm。預熱溫度達到后開始焊接,層間溫度控制在300~400℃,焊接過程中不允許產 生任何缺陷,重點檢查引、收弧處,發現缺陷立即用角向磨光機去除。為保證加工余量,按圖堆焊尺寸,外徑增加5mm,內徑減少5mm,堆高13mm。一邊堆 焊完成后再堆焊另一邊。焊接完成后,用硅酸鋁耐火棉包覆緩冷,焊接部位冷到100~150℃,立即進行焊后局部熱處理。熱處理采用火焰加熱至 640~660℃,保溫30min,用測溫儀監測,升溫速度和冷卻速度均<300℃/h,冷卻至300℃以下可不控制,冷卻時用硅酸鋁纖維毯包覆緩冷。

    4、焊后檢驗

    按照工藝路線完成閥碟的堆焊和機械加工后,經滲透探傷和超聲波探傷檢查,焊縫沒有裂紋、夾渣、氣孔等缺陷質量,堆焊質量達到 JB4730-94標準Ⅰ級的要求;在加工表面進行硬度測試,其平均硬度值為HB241,與原母材的硬度值相近,滿足工件的使用性能。

    5、結論

    2號機組1號高壓主汽調節閥焊接修復并運行近1年后,在機組大修時解體檢查,堆焊的閥碟凸肩經5616h運行未發現任何問題?梢 用TIG-R34氬弧焊絲堆焊20Cr3MoWVA材料采用預熱350~400℃,焊后640~650℃,保溫30min處理的焊接工藝是合理可行的。它 不但解決了高壓主汽調節閥正常對蒸汽進行調節,還節省了上萬元資金。

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    作者:德耐爾@德耐爾空壓機  空壓機修訂日期:2011-05-25
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