摘要:大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司#1、2機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N300-16.7/537/-4型國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型機(jī)組,此類機(jī)組普遍存在進(jìn)汽閥門卡澀問題。本文根據(jù)檢修過程和結(jié)果,對(duì)該問題的解決提出了解決辦法和方案。
關(guān)鍵詞:中壓主汽門,卡澀,氧化物,工業(yè)設(shè)計(jì)期刊
一、前言
大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司#1、2機(jī)組中壓主汽門及其它閥門曾多次發(fā)生卡澀,閥桿彎曲事件,經(jīng)多方調(diào)查發(fā)現(xiàn),東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N300-16.7/537/-4型國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型機(jī)組普遍存在類似問題,如湖南耒陽(yáng)電廠亦是如此,根據(jù)多方調(diào)研結(jié)果,并結(jié)合2013年11月28日起,我廠針對(duì)#21中主門卡澀進(jìn)行解體檢修情況,發(fā)現(xiàn)了一些突出的問題和可以借鑒的成果,根據(jù)此次檢修過程中的現(xiàn)象,我歸納總結(jié)了以下可能產(chǎn)生閥桿卡澀彎曲的原因:
二、解體后,發(fā)現(xiàn)的閥桿和閥套現(xiàn)象及缺陷原因分析
1、發(fā)現(xiàn)了閥桿卡澀的位置:
從圖片中可以觀察,閥桿卡澀主要分布在門桿漏汽密封面后一段,此處門桿軸頸存在兩處氧化皮脫落,和閥桿與閥套摩擦的痕跡,此為卡澀的主要位置,也正是這里測(cè)量后,彎曲度超標(biāo)(要求閥桿彎曲度<0.05mm,此處最大彎曲度0.085mm)。閥桿與閥套的設(shè)計(jì)間隙為30~35絲,在門桿彎曲和氧化皮的作用下,導(dǎo)致閥桿卡澀。
但再次觀察,閥桿與閥套內(nèi)部接觸面的氧化皮并不是十分嚴(yán)重,除上面所說(shuō)閥桿彎曲地方存在局部?jī)蓧K氧化皮外,其余部分的閥桿和閥套均良好,且之間的間隙也合格。所以說(shuō)閥門卡澀的主要原因并不是閥桿和閥套之間存在大量氧化皮所致。
2、清理閥套內(nèi)氧化皮,發(fā)現(xiàn)閥桿彎曲原因:
在清理閥套氧化皮的過程中,我們發(fā)現(xiàn)了重要信息。首先說(shuō)明一下閥桿結(jié)構(gòu),閥桿由粗細(xì)兩節(jié),細(xì)段直徑75mm,其終端安裝預(yù)啟閥碟,尾端95mm,其終端與油動(dòng)機(jī)活塞桿連接,粗細(xì)兩節(jié)間為門桿漏汽密封面。上面也說(shuō)過,整個(gè)閥套內(nèi)部氧化皮不多,不是產(chǎn)生閥桿彎曲和卡澀的主因,但我們?cè)谇謇淼介T桿漏汽密封面的部位時(shí),發(fā)現(xiàn)了大量的,甚至結(jié)塊的氧化皮。
圖中只是留取了一部分氧化物,實(shí)際清理出的數(shù)量比之多很多。從以上現(xiàn)象可以初步分析出閥桿彎曲卡澀的原因:
⑴、閥桿應(yīng)該是先彎曲,后卡澀。
首先,門桿漏汽密封面處,相對(duì)是個(gè)死角,蒸汽中多帶渣滓和閥門自身產(chǎn)生的氧化物不斷的在此堆積,且#2機(jī)啟停機(jī)次數(shù)較多,每次開機(jī)#21中主門全開,閥桿上頂,閥桿和閥套將堆積在門桿漏汽密封面的氧化物夯實(shí),加之閥套內(nèi)部少量氧化皮和主汽閥碟內(nèi)部大量氧化皮(主汽閥碟解體后,內(nèi)部氧化皮十分的多)在開關(guān)門的過程中不斷在門桿漏汽位置累積,累積一些就夯實(shí)一層,久而久之,產(chǎn)生了以上大量的,甚至結(jié)塊的氧化物。這樣,機(jī)組在熱態(tài)下,閥門全開,向上的力受到結(jié)塊氧化物的阻攔,產(chǎn)生彎曲。時(shí)間長(zhǎng)了閥桿彎曲度越來(lái)越大,產(chǎn)生卡澀。
、啤⒄羝焚|(zhì)差,可能雜質(zhì)過多,門桿漏汽密封面氧化物堆積不均勻。
如果在門桿漏汽密封面堆積的氧化物是按圓周均勻分布的話,閥門全開時(shí),會(huì)均勻的阻力,不宜產(chǎn)生彎曲,正因?yàn)樗纬傻牡难趸锓植疾痪,有薄有厚,才產(chǎn)生閥桿受阻力不均,而產(chǎn)生彎曲,從第一張圖也可以看出,閥桿卡澀位置上的氧化皮不是按圓周分布,而是局部?jī)蓧K,正是這里氧化物薄進(jìn)入蒸汽,產(chǎn)生氧化皮。閥桿四周有的進(jìn)汽,有的不進(jìn)汽,造成閥桿受熱不均,也可能是產(chǎn)生彎曲的一個(gè)原因。
此外,從圖中門桿全開,接觸蒸汽位置的一段,明顯看出閥桿變細(xì)了,且存在很多細(xì)小砂眼、小坑,此現(xiàn)象說(shuō)明蒸汽品質(zhì)不是很好,存在顆粒物雜質(zhì),其伴隨著高壓高溫氣流吹打門桿,造成此種現(xiàn)象,這些雜質(zhì)亦會(huì)殘存在門桿漏汽死角,久而久之,也會(huì)形成氧化物塊狀堆積。
三、防止彎曲的想法
1、機(jī)組運(yùn)行初期,應(yīng)該考慮多做幾次閥門活動(dòng)性試驗(yàn),用高壓蒸汽氣流將門桿漏汽密封面尚未夯實(shí)的殘?jiān)底撸瑱C(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行后,應(yīng)該考慮減少閥門活動(dòng)性試驗(yàn),減少閥門在熱態(tài)的開關(guān)次數(shù),這樣可以減少氧化物在門桿漏汽處的多次累積和被夯實(shí)。
2、機(jī)組冷態(tài)時(shí),可以考慮多做幾次閥門活動(dòng)試驗(yàn),這樣就可以釋放一些堆積的氧化物。
3、通過此次檢修,可以證明以前的閥門解體檢修過程中,并沒有很針對(duì)性的對(duì)門桿漏汽死角的氧化物清理,以后要加強(qiáng)此項(xiàng)工作,因?yàn)榇颂幨钦麄(gè)閥門的死角,容易造成檢修人員的忽視,清理起來(lái)也十分的麻煩,需根據(jù)實(shí)際情況,制作合適的專用工具,進(jìn)行全圓周旋轉(zhuǎn)性刮除氧化物。難以著手的部位,也可以請(qǐng)專業(yè)吹砂隊(duì)伍,進(jìn)行清理。
4、閥桿與閥套的設(shè)計(jì)間隙是30~35絲,可以結(jié)合廠家要求,在保證門桿漏汽的情況下,考慮采取其最大間隙值,避免間隙過小,容易造成卡澀。
5、我廠300MW機(jī)組自1997年投產(chǎn),其原有的閥門門桿材質(zhì)較新機(jī)組差,通過與廠家溝通,建議廠家在備品備件的材質(zhì)和工藝上加以改良,這樣通過硬件設(shè)備的改良,也可以降低閥門卡澀的可能性。
四、結(jié)論
我廠#2機(jī)組#21中壓主汽門,通過本次檢修,并根據(jù)分析結(jié)果和采取的檢修措施,徹底消除了閥門卡澀的問題,現(xiàn)在該機(jī)組運(yùn)行3個(gè)月,未發(fā)現(xiàn)#21中主門在運(yùn)行和停備期間存在閥門卡澀情況,其閥門開關(guān)十分靈活,以前我廠300MW機(jī)組也存在閥門關(guān)閉時(shí)間過長(zhǎng)的現(xiàn)象,通過此次處理,也基本消除了此類缺陷。這足以證明,以上問題的分析和相應(yīng)的處理辦法十分有效,此成果將會(huì)在以后的檢修過程中普遍被采用,為機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行加以保證。
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