高压差放空调节阀的故障分析及滑板阀的应用
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600MW机组高压调节阀门故障分析及处理本文介绍了600MW机组高压调节阀门在运行中出现的问题,通过对某电厂发生的典型故障原因分析,并针对设备结构上设计不足之处,提供改进思路和方案,不仅提高了设备运行可靠性、而且结构简单,装配方便,为同类型机组在安全生产上提供了参考。
标签:高压调节阀门;十字头;断裂0 引言汽轮机的启动、停机和功率的变化是通过调节汽阀的开度大小进而改变蒸汽流量参数来实现的。
所以,调节汽阀的稳定运行对汽轮机的安全稳定运行是至关重要的。
在蒸汽节流阀特别是高压调节阀上不可避免地会有一些振动,而过大的振动将导致阀杆漏汽加大和十字头破裂,因此在汽轮机运行时应注意观察调节阀杆的振动。
1 设备特点某电厂2×600MW汽轮机为东方汽轮机厂引进日本日立公司技术设计和制造,型号为NZK600-16.67/538/538,型式为亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
高压调节阀数量4个,联合调节开启方式,中压调节阀与中主阀为中压联合汽阀,数量2个,为液压开启,弹簧关闭,非定位套阀,内有旁通阀。
2 事件概况2015年1月29日21:00 #2机组负荷约有40MW快速波动,DEH画面各高调门反馈波动,一次调频频繁动作,就地检查各高调门波动较大。
21:25 解除AGC,协调模式下负荷仍有波动,解除CCS,投入机组BASE方式,观察负荷稳定、调门开度稳定。
22:45 机组负荷320MW,发现#1EH油泵电流涨至51.8A,高调门EH油滤网间歇发差压高报警;立即手启备用EH油泵,发现四个高调门大幅波动,立即解除四个高调门自动,锅炉等离子拉弧稳燃。
就地检查机组振动正常,EH油系统,高、中压主汽门及其调门机械连接无异常。
盘面分析运行参数,#1高调门后压力较正常运行值偏低3MPa、#1、#2瓦瓦温较正常运行值降低5~9℃,初步判断#1高调门故障。
00:00 开始全行程活动#1高调门。
0:58手动缓慢关闭#1高调门至20%,就地不动;手动缓慢全开该门,再次关闭过程中卡在62.4%。
调节阀故障原因及处理方法1 、前言在自动化程度较高的工业控制系统,特点是正迅速发展的用计算机优化控制,将使生产取得最大效益。
调节阀在控制流体流量的工作过程中,作为自动调节系统的终端执行装置,接受控制操作信号,按控制规律实现对流量的调节。
它的动作灵敏与否,直接关系着调节系统的质量。
据现场实际工作统计,调节系统有70% 左右的故障出自调节阀。
因此,保证调节阀可*、准确运行,一直是一个很重要的问题。
2 、调节阀的故障形式及原因2.1 卡堵调节阀经常出现的问题是卡堵,常发生于新投运系统和大修后投运初期,由于管道中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞,使被测介质流通不畅,或填料装填过实,致使摩擦力增大,造成信号小时动作不了,信号大时一旦动作又过头的现象。
2.2 泄漏2.2.1 阀杆长短不合适泄漏(1 )风开阀,如图1 、图 2 ,当调节阀膜头接收入信号为0.02MPa 或0.02MPa 以下时,如果阀杆太长,阀杆向上(或向下)移动距离不够,造成阀芯和阀座之间的间隙,而不能充分接触,导致调节阀关不严而内漏。
(2 )风关阀,如图 3 、图 4 ,当调节阀信号为0.1MPa 或0.1MPa 以上时,如果阀杆太短,阀芯向下(或向上)移动距离不够,造成阀芯和阀座之间有间隙,而不能充分接触,导致调节阀关不严而内漏。
2.2.2 填料泄漏填料装入填料函以后,经压盖对其施加轴向压力。
由于填料的塑性,使其产生径向力,并与阀杆紧密接触,但这种接触并不是非常均匀的。
有些部位接触的紧,有些部位接触的松,还有些部位没有接触上。
调节阀在使用过程中,阀杆同填料之间存在着相对运动,这个运动叫轴向运动。
在使用过程中,随着高温、高压和渗透性强的流体介质的影响,调节阀填料函也是发生泄漏现象较多的部位。
造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,对于纺织填料还会出现渗漏(压力介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏)。
阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐减弱,填料自身老化等原因引起的,这时压力介质就会沿着填料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。
调节阀故障分析及解决方法调节阀在生产过程自动化中用来控制流体流量,在稳定生产、优化控制、维护及检修成本控制等方面起着举足轻重的作用。
在调节阀的应用中,计算与选型是前提,安装与调试是关键,使用与维护是目的。
调节阀如果安装不当,或者调试不好,就起不到调节的作用,甚至会成为系统的累赘。
所以蒸汽锅炉给水自动控制系统,对锅炉的安全运行起到非常重要的作用,主要表现在给水量增加引起汽温、汽压下降,给水量减少引起汽压、汽温上升。
锅炉水位过高会出现蒸汽带水,甚至发生满水事故;锅炉水位过低酿成锅炉爆炸事故,危机人身安全和设备损失;因负荷突然变化造成假水位,还会造成调节系统误操作等。
调节阀故障分析1.现场给水调节阀故障:1.1阀震荡、鸣叫,表现在灵敏度调得太高,执行机构产生震荡;压力变化太大,执行机构推力不足;调节阀选择太大,阀常在小开度工作;阀芯和衬套磨损严重。
1.2阀动作迟钝,表现在有堵塞现象;填料老化,填料压的太紧。
1.3泄露量大,阀芯或阀座被腐蚀、磨损;阀座松动或螺纹被腐蚀;阀座、阀芯上有异物1.4填料及上、下阀盖连接处渗漏,表现在填料压盖没压紧;阀杆损坏;紧固螺母松动;密封垫损坏。
2.锅炉电动给水调节阀产品选型不佳,主要表现在:2.1锅炉供水压力表指针不停地摆动,供水压力及水位波动较大2.2调节阀杆不停地上下动作,造成阀杆磨损严重2.3调节时间长使调节阀杆变曲2.4电动执行器,电机易烧毁。
3.锅炉电动给水调节阀与系统匹配程度不够,主要表现在:3.1给水温度高一般在102—104℃,使给水调节阀体温度较高,不利于电机散热,极易烧毁电动调节阀的电机3.2电动给水调节阀两端压差大,出口压力随蒸汽压力而定,电动给水调节阀两端压差大,电动执行器电机输出力矩大,所以在低负荷时给水调节阀会关不小造成水位不稳3.3锅炉汽包液位控制参量时间常数小负荷变化大,调节过程易出现系统震荡,特别是采用三冲量调节器控制,选取三个参量时间常数都很小,高精度控制且周期较短,若不采取有效的抗干扰措施,给水调节阀杆会上下频繁动作,造成摩擦、磨损过快,密封处会出现严重漏水。
浅谈调节阀的使用及常见故障处理摘要:调节阀是用于控制管路或设备介质的某一参数(如压力、温度、流量)在工作过程中按需求变化的阀门,它利用调节装置改变流过调节阀的介质数量。
本文旨在探讨调节阀在使用中常见故障及如何处理问题的几个办法来共同研讨。
关键词:调节阀特点;故障;处理方法;治理外漏在电站阀门中,调节阀结构简单,往往不被人们重视。
但是,它在工艺管道上,工作条件复杂,一旦出现问题,大家又手忙脚乱,问题又很难找准,常常费力不讨好。
另外,它还会涉及到系统的安全、投运,调节品质、环境污染等等,因此我总结了处理问题调节阀的几种方法来供大家共同研究、讨论。
一、根据调节阀特点,提高调节阀的使用年限1)大开度、延长工作时间:让调节阀一开始就尽量在最大开度上工作,如90%。
这比一开始就让阀在中间开度和小开度上工作提高1~5 倍以上。
2)减小S 增大工作开度:减小S,具体办法有:阀后设孔板节流消耗压降;关小管路上串联的手动阀,至调节阀获得较理想的工作开度为止。
对一开始阀选大处于小开度工作时,采用此法十分简单、方便、有效。
3)缩小口径增大工作开度:通过把阀的口径减小来增大工作开度,具体办法有:①换一台小一档口径的阀,如DN32 换成DN25;②阀体不变更,更换小阀座直径的阀芯阀座。
4)转移破坏位置:把破坏严重的地方转移到次要位置,以保护阀芯阀座的密封面和节流面。
5)增长节流通道:增长节流通道最简单的就是加厚阀座,使阀座孔增长,形成更长的节流通道。
6)改变流向:流闭型向着闭方向流,汽蚀、冲蚀作用在节流之后,阀座密封面以下,保护了密封面和阀芯根部,延长了使用年限。
二、如何处理调节阀经常卡住或堵塞的防堵(卡)1)清洗:管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等,是最常见的故障。
遇此情况,必须卸开进行清洗,除掉渣物,如密封面受到损伤还应研磨;同时将底塞打开,以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物,并对管路进行冲洗。
调节阀故障分析及处理方法(一)膜片膜头式执行机构一、液位控制调节阀失控打不开液位测量指示已很高,调节器输出也很大,但是调节阀还开不了,只好打机械手轮控制。
检查阀门定位器(拆去膜头连接管,堵上),揿动喷嘴档板机构,定位器无输出变化,检查节流孔是通畅的,拆开放大器发现放大器膜片破了。
更换膜片,调节阀重投入自动控制。
阀门定位器放大器膜片破,背压室无背压,放大器无输出,故调节阀失控。
二、阀门定位器反馈滑杆锈死液位波动厉害,检查发现阀门定位器反馈机构滑杆已全锈死不能转动,只好用手轮控制。
设法敲出滑杆,打锈并加油后装回,调节阀复回正常。
阀门定位器反馈机构,随阀的开度大小变化而加进定位器相应的反馈量。
滑杆锈死,反馈作用力不能随阀的开度大小而变化,而不能使阀的开度停在调节器输出信号相应位置上,致使液位波动不已。
三、压力控制阀不能动作一次工艺减负荷,天然气量减不下来,是天然气压力调节阀门不能动作所致。
检查中发现到阀门的输出信号正常,估计是阀芯才结碳卡死,后加大气动信号,再加手轮作用力才关了此阀。
待停车拆开阀门检查,不出所料,因该阀平时负荷稳定开关甚少,天然气中所带的碳黑在阀杆和导向套之间的很小间隙中结碳卡死。
故以后每年大检修时,均将此阀拆开清洗,以免类似事故。
今日焦点:四、阀芯断失控吸收塔液位控制不住,记录曲线波动下降,检查变送器、调节器均无问题。
打手轮控制时发现手轮压下或提起时均不像平时那么沉重,轻飘飘的,判断是阀芯断裂,被迫停车拆开调节阀处理,是阀芯和阀杆连接处断开。
只好更换阀芯,并将阀芯阀杆连接处堆焊一圈增加强度,以免类似事故。
阀芯断裂是在介质压力下的不平衡力所致。
五、加盘根多调节阀打不开大检修后开车时,液氨闪蒸槽液位高,现场检查发现调节阀未打开,急忙打手轮控制使液位正常,仪表工发现是调节阀在检修时,怕漏液氨,盘根加的过多,压得太紧,摩擦大。
适当松点盘根压疬让其动作灵活,重投自控。
六、流量控制波动空气压缩机防喘振流量控制放空阀,在开车过程中频繁开关,致使流量不稳定。
调节阀的常见故障及排除调节阀不同于手动阀门,它在使用过程中要处于不断地运动、调节状态,运动部件多,且要承受来自介质不平衡力等各种力量的冲击,难免出现各种预想不到的故障,这些故障可来自执行机构、调节机构,也可能来自连接的附件装置。
一、填料造成的故障因填料原因造成的故障表现为外泄漏量增大、摩擦力增大及阀杆的跳动。
分析如下:1.填料材质不合适。
由于填料材质不合适造成的故障主要是外泄漏量增大及摩擦力增大例如,在高温应用场合,采用聚四氟乙烯填料。
故障处理方法是更换填料。
2.填料结构设计不当.o填料腔内,填料和有关附件的位置安装不合适,填料高度不合适故障处理方法是按产品说明书要求安装填料和有关附件。
3.填料安装不合适。
例如,石墨填料采用螺旋式安装造成填料压紧力不均匀,中心没有对准等。
故障处理方法是按层安装,使压紧力均匀。
4.填料有杂物。
填料内的杂物造成阀杆划迹。
故障处理方法是对填料进行清洁,除去杂物5.上阀盖安装不当。
上阀盖安装不当使填料受力不均匀。
故障处理方法是重新安装上阀盖的垫圈,并对上阀盖固紧螺栓平均地用对角方式压紧o二、执行机构的气密性造成的故障执行机构的气密性造成的故障表现为响应时间增大,阀杆动作呆滞。
分析如下:1.气动薄膜执行机构的膜片未压紧。
膜片未压紧或受力不均匀造成输入的气信号外漏,使执行机构对信号变化的响应变得呆滞,响应时间增大。
如果安装了阀门定位器,则其影响会减小。
故障处理方法是用肥皂水涂刷检查,并消除泄漏点o2.气动活塞执行机构的活塞密封环磨损。
造成调节阀不能快速响应,阀杆动作不灵敏。
故障处理方法是更换密封环,并检查汽缸内壁有否磨损。
3.气动薄膜执行机构的膜片破损。
表现为阀杆动作不灵敏,可听到气体的泄漏声。
故障处理方法是更换膜片,并应检查限位装置或托盘是否有毛刺等o4.连接管线漏气。
造成阀杆动作不灵敏,响应时间增大。
故障处理方法是用肥皂水涂刷连接管线,检查泄漏点,并更换或焊接。
三、不平衡力造成的故障不平衡力造成的故障表现为调节阀动作不稳定,关不严等。
调节阀的常见故障及解决方法在日常维护中,调节阀的常见故障主要有卡堵、泄漏、振荡和阀门定位器故障等。
1、调节阀卡堵故障的原因及解决方法调节阀卡堵故障主要发生在直行程调节阀身上,且常出现在新装置投运和装置大修投运初期。
这主要是由直行程调节阀自身条件决定的,直行程调节阀结构如图1所示。
图1.调节阀结构直行程调节阀的阀芯是垂直节流,而介质是水平流进、流出。
阀腔内流道存在转弯、倒拐,使阀内的流道变得相当复杂(形状如倒S 形)。
这样就存在了许多死区,为介质、杂质的沉淀提供了空间。
在新装置投运和装置大修后投运初期,管道内焊渣、铁锈等会在这些死区造成沉积,使介质流通不畅,从而造成堵塞。
此外调节阀填料过紧,也会造成阀杆摩擦力增大,直接导致调节阀出现小信号不动作、大信号动作过头的卡堵现象。
在日常维护中,对于这类故障采取的主要办法是利用介质自身的压力来冲走卡堵物,即迅速开、关副线或调节阀,让介质从副线或调节阀处把脏物冲走;另一种办法是用管钳夹紧阀杆,正反用力旋动阀杆,让阀芯闪过卡堵处。
此外通过增加气源压力以增加驱动功率,反复上下开关几次,一般情况下即可解决问题。
若以上办法都不能冲走卡堵物,就需要在操作人员的配合下关闭调节阀前后截止阀,打开旁路,对调节阀采取解体检查处理。
2、调节阀泄漏故障的原因及解决方法调节阀泄露故障主要有调节阀内漏、调节阀填料泄漏和调节阀阀芯、阀座变形泄漏三种。
(1)调节阀内漏的原因及解决方法直行程调节阀内漏故障主要是因为阀杆长短不合适造成的。
对于气关阀(图1),若阀杆太短,阀杆向下(或向上)的距离不够,造成了阀芯和阀座之间不能充分接触,而存在间隙,导致调节阀关不严,产生内漏。
同样对于气开阀,若阀杆太长,也会导致阀芯和阀座之间产生空隙不能充分接触,使调节阀产生内漏。
在日常维护中,对这类故障通常采用的解决办法是准确测量阀杆长度,按实际长度缩短(或延长)调节阀阀杆,使调节阀阀芯和阀座配合严密,不再内漏。