水電站蝶閥故障維護(hù)

之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹水電站蝶閥故障維護(hù)在一些依靠重錘自動(dòng)關(guān)閉蝶閥的水電站，蝶閥運(yùn)行數(shù)年后，蝶閥在關(guān)閉過(guò)程中無(wú)法關(guān)閉*關(guān)閉位置。針對(duì)這一問(wèn)題，提出了一種可靠的蝶閥自動(dòng)關(guān)閉程序。該方案不僅保證了蝶閥的正常關(guān)閉，而且為水電站的維護(hù)和運(yùn)行提供了安全保障。它還可以保護(hù)蝶閥主軸和軸承，并延長(zhǎng)電纜閥。蝶閥的使用時(shí)間。
1水電站蝶閥故障維護(hù)故障蝶閥概述
秦山水電站采用HD743H重錘式液控緩閉止回閥，水平雙板閥結(jié)構(gòu)。蝶閥組件包括閥體，閥門(mén)，工作主密封，軸承，臂，伺服，鎖定裝置，重量和旁通閥。蝶閥閥體采用鑄焊整體結(jié)構(gòu)，閥體與工作密封圈接觸采用不銹鋼材料，延長(zhǎng)了密封圈的使用壽命，提高了密封性能。閥門(mén)的密封位于下游側(cè)，密封面采用斜面結(jié)構(gòu)，密封性能良好。閥體底部有8個(gè)固定螺栓作為固定閥體，可以承受伺服電機(jī)向上推力的上升力和閥門(mén)上的水流，當(dāng)閥門(mén)*關(guān)閉時(shí)不能承受水推力。為了在移動(dòng)水關(guān)閉時(shí)增加閥的自閉合扭矩，閥和閥體被按壓。偏移設(shè)計(jì)的幾何中心偏離旋轉(zhuǎn)中心50毫米，這增加了封閉的可靠性。閥門(mén)的主要工作密封件圍繞閥門(mén)放置有實(shí)心橡膠。它通過(guò)壓環(huán)和壓緊螺釘固定在閥門(mén)上。為了確保密封環(huán)的可調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)定位，固定有鎖定螺釘。閥軸由40Cr鍛鋼制成，鍍鉻與軸承和軸端密封接觸，閥門(mén)與插入的圓柱銷(xiāo)固定。軸承由鋼套和銅瓦組成。銅瓦材料為鑄鋁青銅（ZCuAl1OFe3），軸端密封采用U形支撐環(huán)密封圈。密封力可調(diào)，更換方便。
該閥配有兩個(gè)直徑為200mm的直筒擺動(dòng)繼電器。伺服電動(dòng)機(jī)的活塞桿通過(guò)旋轉(zhuǎn)臂與閥軸連接，活塞桿表面鍍鉻?；钊蜌飧左w由O形圈和PTFE密封件密封;伺服缸設(shè)有兩級(jí)關(guān)閉裝置和節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)，外部通過(guò)高壓軟管連接。
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥水電站蝶閥故障維護(hù)控制系統(tǒng)。蝶閥的開(kāi)啟由FYZ閥的液壓控制裝置提供動(dòng)力。伺服用于將閥門(mén)和重錘推到*打開(kāi)狀態(tài)，然后使用液壓鎖錠。鎖的油源來(lái)自調(diào)速器液壓裝置。當(dāng)設(shè)備發(fā)生事故或需要正常停止時(shí)當(dāng)機(jī)器切換時(shí)，鎖定鎖的油源脫開(kāi)，蝶閥依靠自身的兩個(gè)重量（每個(gè)3.5噸）和液壓力*關(guān)閉閥門(mén)，用于切斷水流和 保護(hù)單位。


2失敗現(xiàn)象
秦山水電站蝶閥于2000年3月投入運(yùn)行，運(yùn)行至2002年3月。發(fā)現(xiàn)蝶閥關(guān)閉過(guò)程中，當(dāng)?shù)y關(guān)閉至全行程的95％左右時(shí)， 蝶閥（重錘）停止下降，蝶閥你不能自己到達(dá)*關(guān)閉的位置。 這只能在*打開(kāi)或*關(guān)閉的兩個(gè)位置與蝶閥相矛盾。 蝶閥位置處于不穩(wěn)定狀態(tài)，漏水量大，噪聲大，給水電站的維護(hù)作業(yè)帶來(lái)很大的安全隱患。密封結(jié)構(gòu)包括：?jiǎn)纹拿芊猓p偏心密封，三偏心密封，偏心密封。各種結(jié)構(gòu)型蝶閥密封類(lèi)型原理如下：

1.單偏心密封蝶閥的密封原理

由于盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心（閥軸的中心）和閥體的中心線在單偏心蝶閥的基礎(chǔ)上尺寸偏差，因此蝶板的密封面將比蝶閥開(kāi)啟過(guò)程中的單偏心密封蝶閥。當(dāng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)到8°~12°時(shí)，盤(pán)的密封表面與閥座密封*分離。當(dāng)*打開(kāi)時(shí)，在兩個(gè)密封表面之間形成較大的間隙。蝶閥的設(shè)計(jì)大大減少了兩個(gè)密封面之間的機(jī)械磨損和擠壓變形，進(jìn)一步提高了蝶閥的密封性能。緊急切斷閥

2.雙偏心密封蝶閥的密封原理

由于閥座的中心線和閥體的中心線在雙偏心蝶閥的基礎(chǔ)上形成β角偏移，蝶板的密封面立即與閥座的密封面分離。蝶閥打開(kāi)了。在關(guān)閉時(shí)接觸并按壓座椅密封表面。當(dāng)*打開(kāi)時(shí)，在兩個(gè)密封面之間形成間隙，這與雙偏心密封蝶閥相同。該設(shè)計(jì)*消除了兩個(gè)密封面之間的機(jī)械磨損和劃傷，大大提高了蝶閥的密封性能和使用壽命。

3.偏心密封蝶閥的密封原理

可變偏心蝶閥的*之處在于安裝盤(pán)的閥桿軸為三級(jí)軸結(jié)構(gòu)。三段軸桿的兩個(gè)軸部分是同心的，并且中心部分軸的中心線偏離兩端的軸線一個(gè)中心距離。盤(pán)安裝在中間軸部分上。這種偏心結(jié)構(gòu)使盤(pán)在*打開(kāi)位置變成雙偏心，并在盤(pán)旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置時(shí)變成單偏心。由于偏心軸的作用，當(dāng)閥芯關(guān)閉時(shí)，閥盤(pán)從閥座的密封錐體移動(dòng)一段距離，蝶閥板與閥座的密封面相匹配，以實(shí)現(xiàn)可靠的密封性能。

由于盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心（即閥軸的中心）和盤(pán)的密封部分是偏心設(shè)置的，因此蝶形密封表面在打開(kāi)過(guò)程中逐漸脫離閥座的密封表面，并且圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)到20°~25°。蝶板的密封表面與閥座的密封表面*分離。當(dāng)*打開(kāi)時(shí)，在兩個(gè)密封表面之間形成間隙，使得在蝶閥的打開(kāi)和關(guān)閉過(guò)程期間相對(duì)機(jī)械磨損和兩個(gè)密封表面之間的壓縮大大減小，從而確保減小。蝶閥密封。
3原因分析
3.1石油管道方面

這種現(xiàn)象可能是由于回油管路中排油不良造成的，導(dǎo)致繼電器關(guān)閉側(cè)的油室油不會(huì)耗盡，從而導(dǎo)致伺服活塞不能*返回到*關(guān)閉位置，從而導(dǎo)致蝶閥臂下降到達(dá)大行程。 ，使蝶閥接近*關(guān)閉位置。

在這方面，檢查工作油管道，并對(duì)管道上的油閥進(jìn)行分解和檢查，以確保工作油管道暢通無(wú)阻。

3.2繼電器結(jié)構(gòu)

為了降低在關(guān)閉過(guò)程中撞擊伺服電動(dòng)機(jī)油底部的伺服電動(dòng)機(jī)活塞的速度和壓力，在操作伺服缸中設(shè)置兩級(jí)關(guān)閉裝置，即節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)。

清洗繼電器節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)繼動(dòng)節(jié)流閥，增大節(jié)流閥開(kāi)度，增加回油流量，減小節(jié)流閥前后壓差，有利于伺服電機(jī)。活塞下降。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)伺服活塞桿表面鍍鉻完好，沒(méi)有生銹跡象。使用上述兩種方法后，沒(méi)有明顯的效果，表明無(wú)論操作系統(tǒng)（操作線和伺服裝置）如何，蝶閥都不能到達(dá)*關(guān)閉位置。

3.3蝶閥關(guān)閉期間關(guān)閉蝶閥所需的扭矩小于軸承處的摩擦阻力扭矩
為了防止沉降阻礙閥門(mén)的打開(kāi)，蝶閥的下邊緣抵抗水流關(guān)閉，并且移動(dòng)水矩M總是傾向于關(guān)閉閥門(mén)。閥門(mén)上的流體動(dòng)壓力沿著水流方向移動(dòng)。流動(dòng)方向是垂直的，垂直分量P1是向上的。 。
當(dāng)百葉窗關(guān)閉時(shí)，水*靜止，并且流體靜壓力施加到閥門(mén)。由于閥的上部和下部之間的位置不同，靜水壓力的中心作用在閥的中心線下方。因此，對(duì)于水平蝶形閥，產(chǎn)生流體靜壓力矩，使得閘門(mén)旋轉(zhuǎn)。
在秦山水電站，蝶閥處于接近*關(guān)閉的位置，無(wú)法正常關(guān)閉。
在閥門(mén)操作中，在操作機(jī)構(gòu)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)軸上存在摩擦力和摩擦力矩。其中，閥軸與軸瓦之間的摩擦力和扭矩是主要的，其值占總摩擦力摩擦力矩的大部分。
根據(jù)設(shè)計(jì)條件，閥軸和鑄鋁青銅的摩擦系數(shù)一般取決于μ= 0.15，因此在壓頭121.5m處，蝶閥可以通過(guò)自重自動(dòng)關(guān)閉。但是，蝶閥不能自動(dòng)關(guān)閉的條件是μ> 0.27。所以可以結(jié)論如下：
秦山水電站＃1和＃2蝶閥運(yùn)行2年后，出現(xiàn)閉合位置不同程度閉合的現(xiàn)象。我們的分析認(rèn)為有兩個(gè)原因：
（1）經(jīng)過(guò)2年以上的操作，蝶閥可能在閥軸與軸承之間產(chǎn)生沉淀，導(dǎo)致閥軸與軸承之間的間隙減小，軸承的摩擦系數(shù)增大。在閥門(mén)的關(guān)閉過(guò)程中，當(dāng)閘門(mén)接近*關(guān)閉位置時(shí)，在閥門(mén)的上側(cè)和下側(cè)之間形成壓力差。該壓力差將在閥軸上產(chǎn)生阻礙關(guān)閉的扭矩。阻力矩等于軸承的摩擦系數(shù)。原則上，當(dāng)阻力扭矩大于閥關(guān)閉扭矩時(shí)，出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
（2）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，軸承潤(rùn)滑面可能被腐蝕，軸承磨損，摩擦系數(shù)增大，也可能引起上述現(xiàn)象。
4治療方法
（1）更改關(guān)閉蝶閥的操作步驟。關(guān)閉蝶閥時(shí)，打開(kāi)旁通閥并在閥門(mén)關(guān)閉后關(guān)閉旁通閥。這樣，蝶閥的水壓在關(guān)閉過(guò)程之前和之后始終保持平衡，消除了關(guān)閉過(guò)程中蝶閥上下兩側(cè)之間的壓力差，并大大降低了關(guān)閉時(shí)的摩擦阻力。該閥門(mén)運(yùn)行平穩(wěn)，可以減少軸承潤(rùn)滑面的磨損，提高蝶閥軸承的使用壽命。
（2）當(dāng)前配置的兩個(gè)砝碼側(cè)面有4個(gè)M30螺孔。您可以在重物上添加一些鋼板，然后用螺絲固定。這增加了重量的質(zhì)量，從而在蝶形閥關(guān)閉時(shí)增加了蝶形閥的重量，從而當(dāng)軸承的摩擦系數(shù)增加時(shí)蝶閥可以平穩(wěn)地關(guān)閉。
在上述兩種方法中，如果采用第二種方法進(jìn)行改造，蝶閥可以自行平穩(wěn)關(guān)閉一段時(shí)間，但在運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)后，沉積物與閥軸之間的軸承和軸承與沉積物分開(kāi)。潤(rùn)滑表面的進(jìn)一步磨損，增大的摩擦系數(shù)導(dǎo)致摩擦阻力變得越來(lái)越大，并且蝶形閥可能無(wú)法自行關(guān)閉或甚至不能更換新的軸承。因此，考慮到處理上述問(wèn)題的難度和電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，采用了一種修改蝶閥關(guān)閉過(guò)程的方法，如圖1所示（灰色是過(guò)程改善圖中的流量）。
5實(shí)際應(yīng)用
改善了秦山水電站蝶閥關(guān)閉過(guò)程后，旁通閥在關(guān)閉的同時(shí)打開(kāi)，閥門(mén)充滿(mǎn)水。蝶閥關(guān)閉，上游和下游之間沒(méi)有壓力差。在該過(guò)程中，基本上消除了作用在擋板上的流體靜壓力矩，同時(shí)，閥軸的摩擦力矩大大減小。實(shí)踐證明，改進(jìn)后的蝶閥運(yùn)行穩(wěn)定，關(guān)閉正常，關(guān)閉效果好。

同時(shí)，考慮到機(jī)組超速，調(diào)速器的主閥被拒絕，蝶閥應(yīng)關(guān)閉，以防止機(jī)組超速。以這種方式，為了防止單元速度在關(guān)閉蝶閥時(shí)由于旁通閥的打開(kāi)而上升，在超速保護(hù)裝置的油路中，以及到調(diào)速器事故電磁閥的燃料管。當(dāng)超速保護(hù)裝置啟動(dòng)時(shí)，事故電磁閥也起作用，調(diào)速器主壓力閥快速朝向關(guān)閉側(cè)，關(guān)閉葉片以防止裝置飛行。



六，結(jié)論
應(yīng)用關(guān)閉過(guò)程的蝶閥在蝶閥關(guān)閉前后具有較小的靜水壓力，大大降低了閥軸的摩擦力矩，減少了主軸和蝶閥軸承的磨損，延長(zhǎng)了蝶閥的軸向磨損。蝶閥主軸。軸承的維護(hù)周期也保證了蝶閥的穩(wěn)定運(yùn)行，確保了水電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

如果對(duì)于帶有大量沉積物的蝶閥，不要使用這種帶自動(dòng)關(guān)閉裝置的蝶閥，因?yàn)槭褂昧藥ё詣?dòng)關(guān)閉裝置的蝶閥，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后， 隨著閥軸中的沉積物和軸承的相互沉淀和軸承潤(rùn)滑表面的磨損，軸承的摩擦系數(shù)增大，摩擦阻力變得越來(lái)越大，蝶閥不會(huì)自行關(guān)閉。 這肯定會(huì)增加蝶閥的檢測(cè)次數(shù)，縮短蝶閥的使用壽命，不利于水電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。與本產(chǎn)品相關(guān)論文禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護(hù)