阀门漏泄影响因素探讨

孙希龙 广西钦州市钦州港国投钦州发电有限公司设备维修部

阀门漏泄影响因素探讨

孙希龙 广西钦州市钦州港国投钦州发电有限公司设备维修部

阀门的管理者、研磨工器具、研磨方法、阀门质量、维护保养，是阀门漏泄缺陷管理和控制的重要影响因素，600MW机组由于阀门内漏可造成2g/kwh供电煤耗的损失，每年至少要损失456万元。如果从这五个方面加强管理与控制，每年可节约上百万元，对于企业节能降耗有着重要意义。

人员；工具；研磨；阀门；维护

引言

在机组的热力系统当中，阀门内漏给机组造成不可估量的热能损失。一般常见于应用较多的疏水、排气、排污、调节等截止类和调节类阀门。由于闸板类和保护类阀门应用数量相对较少，所以漏泄率较低。阀门漏泄初始于内漏情况，因此，及时发现处理内漏是控制事故隐患的关键。根据长期的现场观察和实践证明，管理和控制好阀门漏泄等缺陷主要取决于五个方面。

1 人员的因素

阀门设备管理者，必须在第一时间内发现内漏隐患，以便及时采取控制措施。首先从五个方面正确分析：

（1）操作疏忽未关到位

运行人员操作疏忽，方法不正确，关闭不严，导致内漏。

（2）装置的程控原因

执行机构损坏、定位器损坏、行程调试不正确，开关不到位，导致内漏。

（3）汽水含杂质

阀门开关过程中，夹杂质导致密封面损坏，导致内漏。

（4）备件损坏导致卡涩

阀芯组件、密封组件损坏形成卡涩、影响开关运行，导致漏泄。

（5）其他原因

检查误判、设计不合理，超参数运行，过力矩、部件损坏等异常因素。

1.1 管理人员的检查手段

（1利用排空管道检查阀门内漏，关闭后管道出口无汽水流出，比较直观。

（2）利用听音棒检查异音或使用红外温度测量仪进行测温，超温50℃为内漏，有误差。

（3）利用建立阀门温度监测表，以环境温度变化规律为参考，呈上升趋势则说明内漏。

（4）利用开关操作法，检查一、二次阀门内漏，注意温度传导造成“假内漏”现象。

（5）利用“反手快速检测”法，检查阀体表面温度来判断是否内漏，有误差。

（6）利用安装温度测点判断内漏，设置阀体下游150mm处金属温度高于70℃为内漏。

（7）利用阀门内漏检测仪，通过声音和图谱检查使内漏检测更加专业、精确。

1.2 管理人员的管理责任

（1）发现内漏及时处理，注意正确采取隔离防护措施；

（2）正确预防，严格执行安全、技术、组织方案。

（3）检修过程严格控制检修工艺和质量标准，严格验收。

1.3 小结

随着大容量机组的建设和新型阀门的使用，对管阀人员的岗位职责和管理水平要求越来越高。检修不到位容易造成工期延误，质量不保证容易产生安全隐患。因此，阀门检修必须由具有专业资质的检修单位来承担。树立管理人员的责任意识，增强预防手段，避免人为安全责任事故。例如，为避免管道内杂质损坏阀门密封面，启机前对管道系统彻底冲洗，启机后及时关闭、复紧疏放水阀门已经成为一项重要检查项目。

2 工具的因素

研磨工具具有专用和通用双重性质，有手工和机械两种形式。胎具有锥面和平面两种类型，功能有研磨和切削两种作用。适应范围较广，φ20～600不等。

手工和机械研磨工具根据阀门口径尺寸和研磨要求使用。通常，大口径阀门为平面密封，小口径阀门为锥面密封。还有一种是圆弧面密封，为线密封形式，使用专用研磨工具。

受尺寸和角度影响，平面与锥面之间不通用，平面之间可以通用。锥面研磨工具因制造标准不统一，角度规定不尽相同，相同角度可以通用，反之不能。因此，使用锥面研磨工具之前应先测量角度。为避免发生角度研磨错误，许多阀门配有专用研磨工具，防止互换。

研究表明，锥角越大，阀杆的扭矩越大，否则操作控制力矩不当，容易造成内漏。

2.1 正确使用研磨工具

为提高研磨效率和研磨质量，根据阀门类型和密封面标准配备专用或通用研磨工具，研磨胎具的材料硬度要低于阀门密封面材质的硬度。选用标准阀门产品，备配标准研磨工具，非标准研磨工具因精度或角度与设计不符，研磨工具材料选用不当，容易给阀门造成损坏和经济损失，应尽量避免使用。

研磨工具使用过程中，应控制密封面偏斜和不达标缺陷。若磨具角度不标准，密封面磨偏容易造成密封位置不在工作范围内而无法使用；若过度研磨则使密封面硬质合金层厚度减薄或失去，导致密封面的抗冲蚀能力与密封性能下降，形成安全隐患。

正确的研磨与修复可以实现阀门的再利用，使用标准研磨工具可以保证阀门的检修质量和使用周期，避免研磨缺陷产生泄漏事故。

2.2 妥善保管研磨工具

研磨工具应妥善保管，防止研磨工具和零件的缺失给阀门缺陷处理带来质量影响。更换选用阀门类型时，应注意阀门类型与研磨工具的匹配要求，保持研磨工具的通用性，避免阀门类型复杂化，造成巨大的工具浪费现象。研磨工具价格昂贵，弃置不管，容易造成固定资产流失。

2.3 小结

过去使用自制手工研磨工具较多，研磨技术比较单一。随着机组容量的发展建设和经济发展水平的提高，研磨工具也更趋向标准化、专业化。原因是：

（1）进口阀门研磨工具拥有自主知识产权，传统研磨工具无法替代。

（2）现代企业管理与创新水平的提高，注重提升安全质量和新型技术应用。

（3）技术人才缺乏，企业基于风险评估考虑，客观存在“修不如换”的思想，规避安全风险。

（4）传统研磨工具与新型阀门技术发展不相适应存在明显不足。

（5）阀门技术发展带动研磨工具产业发展。

目前，国内已形成专业研发研磨工具和阀门检修市场，为阀门缺陷处理提供重要技术支持。专业阀门检修可以提供质量保障。

3 研磨的因素

研磨人员应通过技术签订，具备阀门研磨资质。具有一定的理论基础和丰富的研磨经验。第一，掌握各类阀门密封面的研磨工艺和质量标准；

第二，掌握各种研磨方法和研磨技巧；

第三，掌握研磨工具的操作方法和注意事项；

第四，能够根据密封面缺陷程度制定研磨方案。

研磨工艺是基础，通过经验积累可以提高研磨质量。质量标准是关键，通过标准检验可以消除安全隐患。

3.1 正确选用研磨材料

研磨材料可以消除密封面缺陷。

利用研磨胎具研磨时应正确选用研磨材料。

研磨材料有砂布、研磨砂、研磨膏。根据砂粒粗细不同，砂布有00号、0号、1号、2号、3号等，00号最细；研磨砂又分为磨粒、微粒、微粉三种；研磨膏由油脂和研磨粉调制而成。

粗研一般用磨粒和磨粉，细研用研磨膏，要求表面粗糙度为Ra0.2以下时选用微粉。

3.2 合理运用研磨方法

研磨方法有手工研磨和机械研磨两种。

机械研磨主要有两种气动和电动，可以提高效率。

手工研磨分为研磨砂研磨和砂布研磨，前者，质量好效率慢；后者速度快又干净。

研磨分为粗研、中研、细研、精研四个布骤。研磨工作不一定必须从粗研开始，可视密封面缺陷程度来确定。粗研主要是得到正确的尺寸和精度，精研主要是降低粗糙度。精研时可用润滑油，以不变色为合格。

阀门检修当中，密封面研磨为主要工作，通常进行手工研磨。研磨方法应合理运用。如，闸阀和安全阀。闸阀的阀座通常采用机械研磨，因为手动控制困难；安全门则采用手动研磨，考虑机研操作不慎，容易造成密封面损坏。

精密切削后的密封表面必须要进行精研，否则容易造成内漏。

切削研磨方法的步骤：

（1）用切削工具，缓慢旋转刀头切磨阀座，磨出整洁光亮的密封面。

（2）将阀瓣夹在车床上，同心度控制在φ 0.03，使用精确推进的单点刀具，表面速度控制在9～15m/min，切削时尽量减少金属切削量，与中心角度控制在29°±≤15′。

（3）用漂染剂涂抹于切削好的阀瓣表面与阀座密封面做密封线检测，一道窄的干净的连续接触线即合格。

（4）再用微粉进行研磨，每次持续研磨约2min，直至形成闪亮的圆环即合格。

机研和手研的区别：

（1）机研优点是研磨速度快、效率高；缺点是磨削量多；对于凹坑、沟槽、划痕较重的密封面进行粗研时比较适合，细研和精研时不宜采用。

（2）手研优点是磨削量小；缺点是研磨速度慢、效率低；细研和精研时比较适合，粗研时不宜采用。

3.3 小结

研磨是一种精密的机械加工工艺。通过研磨速度、压力、余量的合理控制可以提高精度和质量。

阀门的密封面经过研磨后，还是有泄漏的可能，主要在研磨的过程磨偏造成的。

研磨过程中，应做到“勤检查”，平均研磨2min/次应进行检查。

避免使用不合格的研磨工具。

避免研磨人员的素质参差不齐，给质量控制带来不利因素。选择一支专业可靠、技术过硬的阀门检修队伍，可以更好地控制质量。

严格执行三级验收制度，防止研磨缺陷。

4 阀门的因素

阀门选型阶段，应选可靠的3至5个厂家（到各厂调研后定）。在招标中选取，不能只考虑费用而降低阀门的质量要求。阀门的品牌、种类繁多，给设备管理造成很多麻烦。备品配件的储备种类增多，给备品配件替代和互换带来诸多不变，造成库存增加。若先期的设备质量不高，频发的缺陷较多，那么后期投入改造的费用就多，造成二次浪费。能使用开关式阀门则不选用调节型阀门，不仅增加费用也容易造成泄漏，影响机组效率。

4.1 高端阀门的制造水平现状

我国在金属和非金属材料、阀门产品的结构设计水平、制造和检验能力、试验能力等方面具备生产高端阀门的有利条件，但在阀门的生产工艺、制造工艺、铸造工艺、锻造工艺方面存在一定不足，造成了我国阀门产业处在技术落后、可靠性差、功能不强的水平。

国产阀门质量和品牌良莠不齐，没有形成公认的国产优质高端阀门品牌。与电站装备发展速度相对滞后。质量上仍存在加工粗糙、密封性能稍差的缺陷，很难使用户信任而在关键系统中得到大量应用。

进口高端阀门质量总体上是好的，满足了高参数、大机组运行的要求。有力保障了电厂运行安全和避免了故障经济损失。但由于设计、安装、调试、管理等原因还是存在着阀门的冲蚀、内漏、卡涩、磨损、振动、噪音大等种种设备缺陷，所以仍然要加强阀门管理。

4.2 阀门焊接的质量因素

因质量问题而频繁更换阀门易产生焊接不安全因素。焊前要用光谱仪进行材质校验，焊接材料要进行检验，审核焊接方案，检查焊接次数历史记录，检查热处理条件是否具备，焊后焊缝检测。焊接次数超限、焊接工艺差，存在焊接缺陷，热处理工艺不合格，均构成安全隐患。

4.3 小结

为保证阀门安全，避免更换阀门带来的不利影响，一般检修阀门很少更换。

监管不严格和焊接缺陷不受控，容易增大安全风险。给人身和设备安全、经济效益将造成严重影响。例如阀门密封面重新堆焊加工，应严格遵守焊接工艺和热处理工艺，以防密封面硬度不足增加泄漏概率。

5 维护的因素

阀门的日常维护，对于防止泄漏能够起到预防控制、提早发现、及时处理、延长使用周期的作用。阀门管理应设专人管理，建立技术标准，加强维护。主要措施有：

（1）积极采取预防性检修工作，对所有阀门均应解体检查，发现问题、隐患，提前治理，消除缺陷于萌芽状态；

（2）阀门定期防腐，防止金属腐蚀；

（3）定期测温，检查内漏；

（4）启炉初期、运行中期，应做好盘根热紧以及阀盖螺栓、法兰螺栓的热紧工作；

（5）停炉期间电动门、调节门的应定期开关试验；

（6）对阀门附属热控元器件固定螺栓的进行松动检查工作；

（7）大、中、小修当中对经常开关的阀门、容易发生内漏的阀门进行常规化解体检查；

（8）对逆止门、堵阀等容易忽视的阀门应进行状态解体检查；

（9）对超期使用的盘根、自密封填料进行定期更换；

（10）对电动执行机构装置或气缸活塞定期润滑；

（11）对气动调节门气缸膜片进行查漏检查；

（12）对安全门弹簧进行表面缺陷检查，做好安全门定期校验工作；

（13）对高温高压阀体以及高温管道进行金属监督工作；

（14）对高温管道、阀门的支吊架定期检查；

（15）对管线和弯头焊缝进行100%检验，及时掌握管线动态，防止爆管事故的发生；

（16）检修中注重收集缺失的零件图纸，测绘整理，材质检验，以便后期定制更换；

（17）内漏阀门要以修为主，尽量不整体更换，防止以低代高、以次充好安全隐患；

（18）推动进口阀门国产化，改造不合理设计，降低备件费用。

采取维护管理措施，可有效控制阀门缺陷、降低维护成本、提高运行安全和经济效益。

5.1 实施管理制度的作用

通过管理措施，建立实施有效的缺陷管理制度、设备巡视制度、设备定期校验制度、检修管理制度、设备点检定修制度、设备日常维护保养准则等一系列制度措施,保障阀门缺陷及时、安全、可靠的得到处理。

5.2 小结

通过维护管理，在四级检修当中，做到应修必修，修必修好。例如，有的电厂在机组基建期间的吹管阶段后对阀门全部进行解体检查，开展消缺检修工作，为后期的机组稳定奠定了坚实基础，使阀门消缺及时率控制在95%的以上。

积极采取技术改造、技术攻关等有效治理手段，严密监视超温超压运行带来的振动、卡涩、漏泄等异常情况，做好事故预想和事故预防措施,对泄漏缺陷起到很好的控制作用。

通过建立健全管理制度，可以实现控制风险的目的，发挥监督管理的作用，提高安全管理的水平。

6 结束语

综上所述，人员、工具、研磨、阀门、维护，是阀门漏泄缺陷管理和控制的重要影响因素。必须从这五个影响因素方面入手，实行综合管理。像600MW机组超临界机组进口阀门约为500台左右，其中汽机约260台，锅炉约240台，锅炉进口阀门费用约2000万元，汽机进口阀门费用约800万元，设计院负责范围约900万元，其他辅助配套费用约300万元，合计600MW机组超临界机组进口阀门费用约4000万元左右。600MW机组由于阀门内漏可造成2g/k w h供电煤耗的损失，每年至少要损失456万元.单台阀门内漏全年损失至少34.1万元,如果加上维护费用和更换阀门费用，其浪费更大。所以要实现节能降耗目标，必须加强阀门漏泄缺陷的管理与控制工作。

[3]畅海芳.阀门内漏治理大有可为.电力安全技术.2009.年第5期,第2卷第58页

[5]尧国富.我国火电厂高端阀门现状与分析.电力技术技术综述.总第七十二期.2009,2第2期

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.065

TM621.9;

B;

1673-0097(2008)04-0050-03

A文章编号:1673-291X(2009)30-0186-02

CN23-1249(2009)04-0061-02

孙希龙，1976年出生，男，黑龙江佳木斯人，技师，助理工程师，主要从事火电60万锅炉设备检修和管阀维护点检工作。（广西国投钦州发电有限公司 广西 钦州535008）。