300MW机组给水泵逆止门内漏故障分析及处理

2013-09-01樊义卯靳卫国赵兴楼

河北电力技术 2013年1期

樊义卯，靳卫国，赵兴楼

（华能国际电力股份有限公司上安电厂，石家庄 050310）

华能国际电力股份有限公司上安电厂（简称“华能上安电厂”）二期工程为2台300MW汽轮发电机组，单机配备2台汽动给水泵和1台电动给水泵，正常时2台汽动给水泵运行，1台电动给水泵备用。主泵出口逆止门（共6台）采用升降式逆止阀，型号为 H61Y－DN200，压力等级为2 500LB，1997年10月投产使用。

1 故障经过

2010年11月10日6：25，在3号锅炉MFT后，汽动给水泵联跳，电动给水泵启动。A、B转速均由4 650r/min升至4 850r/min后同步迅速下降，20 s后，A、B汽动给水泵转速出现差异，A泵转速逐渐到零，B泵转速则迅速上涨至5 000r/min后稳定。6：32，关闭B泵出口电动门后，B泵转速迅速下降。分析判断可能是给水泵逆止门处出现内漏。

2 原因分析

经过对逆止门解体检查发现：3B主泵出口逆止门阀座冷镶在阀体上，未进行密封焊，阀座与阀体配合精度不够，刚性密封必须有闭合密封线（或密封面）才能实现压力介质的有效阻断。阀体与阀座配合面存在冲蚀坑洞，也是密封不严，给水内漏冲蚀造成的，长期运行后阀座冲蚀严重。

阀座设计厚度为6mm，抗冲击能力差。给水系统额定压力213kg/cm2，逆止阀直径DN200，逆止阀关闭时给水作用在阀芯上的推力F为66 882 kg；阀芯作用在阀座密封面上的压强P为1 428 kg/cm2，可见逆止门回座时作用在阀座上的力是巨大的。阀芯与阀座多次撞击，造成阀座不规则变形，如图1所示。

图1 变形损坏后的阀座

经检查，认为逆止门密封不严，阀座厚度设计不合理是导致给水泵逆止门内漏的原因。

3 处理措施及效果

在不改变阀座流量的前提下重新设计阀座，阀座厚度由原来的6mm加厚到18mm；原来的阀座内孔为变径结构，下部内径为230mm，上部内径206mm，新加工阀座通流面积与原阀座相同。阀座与阀体配合有0.05～0.1mm的紧力，并进行阀座上端面密封焊，保证阀座的严密性；为了增强阀座密封面的强度，在阀座密封面处增加2mm厚的硬质合金堆焊层，保证阀座的抗冲击性。优化设计后的阀座尺寸如图2所示。

图2 优化设计后的阀座尺寸（单位：mm）

松开逆止门门盖法兰螺栓解体阀盖，将卸逆止门导向套专用衬板安放到导向套底部，用M24螺杆螺母将衬板和小横梁连接好，横梁两头各安装1个起重量为10t的液压千斤顶，并用千斤顶将横梁顶起找平，使拉杆适当受力。在导向套内填装满干冰使套筒冷缩；在阀体外侧用2个烤把对称均匀烘烤阀体使阀体热涨。冷却时间约为40min，快速烘烤时间为15～20min，加热温度200～250℃。2个千斤顶同时向上顶起，将阀芯导向套缓缓拉出移走，用切割机在阀座上切出4道缝隙以释放其过盈力，用短铜棒将阀座由下向上从阀体上打出取下，并打磨清理阀体上阀座凹窝内弧面及底平面。

准备好阀座毛坯料，阀座材质为2Cr13不锈钢，用车床粗加工毛坯料至一次加工尺寸，用电加热片（也可用烤箱）加热一次坯料至250～300℃（保温一段时间），在密封面处堆焊约5mm厚547钼硬质合金，保温缓冷至常温。精加工阀座至图纸要求尺寸及精度，堆焊层保留2mm厚度，阀座做着色试验检查有无裂纹及焊接缺陷，用研磨机（或手工）镜面研磨阀座密封面。

在阀座密封面涂红丹油与阀芯做接触试验，检验阀座与阀芯接触情况并研磨至合格（阀线宽度为0.30～2mm）；冰柜温度调至－15～－20℃，把阀座放入冰柜内冷冻1h，充分冷透后取出安放在阀体洼窝处，轻轻用紫铜棒敲击到位，自然放置1～2 h达到室温即可，阀座温度升至室温后用2个烤把均匀烘烤阀体内外至200～300℃，阀座与阀体结合处平面用不锈钢焊条平焊一圈，然后以一定速度缓冷至室温，在阀座及焊口处做着色试验检查有无焊接缺陷及裂纹，再次检查阀芯阀座的阀线是否完好，在阀芯导向套内填满干冰，冷缩导向套后安装到阀体上，回装逆止门门盖、石墨密封圈。

阀座更换后对阀门进行跟踪检查，机组运行良好，未发生异常。