208C汽轮机主气阀泄漏故障浅析

（神华宁煤煤化工安装检修公司，宁夏 银川 750411）

208C汽轮机主气阀泄漏故障浅析

窦国明 龚浩龙

（神华宁煤煤化工安装检修公司，宁夏 银川 750411）

本文针对汽轮机自动主汽阀内漏的问题，分别从设备结构、缺陷现象、处理过程等方面进行了分析总结。

主汽阀；预启阀；卡涩；处理

神华宁夏煤业集团甲醇厂208C发电机组汽轮机是由南京汽轮电机有限责任公司生产的C25-8.83/0.981-8型抽气凝气式汽轮机。从208E锅炉来的高压蒸汽，经由蒸气管道和隔离阀至进汽主汽阀，通过进汽主汽阀后，流向四只调节汽阀。蒸汽在调节汽阀控制下流进汽轮机内各喷嘴膨胀做功，冲击汽轮机的叶片使汽流的动能转换为汽轮机转子旋转的机械能，旋转的机械能带动发电机转动发电。在2013年12月份开始，汽机主汽阀出现内漏现象，造成机组运行存在隐患，2014年6月大检修期间对阀门进行拆卸检查，分析处理阀门内漏问题，消除设备运行安全隐患。

1 进气阀的结构及工作原理

自动主汽阀是汽轮机保护系统的主要部件，其特点是动作迅速，使汽轮机组在规定的时间内停下。汽轮机所有停机保护均是通过主汽阀和调节汽阀的关闭来实现的，如果调节汽阀发生故障，最终依靠关闭主汽阀快速切断汽轮机汽源，以防止汽轮机超速，保证机组的安全运行。汽轮机主汽阀为带预启阀的单阀座蝶阀，主汽阀在全开或全关位置上工作。主气阀的执行机构安装于阀门弹簧操纵座上，它的油缸活塞杆与阀门刚性连接在一起，油缸活塞杆运动时带动阀杆做相应的运动。主汽阀主要由是由主阀芯、预启阀、执行机构组成。阀杆通过垫圈压帽将其固定在预启阀上。预启阀压帽上有两个对称的键以防止转动。主阀芯是以丝扣和导向部分相连接，在球阀芯的圆周上对称开有孔口，当预启阀开启时，蒸汽由此孔进入阀内后，给主阀芯一向上的力，同时降低了主阀前后压差，从而减小了阀门的提升力。

2 阀门泄漏产生的后果

由于主汽阀及调节阀出现了内漏的现象，汽轮机在暖机过程中，蒸汽由阀门泄漏至机组内，造成机组冲转。按照汽轮机操作规程，汽轮机在启动前，机组的系统真空度需要达到-80～-87kPa，汽机才能进行冲转启动。机组系统形成真空的引压管线由汽轮机主蒸汽管道引出，因此只有当主汽阀阀前压力达到8MPa，机组的系统真空才能达到80kPa。由于汽轮机主汽阀与调节阀同时内漏，当汽机主汽阀阀前压力达到1MPa，系统真空度只达到-6kPa，汽轮机的转速就达到800r/min，因此造成机组无法正常启动，如图1所示。

图1

3 阀门泄漏原因分析

3.1 阀门密封不严

主汽阀芯与主阀座以及预启阀与预启阀座密封不严，都会造成阀门的泄漏。在对主汽阀拆检过程中，发现阀芯密封面处，形成氧化层，而使得密封面表面粗糙不平。阀门在关闭状态，无法形成密封，从而造成蒸汽泄漏。

3.2 阀门开关不到位

阀门如果在关闭过程中，没有完全关闭，也会造成蒸汽泄漏至机组内。而造成阀门开关不到位的主要原因是由于运行中蒸汽品质不合格而使部件表面结垢后，堵塞主汽门动静间隙，造成卡涩使主汽阀关闭不到位。

在拆卸主汽阀过程中，测得主汽阀的整个行程仅为80mm，而主汽阀的设计总行程为120mm，其中主阀芯的行程为80mm，预启阀的行程为40mm。因此断定主汽阀并没有完全打开或者关闭，在对主汽阀进一部解体中发现，预启阀在阀套内卡涩粘死，预启阀无法正常关闭，使得蒸汽由预启阀入口泄漏至阀门内，最终导致阀门泄漏。

4 解决方法

针对阀门由于密封面产生的氧化层而造成阀门密封不严，需要对主汽阀芯上的氧化层进行打磨处理，阀门密封面上的氧化层清理干净后，将阀门与阀座进行对研，修复阀门的密封面。

而对于阀门开关不到位而造成的阀门泄漏，需要对阀门的各个动静配合间隙处进行清理，确保各配合间隙符合要求，使得阀门开关正常。

而此次检修过程中，由于无法将预启阀从阀室内拆除，且阀门的内件备件并未到货，因此临时决定将气阀预启阀进口处焊接堵住，使气体无法从预启阀处通过，达到防止泄漏的目的。

结语

主汽阀泄漏的原因大多为阀门卡涩开关不到位而引起，而引起卡涩的原因，从解体的情况来看，在阀杆、阀套、阀蝶、阀腔内均生成了很厚的高温氧化皮,阀蝶上高温氧化皮最厚处达1mm，阀杆上高温氧化皮最厚处达0.15mm,且高温氧化皮有成片脱落的痕迹。脱落的高温氧化皮进入到阀门动静配合处，而造成主汽阀卡涩。因此在检修过程中需要及时处理，已防止缺陷扩大。另外主汽阀的定期活动试验是一项非常重要的工作，运行中应定期进行试验，保证主汽阀的正常运行。

[1]任晓善．化工机械维修手册[M]．北京：化学工业出版社,2004．

[2]王者顺．机泵维修钳工[M]．北京：中国石化出版社,2007．

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