锅炉启动循环泵出口电动调节阀装反分析及反思

□谷开新［1］ 臧万万［2］

［1］江苏省宏源电力建设监理有限公司 ［2］江苏省电力建设第一工程有限公司

锅炉启动循环泵出口电动调节阀装反分析及反思

□谷开新［1］ 臧万万［2］

［1］江苏省宏源电力建设监理有限公司 ［2］江苏省电力建设第一工程有限公司

［导读］ 本文对国信新海发电有限公司1000MW超超临界锅炉启动循环泵出口电动调节阀装反的问题进行了分析及反思。介绍了启动循环泵管路系统中阀门结构及布置情况，分析了阀门装反的原因，以及阀门装反对机组经济性及安全性的影响。对阀门安装质量控制要点予以归纳，力求在日后工作中阀门安装质量控制规范化、标准化。本文对火电机组安装工程阀门安装质量控制具有一定的指导意义和参考价值。

图1 ：锅炉启动系统流程图

一、工程概况

国信新海发电有限公司2×1000MW机组扩建工程锅炉为上海锅炉厂有限责任公司生产的超超临界参数变压运行螺旋管圈水冷壁直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、塔式、露天布置燃煤锅炉。锅炉采用启动循环泵的内置式启动系统，由启动循环泵、启动分离器、贮水箱、大气扩容器、凝结水箱、水位控制阀、管道及其它阀门组件等组成。

在锅炉启动及低负荷运行阶段，炉水循环确保了在锅炉达到最低直流负荷之前的炉膛水冷壁的安全性。当锅炉负荷大于最低直流负荷时，一次通过的炉膛水冷壁质量流速能够对水冷壁进行足够的冷却。在炉水循环中，由分离器分离出来的水往下流到锅炉启动循环泵的入口，通过泵提高压力来克服系统的流动阻力和循环泵控制阀的压降。从循环泵出来的水通过省煤器，再进入炉膛水冷壁，在循环中，有部分的水蒸汽产生，然后此汽水混合物进入分离器，分离器通过离心作用把汽水混合物进行分离，并把蒸汽导入过热器中，分离出来的水则进入位于分离器下方的储水箱。储水箱通过水位控制器来维持一定的储水量。通常储水箱布置靠近炉顶，这样可以提供循环泵在任何工况下（包括冷态启动和热态再启动）所需要的净正吸入压头。储水箱的较高的位置同样也提供了在锅炉初始启动阶段汽水膨胀时疏水所需要的静压头。在启动系统设计中，最低直流负荷的流量是根据炉膛水冷壁足够被冷却所需要的量来确定的。即使当一次通过的蒸汽量小于此数值时，炉膛水冷壁的质量流速也不能低于此数值。炉水再循环提供了锅炉启动和低负荷时所需的最小流量，选用的循环泵能提供锅炉冷态和热态启动时所需的体积流量。本工程启动系统如图1所示。

二、阀门反装情况分析

本工程#2机组锅炉启动循环泵系统安装施工过程中，由于施工单位技术人员管理不到位、施工人员操作粗心以及监理人员的监管疏忽，导致启动系统循环泵出口电动调节阀反装，阀门位置如图2所示。

该阀门位于炉前68m层启动循环泵出口电动闸阀前悬空管路上，如图3所示，

此处脚手架在该阀门安装完成后已拆除，阀门所标识介质流向箭头在平台可视区域背面，监理人员在检查验收过程中又一次疏忽，错过了发现错误进行纠正的机会。

冲管调试前期，监理部组织由业主、施工单位、调试单位参加的各方联合检查，亦未发现该阀门反装的错误。综合以上三方面考量，正是由于施工单位管理不到位、冲管调试前期各方联合检查的不彻底以及监理人员在安装过程中的监管疏忽和安装完成后检查验收的不细致，导致了阀门反装这样低级错误的出现。

2：启动循环泵出口电动调节阀位置标记

启动循环泵管路系统中共有阀门25个，含循环泵进口电动闸阀1个，循环泵出口电动调节阀1个，循环泵出口电动闸阀1个，循环泵出口止回阀1个，循环泵出口最小流量管电动控制截止阀1个，循环泵暖管止回阀1个，循环泵进口冷却水管路止回阀、电动闸阀、电动调节阀各1个，循环泵压力测点截止阀8个，循环泵出口流量测量截止阀8个。其中循环泵出口电动调节阀用来调节循环水流量，以满足锅炉运行过程中调整循环水母管压力和流量。如果启动系统管路中循环泵出口电动调节阀失去效用，将会使循泵一直处于全出力工作，循泵电流（特别是启动电流）居高不下，启停时更不安全，这样的电耗是极大的，对机组经济性和安全性都极其不利。所以正常运行中出口电动闸阀都是常开的，再靠循环泵出口电动调节阀来调整。

一般调节阀为对称的蝶阀的结构，不分入口和出口，所以不存在装反的问题。其他结构的调节阀，入口和出口装反了，则会影响阀的流量特性，引起流量系数的改变，有时还容易使盘根处泄漏。对于单座阀，装反会使不平衡力改变方向，甚至影响阀的稳定性。在高压调节阀中，流向选择不当，还会影响使用寿命。前文所涉及本工程#2锅炉启动循环泵出口电动调节阀为角形阀，节流型式相当于单座阀，因而装反不仅会使不平衡力改变方向影响阀的稳定性，还会影响其使用寿命。

根处泄漏。对于单座阀，装反会使不平衡力改变方向，甚至影响阀的稳定性。在高压调节阀中，流向选择不当，会影响使用寿命。

图3 ：启动循环泵出口电动调节阀现场实物

还。前文所涉及本工程#2锅炉启动循环泵出口电动调节阀为角形阀，节流型式相当于单座阀，因而装反不仅会使不平衡力改变方向影响阀的稳定性，还会影响其使用寿命。

三、阀门安装质量控制

在火电工程建设中，作为一个从事锅炉安装的技术人员，需要经常与各种阀门打交道。在调节阀的应用中，计算与选型是前提，安装与调试是关键，使用与安全是目的。对于一个自动控制系统，调节阀安装得合适与否，直接影响控制系统的调节品质。若调节阀安装不当，将使系统不能正常工作，或使阀门很快损坏，甚至造成生产事故。以反思此次启动循环泵出口电动调节阀反装的错误事例为契机，吸取教训，总结经验，为避免以后的工作中类似错误的发生，下面对阀门安装质量控制要点予以归纳，力求在日后工作中阀门安装质量控制规范化、标准化。

1、安装的基本原则

阀门的安装应遵循国家有关标准，按照设计图纸和设计文件的规定严格执行。例如，电力建设施工质量验收及评价规程、工业自动化仪表施工及验收规范、电气设备安装工程施工及验收规范等；安装所需的设备、辅助设备及主要材料应符合现行国家标准的有关规定。

2、阅读说明书和操作手册

在安装阀门之间，先阅读说明书和指导手册。说明书和指导手册介绍该产品以及安装前和安装时应注意的安全事项及预防措施。

3、安装前的检验

虽然阀门制造商们会采取某些步骤防止运输损坏，但这种损坏还是有可能发生的，且可以在安装之前发现和通报。不要安装已经知道在运输和存放时已损坏的阀门。安装之前，检查并除去所有运输挡块、防护用堵头或垫片表面的盖子，检查阀体内部以确保不存在异物。

四、安装过程的质量控制

1、核对安装对象

新阀在安装之前，应首先检查阀上的铭牌标记是否与设计要求相符。

2、确认管道清洁

管道中的异物可能会损坏阀门的密封表面或甚至阻碍阀芯、球或蝶板的运动而造成阀门不能正确地关闭。为了减小危险情况发生的可能性，需在安装阀门前清洗所有的管道。确认已清除管道污垢，金属碎屑、焊渣和其它异物。另外，要检查管道法兰以确保有一个光滑的垫片表面。如果阀门有螺纹连接端，要在管道阳螺纹上涂上高等级的管道密封剂。不要在阴螺纹上涂密封剂，因为在阴螺纹上多余的密封剂会被挤进阀体内。多余的密封剂会造成阀芯的卡塞或脏物的积聚，进而导致阀门不能正常关闭。

3、方向和位置：

许多阀门具有方向性，例如截止阀，节流阀，减压阀、止回阀等，如果装倒装反，就会影响使用效果与寿命（如节流阀），或者根本不起作用（如减压阀），甚至造成危险（如止回阀）。一般阀门，在阀体上有方向标志；万一没有，应根据阀门的工作原理，正确识别。截止阀的阀腔左右不对称，流体要让其由下而上通过阀口，这样流体阻力小（由形状所决定），开启省力（因介质压力向上），关闭后介质不压填料，便于检修。这就是截止阀为什么不可安反的道理。其它阀门也有各自的特性。应确保这样安装阀体：流体流向与阀体箭头方向或指导手册所指示的方向一致。

阀门安装的位置，必须方便于操作；即使安装暂时困难些，也要为操作人员的长期工作着想。最好阀门手轮与胸口取齐（一般离操作地坪1.2 米），这样，开闭阀门比较省劲。落地阀门手轮要朝上，不要倾斜，以免操作别扭。靠墙机靠设备的阀门，也要留出操作人员站立余地。要避免仰天操作，尤其是酸碱、有毒介质等，否则很不安全。闸阀不要倒装（即手轮向下），否则会使介质长期留存在阀盖空间，容易腐蚀阀杆，而且为某些工艺要求所禁忌。同时更换填料极不方便。明杆闸阀，不要安装在地下，否则由于潮湿而腐蚀外露的阀杆。升降式止回阀，安装时要保证其阀瓣垂直，以便升降灵活。旋启式止回阀，安装时要保证其销轴水平，以便旋启灵活。减压阀要直立安装在水平管道上，各个方向都不要倾斜。

4、确保安全性

安装过程不允许阀门产生泄漏，因此在安装过程中，填料的选择、密封方法的选择都是必须考虑的因素。阀门与管道的连接方式有螺纹连接、法兰连接和焊接连接等区别。阀门是精密构件，如果它们受到管道变形的应力，将破坏正常的工作。因此，法兰与管道安装应垂直并且位置准确以避免管道的变形。并且，管道要适当支撑，以防止它在阀门重量作用下发生弯曲变形。阀门在与管道焊接时必须特别小心。若阀门与管道焊接时注意不够，未能消除应力，则会产生变形。焊接时，必须严格避免焊渣飞溅入阀门内，焊渣的存在有损阀门的性能，如果飞溅直接溅在阀芯上，轻则直接影响阀门的动作，重则损坏阀芯和阀座。

5、加强监督管理，做好事后验收工作

当分项、分部工程或单项工程施工完毕后，我们及时按相应的施工质量验收标准和方法，对所完工的工程质量进行验收。质量控制中最后的补救措施是事后验收。通过事后验收对施工中存在的质量缺陷或质量隐患，监理工程师及时下发监理联系单，要求施工单位及时整改，并配合有关单位及时提出解决的方案，将问题处理。从而达到既保证工程质量又不影响工程进度，避免不必要的经济损失。

五、总结与建议

在工业自动化仪表的安装过程中，调节阀的安装和投运最复杂、最有难度又最容易出问题。在整个过程中，监理与施工单位应相互协调、互相支持、紧密配合，出现问题及时反映及时解决，严格按要求进行、按规程操作，只有这样才能顺利保证调节阀的安装质量和投运质量以保证整个安装项目的顺利进行和整个工业装置的顺利投产。结合对此次锅炉启动循环泵出口电动调节阀装反事故的深入分析，吸取教训，总结教训，关于如何进一步做好阀门安装监理工作总结如下：

（1）提前熟悉项目特点，明确项目目标，确定重点难点。学习设计图纸、系统说明书，熟悉施工技术规范；结合项目特点规划出本项目的工作重点与难点，明确目标，做到有的放矢。（2）掌握阀门安装流程，内容包括：阀门安装方法，安装前期工作，施工组织设计，施工方案，安装工程的各种工艺要求，安装工程的常用技术数据。（3）深入实际，掌握施工实际情况，实事求是，明确职责，积极开展现场监理工作，按设计图及有关标准，对施工单位的工艺过程或施工工序进行检查和记录，对加工制作及工艺施工质量检查结果进行记录。（4）努力做好事前控制、事中控制，加大现场的检查力度。对隐蔽工程的验收能做到紧抓不放，对不合格的分项工程坚持整改完成后再进行下道工序施工。（5）强化监理力度，在熟悉图纸、规范、标准，了解工程进度计划的基础上，采用巡视、平行检查、跟班旁监，随机抽查的方法，待施工单位进行“三检”后再进一步验收，彻底消灭工程中质量问题。（6）工作应具有预见性，既然肩负监督和管理的双重任务，如果没有预见，任务肯定完成不好。在巡视中应善于预见、发现和处理问题。带着问题去现场，重点应检查是否按图纸、规范、规程、标准及作业程序施工；设备材料是否符合设计及规范要求等等，对发现不符合要求的要及时进行纠正和严格控制。（7）在“预”字上下功夫，做到预测预控、预先防范、预而有序、预在多谋。监理人员须充分熟悉设计图纸，技术规范，了解施工现场实际情况，认真调研，扩大信息量，占有资料，联系过去，分析现在，发挥智能优势，运用成熟经验，对于可能出现的情况，要把困难和问题设想的多一点，多准备几手，多拟几套方案，无论遇到什么情况，出现什么问题都能沉着应付，妥善解决。（8）加大监理力度，开展精细化监理。在做好洁净化管理的同时，积极开展精细化监理。如一台机组汽水系统阀门三百多个，数目繁多，位置复杂，检查过程中容易漏检，以往的监理工作中并没有对系统阀门作为一个单独的检查项目的实践。结合此次循环泵出口调节阀装反的教训，管理过程中应编制汽水系统阀门安装检查验收登记表，将汽水系统所有阀门汇总于表内，在安装过程中逐一跟踪检查，必定避免类似错误的发生，确保阀门安装质量。

［1］谷开新（1983-），男，山东济宁人，硕士研究生学历，江苏省宏源电力建设监理有限公司电源工程部工程师。

［2］臧万万（1979-），男，江苏南京人，大专学历，江苏省电力建设第一工程有限公司机炉工程处工程师。