某大型电厂调速器主供油阀开度与阀盘开度指示不一致分析报告及建议

2017-09-30王继承田冰刘佳磊王永洪牟亮

科技视界 2017年13期

王继承+田冰+刘佳磊+王永洪+牟亮

【摘要】本文主要针对调速器系统DN100主供油阀门在一侧额定压力另一侧无压力情况下开启后对蜗轮蜗杆传动形式的阀门造成的影响，总结出蜗轮蜗杆阀门损坏的原因、处理思路，以及调速器主供油蜗轮蜗杆阀门带压操作的建议，以期为同行提供参考。

【关键词】调速器；开度指示；主供油阀；蜗轮蜗杆

0 概述

某大型电厂调速器主供油阀主要用于控制调速器压力油罐给调速器用户供油，同时兼作为筒阀紧急停机液压阀AA033阀压力油源。机组正常运行时主供油阀处于全开位置。调速器主供油阀型号为 Q347Y-64P，压力等级为6.4MPa，通径100mm球阀。该阀传动形式为蜗轮蜗杆结构，阀门的开启和关闭是人工通过转动手轮来实现。

1 問题现象

2015年5月24日，#7机组在检修后，运行人员打开调速器主供油阀71005至40%全开度，进行筒阀液压系统充油、排气恢复措施，但由于紧急停机液压阀AA033右侧压力油未供达，导致#7机组筒阀发生误落。检修人员与运行人员现场检查发现调速器主供油阀71005 的40%开度显示为虚假指示，而实际开度为0，故调速系统压力油未真正到达筒阀紧急停机液压阀AA033（AA033处于紧急动作状态），导致#7机组筒阀发生误落，后运行人员将调速器主供油阀71005开至全开。

2015年06月24日，检修人员开票检查#7机组调速器主供油阀71005阀阀门实际状态，该阀阀盘指示为全开，同时传动齿盘已到达全开限制位。将#7机组速器主供油阀71005阀传动结构拆卸后检查发现，#7机组速器主供油阀71005阀传动杆键槽处严重变形，变形大概在20°左右，结合阀杆及键槽变形量，分析判断#7机组速器主供油阀71005阀目前开启状态约为80%。

2 阀杆变形原因分析

2.1 阀门安全富裕量不足

调速器主供油阀71005阀与压力油罐连接，阀门工作压力为6.4MPa，压力油罐工作压力达到6.3MPa，油泵出口溢流阀阀值为6.5-6.7 MPa之间，此阀门在设计选型时安全富裕量考虑不周且此阀阀芯较大，受压面积大，在进行操作时操作力矩也较大。阀杆在蜗轮蜗杆机构作用下造成阀杆变形，此为阀杆变形的主要原因。

2.2 阀杆强度与蜗轮蜗杆机构不匹配

调速器主供油阀71005阀阀杆变形是由于在蜗轮蜗杆机构作用下造成的。从机械传动机构设计原则来说，虽然可通过蜗轮蜗杆来放大力矩，但前提是蜗轮蜗杆结构的最大传动力矩应小于阀杆本身产生扭矩变形的力矩值。通俗点讲：小了打不开，大了容易造成阀杆变形。

2.3 结构设计未考虑平压管

调速器主供油阀71005阀前后未设置平压管是此阀变形的另外一个原因。参考《锦东电站筒阀油压装置设计》在主供油阀前后设置了平压管路，并设计一个DN10、 PN100的球阀控制平压，使得阀门开启和关闭较为省力，避免了阀门憋压开启的问题。

2.4 结论

综上分析， #7机组调速器主供油阀71005阀阀杆变形的主要原因为阀门结构强度安全富裕量不足，导致在操作时现变阀杆形问题。阀杆变形后在操作手轮过程中蜗轮蜗杆及开度指示在旋转而实际阀杆没有旋转，也就出现了开度显示为40%时，实际开度为0的状态。

阀杆与蜗轮蜗杆机构不匹配以及主阀前后未设计平压阀为次要因素。

3 阀门开度80%开度供油量分析

3.1 #7机组调速器与#5、#8机组调速器有水调试相关数据对比

结合#7机组调速器有水调试和#5、#8机组有水调试相关数据对比如下：

#7机组，正常开机时间为35.06s，正常关机时间为14.10s，紧急停机时间为14.34s，事故停机时间为13.28s。

#5机组，正常开机时间为36.86s，正常关机时间为14.16s，紧急停机时间为13.92s，事故停机时间为13.10s。