糯扎渡电厂渗漏排水泵出口单向阀故障分析

陈亮 杨喆

摘 要：在解决厂房渗漏排水3号泵出口压力表异常的缺陷中，发现出口单向閥Y型支撑杆环形连接部位断裂，并且阀体锈蚀严重。处理方法是用合格的相同型号的单向阀进行更换，缺陷得到了解决。但该方法并没有从根本上解决问题，本文从产生单向阀Y型支撑杆环形连接部位断裂故障的各方面原因进行深入思考，得出支撑杆材料易锈蚀的结论，并提出了采用具有更强抗腐蚀性能的不锈钢材质的单向阀，从根本上解决这一问题。

关键词：厂房渗漏排水系统；单向阀；故障分析

中图分类号： TV738文献标识码：B

糯扎渡电站安装有9台650MkW机组，总装机容量为5850MkW，是云南省装机容量最大的水电站。糯扎渡电站厂房渗漏排水系统由渗漏集水井、4台潜水泵、2台清淤射流泵、1个控制柜、4个启动柜和4个手动控制箱、管路、阀门、表计等组成。厂房渗漏排水系统主要排出厂房建筑物各处渗漏水和机电设备漏水，通过4台潜水泵将集水井积水排至1号或2号调压井。

某日，运行人员发现厂房渗漏集水井水位上升较快，并且厂房渗漏排水3号泵在未运行时，其出口压力表显示0.2MPa。处理发现为厂房渗漏排水3号泵出口单向阀故障。

1 单向阀故障分析

单向阀是流体只能沿进水口流动，出水口介质却无法回流[1]。在渗漏排水系统中单向阀起到防止水回流至集水井的作用。

处理发现厂房渗漏排水3号泵出口单向阀用于夹住阀瓣的支撑杆锈蚀严重，其中Y型支撑杆环形连接部位断为三节。由于Y型支撑杆环形连接部位断裂，弹簧对阀瓣失去压紧力，从而使单向阀止回作用失效。

渗漏排水3号泵出口单向阀故障部位对Y型支撑杆环形连接部位发生断裂的原因进行推测，从而发现使其断裂的原因可能有以下几种：支撑杆材料强度不够、水击压力大、支撑杆材料易锈蚀。对原因进行具体分析有：

（1）支撑杆材料强度不够。

厂房渗漏排水3号泵出口单向阀的型号为DN300/PN16/QT450，即该单向阀的公称直径为300mm、公称压力为1.6MPa、主体材质为球墨铸铁。

由于调压井的水位是变化的，所以启泵时厂房渗漏排水出口单向阀的水压一般在0.4MPa至0.6MPa之间。

而厂房渗漏排水泵出口单向阀的公称压力为1.6MPa，远大于0.6MPa，所以厂房渗漏排水泵出口单向阀的支撑杆材料是满足强度要求的。

（2）水击压力大。

由于厂房渗漏排水泵启动时，厂房渗漏排水泵出口单向阀所承受的压强一般在0.4MPa至0.6MPa之间，该压强对阀体产生的水击压力并不大。

（3）支撑杆材料易锈蚀。

从图1中可以看出，厂房渗漏排水3号泵出口单向阀两侧的支撑杆锈蚀严重。从图2、图3中可以看出，Y型支撑杆环形连接部位和Y型支撑杆杆体的锈蚀比较严重，而且Y型支撑杆与阀体的连接部位由于锈蚀和水流的冲刷，使该部位的锈蚀向内部扩展，未锈蚀部分的横截面积明显减小，致使Y型支撑杆的强度下降。因此，支撑杆材料易锈蚀是Y型支撑杆环形连接部位断裂的主要原因之一。

2 单向阀故障解决对策

由于4台厂房渗漏排水泵所处的工况是一样的，3号泵会出现单向阀Y型支撑杆锈蚀从而导致断裂的问题，在其他3台泵也很可能会出现。并且此次的故障处理方法是更换相同型号的单向阀，发生故障的根本问题并未得到解决，从而使此类故障周期性反复出现。因此要解决单向阀Y型支撑杆环形连接部位断裂故障，就要解决单向阀Y型支撑杆锈蚀的问题。

厂房渗漏排水泵出口单向阀阀体采用的材质是球墨铸铁。球墨铸铁是碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。但其抗腐蚀性能并不优秀，由厂房渗漏排水3号泵出口单向阀阀体的锈蚀情况可以看出。因此，可采用拥有更强抗腐蚀性能的不锈钢材质的单向阀，来解决这一问题。

3 总结

1）厂房渗漏排水3号泵出口压力表异常的原因是出口单向阀Y型支撑杆环形连接部位断裂，导致单向阀止回功能丧失。

2）出口单向阀Y型支撑杆环形连接部位断裂的主要原因是支撑杆材料易锈蚀。

3）从根本上解决这一问题的方法是采用具有更强抗腐蚀性能的不锈钢材质的单向阀。

参考文献：

[1]张展.阀门的设计与应用[M].北京：机械工业出版社，2017.

作者简介：陈亮（1985-），男，江西抚州人，硕士，助理工程师，从水电站运行与维护方面的工作。