锅炉减温水系统气动调节阀故障原因分析与对策

杨鹏涛

摘要：气动调节阀是电厂的常见设备，如何保证它的正常工作对机组正常运行具有重要意义。本文对气动调节阀常见故障的原因进行了归纳，特别针对过热器减温水调节阀的典型故障进行了分析并给出解决方法，供同类型阀门的检修、维护借鉴。

关键词：气动调节阀；泄漏；卡涩

平圩发电公司一期共两台630MW亚临界机组，#1机是国产首台600MW机组，1990年正式投入商业运行。我厂锅炉过热器减温水系统调节阀，采用的是Fisher品牌气动调节阀，该调节阀运行可靠，故障率低。减温水系统是主蒸汽、再热蒸汽温度的最后修正手段。它以锅炉过热器管道内的蒸汽温度信号来控制减温水调节阀开度，从而调节喷水管的进水量，使所需温度的变化保持在允许范围内。它的动作灵敏度直接关系到过热蒸汽温度的变化，所以调节阀的安全性与可靠性直接影响到机组的安全运行。

目前我厂发生的减温水调节阀缺陷最多的是盘根外漏，其次是调节阀内漏，偶尔也会发生阀门卡涩。这些缺陷的发生对机组的安全高效满负荷运行造成很大的隐患。因此调节阀的检修质量以直接影响到机组的运行状况，为了机组的安全和稳定我对故障进行了分类，通过查阅资料和攻关研究对调节阀的日常维护及定期检修制定了相应的对策。

根据现场处理设备缺陷的经验，以及定期检修时解体阀门发现的问题，我厂一期减温水调节阀常见的缺陷、原因分析、处理方法如下。

一、卡涩现象

我厂减温水调节阀在运行时发生过多次卡涩现象，造成减温水量无法调节，进而影响主汽温度的调节，对机组运行带来较大隐患。根据处理的经验，原因可能是定位器故障、信号线路故障、阀笼卡住异物等。

在故障发生后我们采用以下方法来消除故障。联系控制专业共同确认缺陷原因，如果是确认阀笼卡涩，可配合外力迅速开、关调节阀，让被卡物掉落被减温水冲跑；另一方法则可增加气源的压力，增加驱动力，反复上下移动几次，也可解决卡涩问题。如果上述方法无效，则进行隔离检修。

为了从根本上解决原因，我们通过整理检修记录和查找资料，了解到在一个运行周期的开始是发生卡涩现象的高峰。我们发现，在机组大小修投运初期，由于管道内焊渣、铁锈、异物等在节流口、导向部位造成堵塞卡涩。所以热力管道检修时，我们严格执行防异物措施，焊口恢复前对管道进行清理；另外，热力管道阀门以及其他开口设备检修，也可能带入异物，所以在开口的设备回装前，也必须对内部进行彻底的清理检查，从根本上解决管道内焊渣等异物物的遗留。

二、泄漏现象

我厂减温水调节阀在运行当中会发生泄漏现象。根据泄漏状况不同可以分为内漏和外漏。首先我们来分析内漏。

1、减温水调节阀内漏。我们总结记录得出内漏大体可以分为关位不到位、阀芯阀座密封面损坏、阀芯与阀座之间存在异物这三种情况。

（1）阀门关位不到位

阀门在连接联轴器的时候，阀杆与气动杆位置未设定好，造成阀门指示限位

到位，但实际阀芯未关到底；气缸隔膜漏汽，造成气缸无力，导致阀门关不严。

解决办法：应缩短（或延长）调节阀阀杆使调节阀长度合适，确保行程指示与实际开关位置一致，使其不再内漏。如果是气缸问题，则需要解体气缸更换隔膜。

（2）阀芯、阀座密封面损坏

阀芯、阀座密封面损坏是造成内漏的主要原因。主要是调节阀运行过程中的汽蚀以及介质冲刷造成的。在调节阀解体检修过程中，我们往往会发现在阀芯、阀座结合面出有很多或深或浅的沟痕，贯穿整个密封面。刚开始的时候我们认为是由于介质里面有异物而引起的压痕。通过查找文献我们发现产生缺陷的主要原因是汽蚀与介质冲刷。

解决办法：首先把好阀芯阀座的材质的选型关、质量关。在阀门选型时，充分分析计算，选用最适合实际运行介质参数的阀门，控制出口流速，避免或降低阀门的损坏程度。同时运行时尽量避免阀门在小流量高压差状况下的运行。

（3）阀芯与阀座之间存在异物

阀芯、阀座结合面存在异物，导致两个密封面无法贴合，也会造成阀门内漏。

解决方法：每次检修时，热力管道严格执行防异物措施，从源头杜绝异物进入到系统中。

2、减温水调节阀外漏。我们总结记录得出外漏可以分为三种：

（1）阀体外漏

阀体外漏，阀体外漏主要原因是调节阀在设计中没有充分预计到减温水冲蚀的严重性，阀门出口处被减温水长久冲刷，阀体变薄，如果检修不及时或者检修时检查不彻底，最终导致阀门泄漏，目前在我厂没有发生过阀体外漏，只发现阀体冲刷减薄。

解决方法：发现阀体有冲刷减薄，在没有新阀门更换的条件下，割下阀门返厂处理，并与厂家沟通对易冲刷处进行补强；有新阀则更换新阀，消除泄漏隐患。

（2）阀门的中法兰接合面泄漏

阀体与阀盖结合面，就其密封性质而言属于静密封。采用螺栓压紧阀盖与阀体间的垫片来实现密封。螺栓松动、垫片损坏可能导致泄漏。

解决方法：发生泄漏，先进行螺栓紧固，若无法消漏则进行隔离检修。只要安装和检修中严格按照工艺流程来进行组装，螺栓紧固力矩参考建议值、选用质量可靠的密封垫片，一般来说阀门的法兰接合面泄漏是可以防止的。

（3）阀杆盘根泄漏

减温水调节阀的外漏中，阀杆的盘根处泄漏一直是老大难问题。通过记录我们发现盘根泄漏次数一直居高不下。我们知道在正常情况下盘根装入填料函以后，经压盖对其施加轴向压力。由于填料的塑性，使其产生径向力，并与阀杆紧密接触，但这种接触并不是非常均匀的。有些部位接触的松，有些部位接触的紧，甚至有些部位没有接触上。减温水调节阀的使用特性决定了它始终在不停的进行动作。阀杆同盘根之间也不停的摩擦，在整个过程中，随着高温、高压、渗透性强的流体介质的影响，调节阀阀杆与填料间产生了泄漏。泄漏是由于填料盘根密封压力的逐渐衰减，填料自身老化、磨损等原因引起的，知道了原因也就有了解決方法。

解决方法：定期检查紧固减温水调节阀盘根；检修时对阀杆表面的光洁度、垂直度进行处理，尽量减少阀杆和盘根之间的摩擦，延缓了盘根的损坏时间；经过我们的摸索，安装盘根时采用优质石墨编织盘根、石墨成型密封环配套使用，大大减小了泄漏率，而且实现了国产盘根替代原厂进口盘根，节约了检修费用。

结语

通过对我厂减温水调节阀卡涩、泄漏现象的深入分析，我们找到了发生缺陷的根本原因，提出了有针对性的处理方法。保证了减温水调节阀运行的安全可靠，减少了维护工作量，对机组的安全、稳定、经济运行具有重要意义。

参考文献

[1] 吴国熙主编，《调节阀使用与维修》，化学工业出版社.1999.

[2] 陆培文主编，《调节阀实用技术》，机械工业出版社 2006

[3] 徐 灏主编，《密 封》，冶金工业出版社 1999

（作者单位：安徽淮南平圩发电有限责任公司）