高温高压阀门阀体的可靠性分析与研究

刘玉柱

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的各行各业的发展也有了很大的提高。火电厂的高温高压阀门与普通的阀门不同，具有生产技术上的重要特性特点，伴随着我国的火电厂发电产业的快速发展，配套的設备随着合理的同步开发，高温高压阀门技术的应用是保证火电发电厂技术快速发展的重要方法。通过对发电厂设备中锅炉、发电机、汽轮机等设备的综合性合理配合，完善综合性的我国电厂电站锅炉的有效技术发展，从而逐步完善综合性的设备改革利用，从而有效的使用我国电厂电站锅炉机械设备的技术应用需求。采用合理的超临界值的300MW发电机组完成电站的生产技术应用，保证合理的主机配套设备的产品技术发展，从而实现高温高压阀门控制下的性能指标。

关键词：高温高压;阀门阀体;可靠性分析;研究

引言

高压阀门在超硬质材料制造、化学工业、石油化工、水利系统、天然气运输、火电、核电、船舶、车辆、飞机等领域都有着广泛的应用，随着发展速度越来越快，我国对阀门的需求量也是日益增多，阀门一旦失效就会造成不可挽回的后果，故可靠性在阀门研究当中具有重要地位。一般而言，高压阀门常年处在高温、高压工况下，工作一定时间后就很容易发生泄漏、卡滞和振动等失效现象。为了发现影响可靠性降低的因素，利用FMECA分析方法将故障模式、影响以及危害性按照风险等级进行排序，将危险消除在早期阶段，并且将对阀体主要的失效部位进行可靠度分析，这对高温高压阀门阀体产品的设计具有重要意义。

1阀门泄漏原因

1.1阀杆处泄漏

电厂运营中，阀杆、填料连接处可能存在相对运动，如轴向转动。随着设备应用时间的延长，开关频率增加，会引发阀杆、填料位置的接触压力下降，同时受管道内部介质压力、温度影响，极易引发高压介质从阀杆、填料处发生泄漏。此外，还需要考虑阀杆表面摩擦作用、填料性能、压力等要素，这也是引发阀杆泄漏的常见原因。

1.2阀盖、法兰泄漏

螺栓连接牢固度差、表面粗糙度差、外界机械设备的连续振动、垫片磨损等问题。此外，螺栓长期处于工作环境中，可能发生变形、伸长的问题，辅助零件磨损老化等会引发龟裂问题，这也是引发法兰处密封性下降的主要原因。需要引起注意的是法兰泄漏与相关作业人员的操作具有一定关系，如安装施工中密封垫片的安装不合理、对称度差，紧固法兰环节中外界用力不足等均会引发后期泄漏问题。

1.3阀体泄漏

电厂运营中，阀门应用位置多、数量大。长期连续运行，在流体介质作用下极易引发阀门冲刷、腐蚀问题，如阀门薄弱部位容易出现砂眼、泄漏问题。此外阀门一般是专门厂家进行加工制造，其生产、锻造中也会出现纰漏问题，如气孔、裂纹缺陷等，这也是导致后期使用中发生泄漏的主要原因。

2压力管道阀门的分类分级及覆盖范围

根据《中华人民共和国特种设备安全法》和《特种设备安全监察条例》的规定，2014年10月30日国家质检总局重新修订了《特种设备目录》（2014年第114号）。2015年6月19日，质检总局办公厅又发布关于压力管道气瓶安全监察工作有关问题的通知（质检办特〔2015〕675号），该通知结合新修订的《特种设备目录》，对压力管道介质范围、压力管道元件类别和品种作了说明。新《特种设备目录》中与阀门有关的主要变化在于：a.压力管道元件公称通径均应不小于50mm;b.金属阀门品种中典型产品包括调压阀、调节阀、闸阀、球阀、蝶阀、截止阀、止回阀、疏水阀、隔膜阀、节流阀、旋塞阀、柱塞阀、低温阀、减压阀（自力式）、眼镜阀（冶金工业用阀）、孔板阀（冶金工业用阀）、排污阀、减温阀及减压阀等;c.将紧急切断阀划入安全附件种类，由总局负责实施制造许可，不再划分级别，但应限定其产品参数范围，其许可条件暂按TSGD2001—2006《压力管道元件制造许可规则》中阀门的许可条件要求执行。

3火电高温高压阀门的应用

火电高温高阀门采用一流的研发生产线控制完成有效化的综合高温高压电站阀门管理，通过对高温高压电站阀门的综合应用，完成有效化的耐高温、耐腐蚀、加深寿命长的管理和其耐磨性的控制。采用支管的两端是采用法兰焊接的结构完成相关坡口的焊接制作过程。这样的高温高压阀门可以应用于化工产业、冶金产业、电厂以及多种需要高温高压的综合工业生产上，从而有效的实现水蒸气、油品以及过热的蒸汽管道的密封控制。

3.1高温高压电站的阀门产品介绍

高温高压电站阀门的焊接产品是为了合理的截止相关的火力发电长的蒸汽，通过对火力发电厂的相关蒸汽进行合理的控制，保证合理的综合性阀门结构管理，实现有效化的阀门结构控制，从而方便综合的维修过程。阀门材料一般选用碳钢完成，密封的焊接面为合金材料，阀门杆的表面材料采用防腐蚀的化学抗氧化的材料完成综合性的化学保护作用管理。

3.2火电高压阀门的应用

尽量采用合理的数量阀门完成综合性的阀门管理，合理的控制不同阀门之间的管理，保证相关的系统合理化，实现综合性有效化的阀门数量控制，保证不同功能阀门之间的切换。采用合理的系统操作保证相关的切换控制，简化运行的操作过程控制，实现有效化的系统可靠性，采用分组形势完成阀门之间的串联，实现综合性的独立系统管理。一般采用两套系统完成相关阀门的控制，合理的控制综合性的关断控制，从而有效的解决阀门系统控制，防止产生不同的切换。采用锥形的密封面完成火电设备的密封控制，增加设备的寿命长度，保证合理的设备运行可靠性，实现综合性的系统控制管理。

3.3火电高温阀门的应用

采用合理的高温状态控制，完善综合性的设备螺栓连接过程，四线综合性的温差的载荷控制，保证合理的螺栓连接，实现有效化的性能变化，完成相关螺栓的咬死程度，从而实现系数控制。采用合理的螺纹设计保证合理的咬合，从而实现高温条件下的综合控制，实现有效化的应用设计过程，防止产生相关预留造成一系列的强度系数控制管理。通过合理的控制综合性的相关密封系数控制，保证合理的材料热膨胀系数管理，从而逐步加深综合性的设备高温阀门控制，虽然会有一定的磨损问题，但是还可以保证间隙设备的配合合理性，从而实现有效化的高温阀门应用效果。

3.4火电高温高压阀门的应用优势

具有合理的压力控制，实现有效化的密封紧度控制管理，从而实现综合性的阀门支管两端焊接的链接过程。通过阀门座和阀瓣的密封性效果实现有效化的硬合金堆叠控制，从而实现综合性的离子焊接过程，保证高温度、高压下的综合性耐磨、耐高温、耐抗压、抗磨损的相关问题，实现有效化的防损问题，保证合理的氮化处理过程控制，实现综合性的抗腐蚀性问题，保证合理的抗损伤性问题。

结语

总之，发电厂运营中的高压阀门泄漏事故起因多、危害大。一般状况下高压阀门的泄漏问题并不严重，需要引起重视的是如何进行漏点处理，这是避免机组停机的关键举措。结合阀门结构进行泄漏原因的查找，并及时进行试验应用，尤其是高压安全阀门的定期校验处理中，更需要避免误动作等状况的发生，这是维持电厂长期安全稳定运行的必要措施。

参考文献

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