N300—16.7/537/—4型汽轮机组阀门卡涩原因分析及处理办法

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摘要：大唐湘潭发电有限责任公司#1、2机组为东方汽轮机厂生产的n300-16.7/537/-4型国产引进型机组，此类机组普遍存在进汽阀门卡涩问题。本文根据检修过程和结果，对该问题的解决提出了解决办法和方案。

关键词：中压主汽门，卡涩，氧化物

中图法分类号： TK172 文献标识码： A

一、前言

大唐湘潭发电有限责任公司#1、2机组中压主汽门及其它阀门曾多次发生卡涩，阀杆弯曲事件，经多方调查发现，东方汽轮机厂生产的N300-16.7/537/-4型国产引进型机组普遍存在类似问题，如湖南耒阳电厂亦是如此，根据多方调研结果，并结合2013年11月28日起，我厂针对#21中主门卡涩进行解体检修情况，发现了一些突出的问题和可以借鉴的成果，根据此次检修过程中的现象，我归纳总结了以下可能产生阀杆卡涩弯曲的原因：

二、解体后，发现的阀杆和阀套现象及缺陷原因分析

1、发现了阀杆卡涩的位置：

从图片中可以观察，阀杆卡涩主要分布在门杆漏汽密封面后一段，此处门杆轴颈存在两处氧化皮脱落，和阀杆与阀套摩擦的痕迹，此为卡涩的主要位置，也正是这里测量后，弯曲度超标（要求阀杆弯曲度

但再次观察，阀杆与阀套内部接触面的氧化皮并不是十分严重，除上面所说阀杆弯曲地方存在局部两块氧化皮外，其余部分的阀杆和阀套均良好，且之间的间隙也合格。所以说阀门卡涩的主要原因并不是阀杆和阀套之间存在大量氧化皮所致。

2、清理阀套内氧化皮，发现阀杆弯曲原因：

在清理阀套氧化皮的过程中，我们发现了重要信息。首先说明一下阀杆结构，阀杆由粗细两节，细段直径75mm，其终端安装预启阀碟，尾端95mm，其终端与油动机活塞杆连接，粗细两节间为门杆漏汽密封面。上面也说过，整个阀套内部氧化皮不多，不是产生阀杆弯曲和卡涩的主因，但我们在清理到门杆漏汽密封面的部位时，发现了大量的，甚至结块的氧化皮。

图中只是留取了一部分氧化物，实际清理出的数量比之多很多。从以上现象可以初步分析出阀杆弯曲卡涩的原因：

⑴、阀杆应该是先弯曲，后卡涩。

首先，门杆漏汽密封面处，相对是个死角，蒸汽中多带渣滓和阀门自身产生的氧化物不断的在此堆积，且#2机启停机次数较多，每次开机#21中主门全开，阀杆上顶，阀杆和阀套将堆积在门杆漏汽密封面的氧化物夯实，加之阀套内部少量氧化皮和主汽阀碟内部大量氧化皮（主汽阀碟解体后，内部氧化皮十分的多）在开关门的过程中不断在门杆漏汽位置累积，累积一些就夯实一层，久而久之，产生了以上大量的，甚至结块的氧化物。这样，机组在热态下，阀门全开，向上的力受到结块氧化物的阻拦，产生弯曲。时间长了阀杆弯曲度越来越大，产生卡涩。

⑵、蒸汽品质差，可能杂质过多，门杆漏汽密封面氧化物堆积不均匀。

如果在门杆漏汽密封面堆积的氧化物是按圆周均匀分布的话，阀门全开时，会均匀的阻力，不宜产生弯曲，正因为所形成的的氧化物分布不均，有薄有厚，才产生阀杆受阻力不均，而产生弯曲，从第一张图也可以看出，阀杆卡涩位置上的氧化皮不是按圆周分布，而是局部两块，正是这里氧化物薄进入蒸汽，产生氧化皮。阀杆四周有的进汽，有的不进汽，造成阀杆受热不均，也可能是产生弯曲的一个原因。

此外，从图中门杆全开，接触蒸汽位置的一段，明显看出阀杆变细了，且存在很多细小砂眼、小坑，此现象说明蒸汽品质不是很好，存在颗粒物杂质，其伴随着高压高温气流吹打门杆，造成此种现象，这些杂质亦会残存在门杆漏汽死角，久而久之，也会形成氧化物块状堆积。

三、防止弯曲的想法

1、机组运行初期，应该考虑多做几次阀门活动性试验，用高压蒸汽气流将门杆漏汽密封面尚未夯实的残渣吹走，机组长期运行后，应该考虑减少阀门活动性试验，减少阀门在热态的开关次数，这样可以减少氧化物在门杆漏汽处的多次累积和被夯实。

2、机组冷态时，可以考虑多做几次阀门活动试验，这样就可以释放一些堆积的氧化物。

3、通过此次检修，可以证明以前的阀门解体检修过程中，并没有很针对性的对门杆漏汽死角的氧化物清理，以后要加强此项工作，因为此处是整个阀门的死角，容易造成检修人员的忽视，清理起来也十分的麻烦，需根据实际情况，制作合适的专用工具，进行全圆周旋转性刮除氧化物。难以着手的部位，也可以请专业吹砂队伍，进行清理。

4、阀杆与阀套的设计间隙是30～35丝，可以结合厂家要求，在保证门杆漏汽的情况下，考虑采取其最大间隙值，避免间隙过小，容易造成卡涩。

5、我厂300MW机组自1997年投产，其原有的阀门门杆材质较新机组差，通过与厂家沟通，建议厂家在备品备件的材质和工艺上加以改良，这样通过硬件设备的改良，也可以降低阀门卡涩的可能性。

四、结论

我厂#2机组#21中压主汽门，通过本次检修，并根据分析结果和采取的检修措施，彻底消除了阀门卡涩的问题，现在该机组运行3个月，未发现#21中主门在运行和停备期间存在阀门卡涩情况，其阀门开关十分灵活，以前我厂300MW机组也存在阀门关闭时间过长的现象，通过此次处理，也基本消除了此类缺陷。这足以证明，以上问题的分析和相应的处理办法十分有效，此成果将会在以后的检修过程中普遍被采用，为机组的安全、稳定运行加以保证。

作者简介：

赵廷阳，男，1984年出生，汉族，吉林长春人，助理工程师，东北电力大学毕业，大学本科，热工自动化专业，原从事发电厂汽轮机侧热控专业作业工程师，目前主要从事电厂汽轮机及其主要辅助设备技术管理。