300MW機組給水泵逆止門內漏故障分析及處理

樊義卯，靳衛國，趙興樓

（華能國際電力股份有限公司上安電廠，石家莊 050310）

華能國際電力股份有限公司上安電廠（簡稱“華能上安電廠”）二期工程為2臺300MW汽輪發電機組，單機配備2臺汽動給水泵和1臺電動給水泵，正常時2臺汽動給水泵運行，1臺電動給水泵備用。主泵出口逆止門（共6臺）采用升降式逆止閥，型號為 H61Y－DN200，壓力等級為2 500LB，1997年10月投產使用。

1 故障經過

2010年11月10日6：25，在3號鍋爐MFT后，汽動給水泵聯跳，電動給水泵啟動。A、B轉速均由4 650r/min升至4 850r/min后同步迅速下降，20 s后，A、B汽動給水泵轉速出現差異，A泵轉速逐漸到零，B泵轉速則迅速上漲至5 000r/min后穩定。6：32，關閉B泵出口電動門后，B泵轉速迅速下降。分析判斷可能是給水泵逆止門處出現內漏。

2 原因分析

經過對逆止門解體檢查發現：3B主泵出口逆止門閥座冷鑲在閥體上，未進行密封焊，閥座與閥體配合精度不夠，剛性密封必須有閉合密封線（或密封面）才能實現壓力介質的有效阻斷。閥體與閥座配合面存在沖蝕坑洞，也是密封不嚴，給水內漏沖蝕造成的，長期運行后閥座沖蝕嚴重。

閥座設計厚度為6mm，抗沖擊能力差。給水系統額定壓力213kg/cm2，逆止閥直徑DN200，逆止閥關閉時給水作用在閥芯上的推力F為66 882 kg；閥芯作用在閥座密封面上的壓強P為1 428 kg/cm2，可見逆止門回座時作用在閥座上的力是巨大的。閥芯與閥座多次撞擊，造成閥座不規則變形，如圖1所示。

圖1 變形損壞后的閥座

經檢查，認為逆止門密封不嚴，閥座厚度設計不合理是導致給水泵逆止門內漏的原因。

3 處理措施及效果

在不改變閥座流量的前提下重新設計閥座，閥座厚度由原來的6mm加厚到18mm；原來的閥座內孔為變徑結構，下部內徑為230mm，上部內徑206mm，新加工閥座通流面積與原閥座相同。閥座與閥體配合有0.05～0.1mm的緊力，并進行閥座上端面密封焊，保證閥座的嚴密性；為了增強閥座密封面的強度，在閥座密封面處增加2mm厚的硬質合金堆焊層，保證閥座的抗沖擊性。優化設計后的閥座尺寸如圖2所示。

圖2 優化設計后的閥座尺寸（單位：mm）

松開逆止門門蓋法蘭螺栓解體閥蓋，將卸逆止門導向套專用襯板安放到導向套底部，用M24螺桿螺母將襯板和小橫梁連接好，橫梁兩頭各安裝1個起重量為10t的液壓千斤頂，并用千斤頂將橫梁頂起找平，使拉桿適當受力。在導向套內填裝滿干冰使套筒冷縮；在閥體外側用2個烤把對稱均勻烘烤閥體使閥體熱漲。冷卻時間約為40min，快速烘烤時間為15～20min，加熱溫度200～250℃。2個千斤頂同時向上頂起，將閥芯導向套緩緩拉出移走，用切割機在閥座上切出4道縫隙以釋放其過盈力，用短銅棒將閥座由下向上從閥體上打出取下，并打磨清理閥體上閥座凹窩內弧面及底平面。

準備好閥座毛坯料，閥座材質為2Cr13不銹鋼，用車床粗加工毛坯料至一次加工尺寸，用電加熱片（也可用烤箱）加熱一次坯料至250～300℃（保溫一段時間），在密封面處堆焊約5mm厚547鉬硬質合金，保溫緩冷至常溫。精加工閥座至圖紙要求尺寸及精度，堆焊層保留2mm厚度，閥座做著色試驗檢查有無裂紋及焊接缺陷，用研磨機（或手工）鏡面研磨閥座密封面。

在閥座密封面涂紅丹油與閥芯做接觸試驗，檢驗閥座與閥芯接觸情況并研磨至合格（閥線寬度為0.30～2mm）；冰柜溫度調至－15～－20℃，把閥座放入冰柜內冷凍1h，充分冷透后取出安放在閥體洼窩處，輕輕用紫銅棒敲擊到位，自然放置1～2 h達到室溫即可，閥座溫度升至室溫后用2個烤把均勻烘烤閥體內外至200～300℃，閥座與閥體結合處平面用不銹鋼焊條平焊一圈，然后以一定速度緩冷至室溫，在閥座及焊口處做著色試驗檢查有無焊接缺陷及裂紋，再次檢查閥芯閥座的閥線是否完好，在閥芯導向套內填滿干冰，冷縮導向套后安裝到閥體上，回裝逆止門門蓋、石墨密封圈。

閥座更換后對閥門進行跟蹤檢查，機組運行良好，未發生異常。

4 結束語

給水泵出口逆止門是給水系統的重要設備，如果逆止門內漏，會嚴重影響設備的安全運行。高壓逆止門的閥座與閥體連接采用冷鑲結構的設計不合理，對其進行改造、焊接、加固，節省了大量的資金，為機組的安全運行做出了貢獻。