鍋爐啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥裝反分析及反思

□谷開新［1］ 臧萬萬［2］

［1］江蘇省宏源電力建設(shè)監(jiān)理有限公司 ［2］江蘇省電力建設(shè)第一工程有限公司

鍋爐啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥裝反分析及反思

□谷開新［1］ 臧萬萬［2］

［1］江蘇省宏源電力建設(shè)監(jiān)理有限公司 ［2］江蘇省電力建設(shè)第一工程有限公司

［導(dǎo)讀］ 本文對國信新海發(fā)電有限公司1000MW超超臨界鍋爐啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥裝反的問題進(jìn)行了分析及反思。介紹了啟動循環(huán)泵管路系統(tǒng)中閥門結(jié)構(gòu)及布置情況，分析了閥門裝反的原因，以及閥門裝反對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性及安全性的影響。對閥門安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)予以歸納，力求在日后工作中閥門安裝質(zhì)量控制規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。本文對火電機(jī)組安裝工程閥門安裝質(zhì)量控制具有一定的指導(dǎo)意義和參考價值。

圖1 ：鍋爐啟動系統(tǒng)流程圖

一、工程概況

國信新海發(fā)電有限公司2×1000MW機(jī)組擴(kuò)建工程鍋爐為上海鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈水冷壁直流爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、塔式、露天布置燃煤鍋爐。鍋爐采用啟動循環(huán)泵的內(nèi)置式啟動系統(tǒng)，由啟動循環(huán)泵、啟動分離器、貯水箱、大氣擴(kuò)容器、凝結(jié)水箱、水位控制閥、管道及其它閥門組件等組成。

在鍋爐啟動及低負(fù)荷運(yùn)行階段，爐水循環(huán)確保了在鍋爐達(dá)到最低直流負(fù)荷之前的爐膛水冷壁的安全性。當(dāng)鍋爐負(fù)荷大于最低直流負(fù)荷時，一次通過的爐膛水冷壁質(zhì)量流速能夠?qū)λ浔谶M(jìn)行足夠的冷卻。在爐水循環(huán)中，由分離器分離出來的水往下流到鍋爐啟動循環(huán)泵的入口，通過泵提高壓力來克服系統(tǒng)的流動阻力和循環(huán)泵控制閥的壓降。從循環(huán)泵出來的水通過省煤器，再進(jìn)入爐膛水冷壁，在循環(huán)中，有部分的水蒸汽產(chǎn)生，然后此汽水混合物進(jìn)入分離器，分離器通過離心作用把汽水混合物進(jìn)行分離，并把蒸汽導(dǎo)入過熱器中，分離出來的水則進(jìn)入位于分離器下方的儲水箱。儲水箱通過水位控制器來維持一定的儲水量。通常儲水箱布置靠近爐頂，這樣可以提供循環(huán)泵在任何工況下（包括冷態(tài)啟動和熱態(tài)再啟動）所需要的凈正吸入壓頭。儲水箱的較高的位置同樣也提供了在鍋爐初始啟動階段汽水膨脹時疏水所需要的靜壓頭。在啟動系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最低直流負(fù)荷的流量是根據(jù)爐膛水冷壁足夠被冷卻所需要的量來確定的。即使當(dāng)一次通過的蒸汽量小于此數(shù)值時，爐膛水冷壁的質(zhì)量流速也不能低于此數(shù)值。爐水再循環(huán)提供了鍋爐啟動和低負(fù)荷時所需的最小流量，選用的循環(huán)泵能提供鍋爐冷態(tài)和熱態(tài)啟動時所需的體積流量。本工程啟動系統(tǒng)如圖1所示。

二、閥門反裝情況分析

本工程#2機(jī)組鍋爐啟動循環(huán)泵系統(tǒng)安裝施工過程中，由于施工單位技術(shù)人員管理不到位、施工人員操作粗心以及監(jiān)理人員的監(jiān)管疏忽，導(dǎo)致啟動系統(tǒng)循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥反裝，閥門位置如圖2所示。

該閥門位于爐前68m層啟動循環(huán)泵出口電動閘閥前懸空管路上，如圖3所示，

此處腳手架在該閥門安裝完成后已拆除，閥門所標(biāo)識介質(zhì)流向箭頭在平臺可視區(qū)域背面，監(jiān)理人員在檢查驗(yàn)收過程中又一次疏忽，錯過了發(fā)現(xiàn)錯誤進(jìn)行糾正的機(jī)會。

沖管調(diào)試前期，監(jiān)理部組織由業(yè)主、施工單位、調(diào)試單位參加的各方聯(lián)合檢查，亦未發(fā)現(xiàn)該閥門反裝的錯誤。綜合以上三方面考量，正是由于施工單位管理不到位、沖管調(diào)試前期各方聯(lián)合檢查的不徹底以及監(jiān)理人員在安裝過程中的監(jiān)管疏忽和安裝完成后檢查驗(yàn)收的不細(xì)致，導(dǎo)致了閥門反裝這樣低級錯誤的出現(xiàn)。

2：啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥位置標(biāo)記

啟動循環(huán)泵管路系統(tǒng)中共有閥門25個，含循環(huán)泵進(jìn)口電動閘閥1個，循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥1個，循環(huán)泵出口電動閘閥1個，循環(huán)泵出口止回閥1個，循環(huán)泵出口最小流量管電動控制截止閥1個，循環(huán)泵暖管止回閥1個，循環(huán)泵進(jìn)口冷卻水管路止回閥、電動閘閥、電動調(diào)節(jié)閥各1個，循環(huán)泵壓力測點(diǎn)截止閥8個，循環(huán)泵出口流量測量截止閥8個。其中循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥用來調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，以滿足鍋爐運(yùn)行過程中調(diào)整循環(huán)水母管壓力和流量。如果啟動系統(tǒng)管路中循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥失去效用，將會使循泵一直處于全出力工作，循泵電流（特別是啟動電流）居高不下，啟停時更不安全，這樣的電耗是極大的，對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和安全性都極其不利。所以正常運(yùn)行中出口電動閘閥都是常開的，再靠循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥來調(diào)整。

一般調(diào)節(jié)閥為對稱的蝶閥的結(jié)構(gòu)，不分入口和出口，所以不存在裝反的問題。其他結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥，入口和出口裝反了，則會影響閥的流量特性，引起流量系數(shù)的改變，有時還容易使盤根處泄漏。對于單座閥，裝反會使不平衡力改變方向，甚至影響閥的穩(wěn)定性。在高壓調(diào)節(jié)閥中，流向選擇不當(dāng)，還會影響使用壽命。前文所涉及本工程#2鍋爐啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥為角形閥，節(jié)流型式相當(dāng)于單座閥，因而裝反不僅會使不平衡力改變方向影響閥的穩(wěn)定性，還會影響其使用壽命。

根處泄漏。對于單座閥，裝反會使不平衡力改變方向，甚至影響閥的穩(wěn)定性。在高壓調(diào)節(jié)閥中，流向選擇不當(dāng)，會影響使用壽命。

圖3 ：啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場實(shí)物

還。前文所涉及本工程#2鍋爐啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥為角形閥，節(jié)流型式相當(dāng)于單座閥，因而裝反不僅會使不平衡力改變方向影響閥的穩(wěn)定性，還會影響其使用壽命。

三、閥門安裝質(zhì)量控制

在火電工程建設(shè)中，作為一個從事鍋爐安裝的技術(shù)人員，需要經(jīng)常與各種閥門打交道。在調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用中，計(jì)算與選型是前提，安裝與調(diào)試是關(guān)鍵，使用與安全是目的。對于一個自動控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)閥安裝得合適與否，直接影響控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。若調(diào)節(jié)閥安裝不當(dāng)，將使系統(tǒng)不能正常工作，或使閥門很快損壞，甚至造成生產(chǎn)事故。以反思此次啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥反裝的錯誤事例為契機(jī)，吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為避免以后的工作中類似錯誤的發(fā)生，下面對閥門安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)予以歸納，力求在日后工作中閥門安裝質(zhì)量控制規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

1、安裝的基本原則

閥門的安裝應(yīng)遵循國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，按照設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)文件的規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。例如，電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評價規(guī)程、工業(yè)自動化儀表施工及驗(yàn)收規(guī)范、電氣設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范等；安裝所需的設(shè)備、輔助設(shè)備及主要材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

2、閱讀說明書和操作手冊

在安裝閥門之間，先閱讀說明書和指導(dǎo)手冊。說明書和指導(dǎo)手冊介紹該產(chǎn)品以及安裝前和安裝時應(yīng)注意的安全事項(xiàng)及預(yù)防措施。

3、安裝前的檢驗(yàn)

雖然閥門制造商們會采取某些步驟防止運(yùn)輸損壞，但這種損壞還是有可能發(fā)生的，且可以在安裝之前發(fā)現(xiàn)和通報。不要安裝已經(jīng)知道在運(yùn)輸和存放時已損壞的閥門。安裝之前，檢查并除去所有運(yùn)輸擋塊、防護(hù)用堵頭或墊片表面的蓋子，檢查閥體內(nèi)部以確保不存在異物。

四、安裝過程的質(zhì)量控制

1、核對安裝對象

新閥在安裝之前，應(yīng)首先檢查閥上的銘牌標(biāo)記是否與設(shè)計(jì)要求相符。

2、確認(rèn)管道清潔

管道中的異物可能會損壞閥門的密封表面或甚至阻礙閥芯、球或蝶板的運(yùn)動而造成閥門不能正確地關(guān)閉。為了減小危險情況發(fā)生的可能性，需在安裝閥門前清洗所有的管道。確認(rèn)已清除管道污垢，金屬碎屑、焊渣和其它異物。另外，要檢查管道法蘭以確保有一個光滑的墊片表面。如果閥門有螺紋連接端，要在管道陽螺紋上涂上高等級的管道密封劑。不要在陰螺紋上涂密封劑，因?yàn)樵陉幝菁y上多余的密封劑會被擠進(jìn)閥體內(nèi)。多余的密封劑會造成閥芯的卡塞或臟物的積聚，進(jìn)而導(dǎo)致閥門不能正常關(guān)閉。

3、方向和位置：

許多閥門具有方向性，例如截止閥，節(jié)流閥，減壓閥、止回閥等，如果裝倒裝反，就會影響使用效果與壽命（如節(jié)流閥），或者根本不起作用（如減壓閥），甚至造成危險（如止回閥）。一般閥門，在閥體上有方向標(biāo)志；萬一沒有，應(yīng)根據(jù)閥門的工作原理，正確識別。截止閥的閥腔左右不對稱，流體要讓其由下而上通過閥口，這樣流體阻力小（由形狀所決定），開啟省力（因介質(zhì)壓力向上），關(guān)閉后介質(zhì)不壓填料，便于檢修。這就是截止閥為什么不可安反的道理。其它閥門也有各自的特性。應(yīng)確保這樣安裝閥體：流體流向與閥體箭頭方向或指導(dǎo)手冊所指示的方向一致。

閥門安裝的位置，必須方便于操作；即使安裝暫時困難些，也要為操作人員的長期工作著想。最好閥門手輪與胸口取齊（一般離操作地坪1.2 米），這樣，開閉閥門比較省勁。落地閥門手輪要朝上，不要傾斜，以免操作別扭。靠墻機(jī)靠設(shè)備的閥門，也要留出操作人員站立余地。要避免仰天操作，尤其是酸堿、有毒介質(zhì)等，否則很不安全。閘閥不要倒裝（即手輪向下），否則會使介質(zhì)長期留存在閥蓋空間，容易腐蝕閥桿，而且為某些工藝要求所禁忌。同時更換填料極不方便。明桿閘閥，不要安裝在地下，否則由于潮濕而腐蝕外露的閥桿。升降式止回閥，安裝時要保證其閥瓣垂直，以便升降靈活。旋啟式止回閥，安裝時要保證其銷軸水平，以便旋啟靈活。減壓閥要直立安裝在水平管道上，各個方向都不要傾斜。

4、確保安全性

安裝過程不允許閥門產(chǎn)生泄漏，因此在安裝過程中，填料的選擇、密封方法的選擇都是必須考慮的因素。閥門與管道的連接方式有螺紋連接、法蘭連接和焊接連接等區(qū)別。閥門是精密構(gòu)件，如果它們受到管道變形的應(yīng)力，將破壞正常的工作。因此，法蘭與管道安裝應(yīng)垂直并且位置準(zhǔn)確以避免管道的變形。并且，管道要適當(dāng)支撐，以防止它在閥門重量作用下發(fā)生彎曲變形。閥門在與管道焊接時必須特別小心。若閥門與管道焊接時注意不夠，未能消除應(yīng)力，則會產(chǎn)生變形。焊接時，必須嚴(yán)格避免焊渣飛濺入閥門內(nèi)，焊渣的存在有損閥門的性能，如果飛濺直接濺在閥芯上，輕則直接影響閥門的動作，重則損壞閥芯和閥座。

5、加強(qiáng)監(jiān)督管理，做好事后驗(yàn)收工作

當(dāng)分項(xiàng)、分部工程或單項(xiàng)工程施工完畢后，我們及時按相應(yīng)的施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和方法，對所完工的工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。質(zhì)量控制中最后的補(bǔ)救措施是事后驗(yàn)收。通過事后驗(yàn)收對施工中存在的質(zhì)量缺陷或質(zhì)量隱患，監(jiān)理工程師及時下發(fā)監(jiān)理聯(lián)系單，要求施工單位及時整改，并配合有關(guān)單位及時提出解決的方案，將問題處理。從而達(dá)到既保證工程質(zhì)量又不影響工程進(jìn)度，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

五、總結(jié)與建議

在工業(yè)自動化儀表的安裝過程中，調(diào)節(jié)閥的安裝和投運(yùn)最復(fù)雜、最有難度又最容易出問題。在整個過程中，監(jiān)理與施工單位應(yīng)相互協(xié)調(diào)、互相支持、緊密配合，出現(xiàn)問題及時反映及時解決，嚴(yán)格按要求進(jìn)行、按規(guī)程操作，只有這樣才能順利保證調(diào)節(jié)閥的安裝質(zhì)量和投運(yùn)質(zhì)量以保證整個安裝項(xiàng)目的順利進(jìn)行和整個工業(yè)裝置的順利投產(chǎn)。結(jié)合對此次鍋爐啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥裝反事故的深入分析，吸取教訓(xùn)，總結(jié)教訓(xùn)，關(guān)于如何進(jìn)一步做好閥門安裝監(jiān)理工作總結(jié)如下：

（1）提前熟悉項(xiàng)目特點(diǎn)，明確項(xiàng)目目標(biāo)，確定重點(diǎn)難點(diǎn)。學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)圖紙、系統(tǒng)說明書，熟悉施工技術(shù)規(guī)范；結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)規(guī)劃出本項(xiàng)目的工作重點(diǎn)與難點(diǎn)，明確目標(biāo)，做到有的放矢。（2）掌握閥門安裝流程，內(nèi)容包括：閥門安裝方法，安裝前期工作，施工組織設(shè)計(jì)，施工方案，安裝工程的各種工藝要求，安裝工程的常用技術(shù)數(shù)據(jù)。（3）深入實(shí)際，掌握施工實(shí)際情況，實(shí)事求是，明確職責(zé)，積極開展現(xiàn)場監(jiān)理工作，按設(shè)計(jì)圖及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對施工單位的工藝過程或施工工序進(jìn)行檢查和記錄，對加工制作及工藝施工質(zhì)量檢查結(jié)果進(jìn)行記錄。（4）努力做好事前控制、事中控制，加大現(xiàn)場的檢查力度。對隱蔽工程的驗(yàn)收能做到緊抓不放，對不合格的分項(xiàng)工程堅(jiān)持整改完成后再進(jìn)行下道工序施工。（5）強(qiáng)化監(jiān)理力度，在熟悉圖紙、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，了解工程進(jìn)度計(jì)劃的基礎(chǔ)上，采用巡視、平行檢查、跟班旁監(jiān)，隨機(jī)抽查的方法，待施工單位進(jìn)行“三檢”后再進(jìn)一步驗(yàn)收，徹底消滅工程中質(zhì)量問題。（6）工作應(yīng)具有預(yù)見性，既然肩負(fù)監(jiān)督和管理的雙重任務(wù)，如果沒有預(yù)見，任務(wù)肯定完成不好。在巡視中應(yīng)善于預(yù)見、發(fā)現(xiàn)和處理問題。帶著問題去現(xiàn)場，重點(diǎn)應(yīng)檢查是否按圖紙、規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)及作業(yè)程序施工；設(shè)備材料是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求等等，對發(fā)現(xiàn)不符合要求的要及時進(jìn)行糾正和嚴(yán)格控制。（7）在“預(yù)”字上下功夫，做到預(yù)測預(yù)控、預(yù)先防范、預(yù)而有序、預(yù)在多謀。監(jiān)理人員須充分熟悉設(shè)計(jì)圖紙，技術(shù)規(guī)范，了解施工現(xiàn)場實(shí)際情況，認(rèn)真調(diào)研，擴(kuò)大信息量，占有資料，聯(lián)系過去，分析現(xiàn)在，發(fā)揮智能優(yōu)勢，運(yùn)用成熟經(jīng)驗(yàn)，對于可能出現(xiàn)的情況，要把困難和問題設(shè)想的多一點(diǎn)，多準(zhǔn)備幾手，多擬幾套方案，無論遇到什么情況，出現(xiàn)什么問題都能沉著應(yīng)付，妥善解決。（8）加大監(jiān)理力度，開展精細(xì)化監(jiān)理。在做好潔凈化管理的同時，積極開展精細(xì)化監(jiān)理。如一臺機(jī)組汽水系統(tǒng)閥門三百多個，數(shù)目繁多，位置復(fù)雜，檢查過程中容易漏檢，以往的監(jiān)理工作中并沒有對系統(tǒng)閥門作為一個單獨(dú)的檢查項(xiàng)目的實(shí)踐。結(jié)合此次循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)閥裝反的教訓(xùn)，管理過程中應(yīng)編制汽水系統(tǒng)閥門安裝檢查驗(yàn)收登記表，將汽水系統(tǒng)所有閥門匯總于表內(nèi)，在安裝過程中逐一跟蹤檢查，必定避免類似錯誤的發(fā)生，確保閥門安裝質(zhì)量。

［1］谷開新（1983-），男，山東濟(jì)寧人，碩士研究生學(xué)歷，江蘇省宏源電力建設(shè)監(jiān)理有限公司電源工程部工程師。

［2］臧萬萬（1979-），男，江蘇南京人，大專學(xué)歷，江蘇省電力建設(shè)第一工程有限公司機(jī)爐工程處工程師。