3號機右側中壓調速汽門閥桿卡澀原因及處理

劉文會

摘 要：大唐洛陽首陽山發電有限責任公司的#3機組右側中壓調速汽門停機后不能關閉的問題。進一步研究發現是門桿卡澀的原因。本文根據檢修過程和結果，對該問題的解決提出了解決辦法和方案。

關鍵詞：中壓調速汽門；卡澀；門桿卡澀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.233

1 前言

大唐洛陽首陽山發電有限責任公司#3機右側中壓調速汽門停機后不會關閉，通過對油動機活塞、電液伺服閥進行試驗分析，最終確定不會關閉的原因是門桿卡澀。為了確定門桿卡澀的原因，對此汽門進行解體檢查，發現閥桿與壓力密封頭之間密封環處有一個凸起，這個凸起將閥桿上密封斜面頂出一個淺坑，致使閥桿斜面被頂出鼓包，妨礙了閥桿的運動。并根據實際情況給出了門桿卡澀防范措施。

2 右側中壓調速汽門不會關閉原因分析和試驗判斷

中壓調速汽門不會關閉的原因無外乎閥門本身問題和油動機問題，可能發生卡澀的具體部位有：

（1）閥桿與壓力密封頭內部套筒之間。由于閥桿與壓力密封頭內部套筒間隙極小，它們之間如有雜質會引起遲緩率增加，嚴重時會導致閥桿卡澀；

（2）油動機活塞。由于油動機活塞桿彎曲或操縱座彈簧壓力發生偏斜，使得油動機活塞無法運動；

（3）電液伺服閥。電液伺服閥卡澀會使油動機油缸內部的油無法泄掉，從而使調門無法關閉。

試驗：熱工發給右側中壓調速汽門開啟指令，閥桿不動，油動機活塞桿微動一下，而后不再移動，油動機反饋傳動桿動作，OIS上右側中壓調速汽門顯示狀態由關閉逐步到全開，而且可以聽見明顯的回油聲音。開關方向試驗2次，情況一致。初步判斷：1）電液伺服閥沒有卡澀；2）油動機活塞沒有卡澀；3）閥桿卡澀。因為油動機活塞桿與調速汽門閥桿連接后，油動機活塞桿有微小的空行程。所以閥桿在全開位置不動，油動機活塞桿能夠微動一下，而后便不能移動。

進一步驗證：熱工發給右側中壓調速汽門全開指令，拆除油動機活塞桿與閥桿之間的連接器。熱工發給右側中壓調速汽門關閉指令，油動機活塞桿隨指令逐漸關閉，而閥桿停留在全關位置。至此確認閥桿卡澀。

3 解體后，發現的閥桿和閥套現象及缺陷原因分析

3.1 發現了閥桿卡澀的位置

在門桿漏汽密封面處有鼓包，此處門桿存在兩處氧化皮脫落，和閥桿與閥套摩擦的痕跡，此為卡澀的主要位置，也正是這里測量后，彎曲度超標（要求閥桿彎曲度<0.05mm，此處最大彎曲度0.085mm）。閥桿與閥套的設計間隙太小，在門桿彎曲和氧化皮的作用下，導致閥桿卡澀。

但再次觀察，閥桿與閥套內部接觸面的氧化皮并不是十分嚴重，除上面所說閥桿彎曲地方存在局部兩塊氧化皮外，其余部分的閥桿和閥套均良好，且之間的間隙也合格。所以說閥門卡澀的主要原因并不是閥桿和閥套之間存在大量氧化皮所致。

3.2 清理閥套內氧化皮，發現閥桿彎曲原因

在清理閥套氧化皮的過程中，我們發現了重要信息。首先說明一下閥桿結構，閥桿由粗細兩節，細段終端安裝預啟閥碟，粗段終端與油動機活塞桿連接，粗細兩節間為門桿漏汽密封面。上面也提過，整個閥套內部氧化皮不多，不是產生閥桿彎曲和卡澀的主因，但在清理到門桿漏汽密封面的部位時，發現了大量的，甚至結塊的氧化皮。

從以上現象可以初步分析出閥桿彎曲卡澀的原因：

（1）閥桿應該是先彎曲，導致門桿密封面鼓包，進而導致卡澀。首先，門桿漏汽密封面處，相對是個死角，蒸汽中多帶渣滓和閥門自身產生的氧化物不斷的在此堆積，且#3機啟停機次數較多，每次開機中調門全開，閥桿上頂，閥桿和閥套將堆積在門桿漏汽密封面的氧化物夯實，加之閥套內部少量氧化皮和主閥碟內部大量氧化皮（主閥碟解體后，內部氧化皮十分的多）在開關門的過程中不斷在門桿漏汽位置累積，累積一些就夯實一層，久而久之，產生了以上大量的，甚至結塊的氧化物。這樣，機組在熱態下，閥門全開，向上的力受到結塊氧化物的阻攔，產生彎曲。時間長了閥桿彎曲度越來越大，兩個密封面不能正常接觸，引起鼓包，產生卡澀。

（2）蒸汽品質差，可能雜質過多，門桿漏汽密封面氧化物堆積不均勻。 如果在門桿漏汽密封面堆積的氧化物是按圓周均勻分布的話，閥門全開時，會均勻的阻力，不宜產生彎曲，正因為所形成的的氧化物分布不均，有薄有厚，才產生閥桿受阻力不均，而產生彎曲，閥桿卡澀位置上的氧化皮不是按圓周分布，而是局部兩塊，正是因為這里的氧化物薄進入蒸汽，發生反應，產生氧化皮。其次，閥桿四周有的進汽，有的不進汽，造成閥桿受熱不均，也可能是產生彎曲的一個原因。

此外，發現閥桿有一段變細了一些，且存在很多細小砂眼、小坑，此現象說明蒸汽品質不是很好，存在顆粒物雜質，其伴隨著高壓高溫氣流吹打門桿，造成此種現象，這些雜質亦會殘存在門桿漏汽死角，久而久之，也會形成氧化物塊狀堆積。

4 對于右側中壓調速汽門實際在全開位置，而OIS上顯示關閉狀態分析

右側中壓調速汽門位移傳感器的測量桿是固定在反饋杠桿上，而不是直接固定在中壓調速汽門閥桿上。反饋杠桿位置與中壓調速汽門閥桿行程存在一一對應關系，在中壓調速汽門正常情況下，固定在反饋杠桿上的測量桿就能反映出閥桿開啟情況。

當中壓調速汽門閥桿卡死不動，油動機活塞桿也不能活動，但只要伺服閥、油動機滑閥和油路無故障，熱工發出開關指令后，油動機滑閥移動就會帶動反饋杠桿移動，從而使固定在反饋杠桿上的測量桿位置改變，在OIS上顯示出“中壓調速汽門閥桿開度”變化。

本次右側中壓調速汽門閥桿在全開位置卡死，而伺服閥、油動機滑閥和油路無故障，在機組運行狀態進行閥門活動試驗和機組停運關閉時，伺服閥接受熱工指令后，油動機滑閥移動帶動反饋杠桿移動，固定在反饋杠桿上的測量桿位置跟著改變，從而在OIS上錯誤顯示出“右側中壓調速汽門閥桿關閉”信號。

5 建議采取的防范措施

根據《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》和《電力工業技術管理法規》的有關規定：為了防止機組超速事故的發生，調速系統的各部套必須能夠可靠、靈活動作，不允許存在卡澀等異常現象。

（1）大修中應檢查閥桿彎曲程度、測量閥桿與閥桿套的間隙、測量門蝶和預啟閥行程，不符合標準的應處理或更換。

1）機組運行初期，應該考慮多做幾次閥門活動性試驗，用高壓蒸汽氣流將門桿漏汽密封面尚未夯實的殘渣吹走，機組長期運行后，應該考慮減少閥門活動性試驗，減少閥門在熱態的開關次數，這樣可以減少氧化物在門桿漏汽處的多次累積和被夯實。

2）機組冷態時，可以考慮多做幾次閥門活動試驗，這樣就可以釋放一些堆積的氧化物。

3）通過此次檢修，可以證明以前的閥門解體檢修過程中，并沒有很針對性的對門桿漏汽死角的氧化物清理，以后要加強此項工作，因為此處是整個閥門的死角，容易造成檢修人員的忽視，清理起來也十分的麻煩，需根據實際情況，制作合適的專用工具，進行全圓周旋轉性刮除氧化物。難以著手的部位，也可以請專業吹砂隊伍，進行清理。

4）閥桿與閥套的設計間隙是0.32～0.40mm，可以結合廠家要求，在保證門桿漏汽的情況下，考慮采取其最大間隙值，避免間隙過小，容易造成卡澀。

（2）檢修中檢查閥桿與閥桿套是否存在氧化皮，對較厚的氧化皮應設法清除。氧化皮厚的部位可用適當放大間隙。

（3）保證蒸汽品質，防止閥桿結垢。

（4）定期進行自動主汽門和中壓調速汽門活動試驗。做試驗時要派人到就地觀察門的位置，防止OIS與就地門的狀態不一致。

（5）定期測試調門、主汽門關閉時間，作好記錄，測試結果與以往數據對比分析。

（6）熱工專業考慮中壓調速汽門位移傳感器直接測量閥桿行程。