糯扎渡電廠滲漏排水泵出口單向閥故障分析

陳亮 楊喆

摘 要：在解決廠房滲漏排水3號泵出口壓力表異常的缺陷中，發(fā)現(xiàn)出口單向閥Y型支撐桿環(huán)形連接部位斷裂，并且閥體銹蝕嚴(yán)重。處理方法是用合格的相同型號的單向閥進(jìn)行更換，缺陷得到了解決。但該方法并沒有從根本上解決問題，本文從產(chǎn)生單向閥Y型支撐桿環(huán)形連接部位斷裂故障的各方面原因進(jìn)行深入思考，得出支撐桿材料易銹蝕的結(jié)論，并提出了采用具有更強抗腐蝕性能的不銹鋼材質(zhì)的單向閥，從根本上解決這一問題。

關(guān)鍵詞：廠房滲漏排水系統(tǒng)；單向閥；故障分析

中圖分類號： TV738文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

糯扎渡電站安裝有9臺650MkW機組，總裝機容量為5850MkW，是云南省裝機容量最大的水電站。糯扎渡電站廠房滲漏排水系統(tǒng)由滲漏集水井、4臺潛水泵、2臺清淤射流泵、1個控制柜、4個啟動柜和4個手動控制箱、管路、閥門、表計等組成。廠房滲漏排水系統(tǒng)主要排出廠房建筑物各處滲漏水和機電設(shè)備漏水，通過4臺潛水泵將集水井積水排至1號或2號調(diào)壓井。

某日，運行人員發(fā)現(xiàn)廠房滲漏集水井水位上升較快，并且廠房滲漏排水3號泵在未運行時，其出口壓力表顯示0.2MPa。處理發(fā)現(xiàn)為廠房滲漏排水3號泵出口單向閥故障。

1 單向閥故障分析

單向閥是流體只能沿進(jìn)水口流動，出水口介質(zhì)卻無法回流[1]。在滲漏排水系統(tǒng)中單向閥起到防止水回流至集水井的作用。

處理發(fā)現(xiàn)廠房滲漏排水3號泵出口單向閥用于夾住閥瓣的支撐桿銹蝕嚴(yán)重，其中Y型支撐桿環(huán)形連接部位斷為三節(jié)。由于Y型支撐桿環(huán)形連接部位斷裂，彈簧對閥瓣失去壓緊力，從而使單向閥止回作用失效。

滲漏排水3號泵出口單向閥故障部位對Y型支撐桿環(huán)形連接部位發(fā)生斷裂的原因進(jìn)行推測，從而發(fā)現(xiàn)使其斷裂的原因可能有以下幾種：支撐桿材料強度不夠、水擊壓力大、支撐桿材料易銹蝕。對原因進(jìn)行具體分析有：

（1）支撐桿材料強度不夠。

廠房滲漏排水3號泵出口單向閥的型號為DN300/PN16/QT450，即該單向閥的公稱直徑為300mm、公稱壓力為1.6MPa、主體材質(zhì)為球墨鑄鐵。

由于調(diào)壓井的水位是變化的，所以啟泵時廠房滲漏排水出口單向閥的水壓一般在0.4MPa至0.6MPa之間。

而廠房滲漏排水泵出口單向閥的公稱壓力為1.6MPa，遠(yuǎn)大于0.6MPa，所以廠房滲漏排水泵出口單向閥的支撐桿材料是滿足強度要求的。

（2）水擊壓力大。

由于廠房滲漏排水泵啟動時，廠房滲漏排水泵出口單向閥所承受的壓強一般在0.4MPa至0.6MPa之間，該壓強對閥體產(chǎn)生的水擊壓力并不大。

（3）支撐桿材料易銹蝕。

從圖1中可以看出，廠房滲漏排水3號泵出口單向閥兩側(cè)的支撐桿銹蝕嚴(yán)重。從圖2、圖3中可以看出，Y型支撐桿環(huán)形連接部位和Y型支撐桿桿體的銹蝕比較嚴(yán)重，而且Y型支撐桿與閥體的連接部位由于銹蝕和水流的沖刷，使該部位的銹蝕向內(nèi)部擴展，未銹蝕部分的橫截面積明顯減小，致使Y型支撐桿的強度下降。因此，支撐桿材料易銹蝕是Y型支撐桿環(huán)形連接部位斷裂的主要原因之一。

2 單向閥故障解決對策

由于4臺廠房滲漏排水泵所處的工況是一樣的，3號泵會出現(xiàn)單向閥Y型支撐桿銹蝕從而導(dǎo)致斷裂的問題，在其他3臺泵也很可能會出現(xiàn)。并且此次的故障處理方法是更換相同型號的單向閥，發(fā)生故障的根本問題并未得到解決，從而使此類故障周期性反復(fù)出現(xiàn)。因此要解決單向閥Y型支撐桿環(huán)形連接部位斷裂故障，就要解決單向閥Y型支撐桿銹蝕的問題。

廠房滲漏排水泵出口單向閥閥體采用的材質(zhì)是球墨鑄鐵。球墨鑄鐵是碳以球形石墨的形態(tài)存在，其機械性能遠(yuǎn)勝于灰口鐵而接近于鋼，它具有優(yōu)良的鑄造、切削加工和耐磨性能，有一定的彈性，廣泛用于制造曲軸、齒輪、活塞等高級鑄件以及多種機械零件。但其抗腐蝕性能并不優(yōu)秀，由廠房滲漏排水3號泵出口單向閥閥體的銹蝕情況可以看出。因此，可采用擁有更強抗腐蝕性能的不銹鋼材質(zhì)的單向閥，來解決這一問題。

3 總結(jié)

1）廠房滲漏排水3號泵出口壓力表異常的原因是出口單向閥Y型支撐桿環(huán)形連接部位斷裂，導(dǎo)致單向閥止回功能喪失。

2）出口單向閥Y型支撐桿環(huán)形連接部位斷裂的主要原因是支撐桿材料易銹蝕。

3）從根本上解決這一問題的方法是采用具有更強抗腐蝕性能的不銹鋼材質(zhì)的單向閥。

參考文獻(xiàn)：

[1]張展.閥門的設(shè)計與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017.

作者簡介：陳亮（1985-），男，江西撫州人，碩士，助理工程師，從水電站運行與維護(hù)方面的工作。