火電廠熱力系統(tǒng)管道閥門內(nèi)漏成因及對策

王 坤

（中國電建集團貴州工程有限公司，貴州 貴陽 550003）

0 引言

火電廠熱力系統(tǒng)管道閥門的內(nèi)漏，會對整個系統(tǒng)的管理體系完善度和管理質(zhì)量提高形成巨大沖擊，如果要盡量規(guī)避此類問題，必須進行詳細的分析，找出原因及預防措施。閥門內(nèi)漏故障是由多個因素引起的，主要包括內(nèi)因和外因，因此在對該類故障進行預防時，必須要能夠同時切斷這2 種因素的形成路徑，才可以使得管道閥門系統(tǒng)處于符合設計標準的穩(wěn)定運行狀態(tài)。

1 火電廠熱力系統(tǒng)管道閥門內(nèi)漏原因

1.1 閥門缺陷

1.1.1 制造精度問題

火電廠熱力系統(tǒng)管道的閥門，本身需要具備極高的制作精度，這些部位通常包括閥座、球體以及閥瓣等，所有的零部件之間都需要足夠的配合精度。制造精度問題，主要表現(xiàn)為各類結(jié)構(gòu)的表面存在凹凸不平現(xiàn)象，導致閥門中的各個控制區(qū)域無法和密封件之間形成緊密結(jié)合結(jié)構(gòu)，在高壓液體的相互作用下，最終造成整個閥門部件出現(xiàn)內(nèi)漏問題。另外，一些設備在運行過程中，由于材料本身的硬度較低，經(jīng)過長期的運行過程后，會在液體沖壓的影響下，導致結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象，不過該問題的出現(xiàn)具有一定的時延性，即在初始運行階段并不存在內(nèi)漏問題，而在經(jīng)過了一段運行時間后，內(nèi)漏問題逐漸凸顯。

1.1.2 裝配精度問題

在閥門裝配過程中，必須嚴格按照技術標準要求，進行各類設施裝配前的質(zhì)量審查工作。在閥門生產(chǎn)過程中，需要采用手動裝配或機械沖壓裝配模式，而對于各類密封件本身的擠壓參數(shù)過盈量，必須要全面精準的控制，以防止在長時間操作后，由于過盈量過大，造成各類密封件之間的摩擦力增加，導致該系統(tǒng)的磨損程度提高，無法具備足夠的氣密度。此外，在具體配置的過程中，要求所有的安裝人員必須了解具體的各類構(gòu)件設計的裝配過程、氣密性保持方法，確保按照相關標準執(zhí)行，避免出現(xiàn)內(nèi)漏問題。

1.2 閥門的裝配問題

1.2.1 硬質(zhì)雜物進入

閥門內(nèi)硬質(zhì)雜物進入主要有2 個渠道，一個是在閥門檢查之時，兩端都處于密封狀態(tài)，但是要經(jīng)過質(zhì)量審查，則必須將密封蓋除去，但是在某些情況下，檢查之后無法立即裝配復原。該過程中要求密封蓋重新密封，如果施工人員不了解該項技術標準，或者檢測過程中的環(huán)境清潔度難以保證，且維護效果較差時，那么閥門兩端會進入硬質(zhì)雜物。在整個設備和管道系統(tǒng)長時間運行情況下，內(nèi)部承受著各類媒介的沖刷以及長期反復操作，這些雜物與密封件之間相互作用，不斷磨損，從而導致閥門結(jié)構(gòu)的內(nèi)部密封件出現(xiàn)問題，最終產(chǎn)生內(nèi)漏現(xiàn)象[1]。另一個是在具體裝配過程中，除了要保證整個閥門本身的質(zhì)量符合標準，管道內(nèi)部也需要進行清理，防止內(nèi)部雜物未能及時排除，對閥門的運行狀態(tài)造成影響。如果管道內(nèi)部雜物的清理效果較差，那么這類雜物會逐漸積累到閥門區(qū)域。

1.2.2 設備構(gòu)件變形

構(gòu)件結(jié)構(gòu)的變形主要體現(xiàn)在閥門的運輸階段，某些情況下會造成整體結(jié)構(gòu)的振動量過大，各類密封件之間出現(xiàn)縫隙，閥門內(nèi)漏問題隨之產(chǎn)生。此外對于一些精密部位，如各類連接構(gòu)件，包括桿件和傳動機構(gòu)等，在運輸過程中如果不能控制震動幅度，或者對周邊環(huán)境的分析處理效果較差時，造成這類結(jié)構(gòu)零件變形，相互之間無法精密契合，閥門本身的密封度下降。另外，在閥門結(jié)構(gòu)的鑄造焊接階段，如鑄造焊接質(zhì)量不達標，未進行射線、超聲波等探傷，運行過程中內(nèi)部缺陷不斷放大，出現(xiàn)變形、開裂，造成閥門內(nèi)漏問題。

1.2.3 閥門的維護問題

在閥門維護時，必須根據(jù)結(jié)構(gòu)的本身特點和維護標準，在其中注入潤滑油脂，同時落實定期性檢查工作。普遍存在的問題是，一方面未能根據(jù)相關檢修維護標準注入相關的物質(zhì)，同時未能定期進行清洗工作，很可能導致閥門本身存在的一些風險不斷放大；另一方面各類物質(zhì)的加入總量不足，在系統(tǒng)運行過程長期得不到解決，使得該設備的氣密性等級下降。

2 火電廠熱力系統(tǒng)管道閥門內(nèi)漏情況分析

管道閥門內(nèi)漏，根據(jù)實際情況可以分為嚴重程度較高和嚴重程度較低2 種狀態(tài)，但是無論出現(xiàn)何種狀態(tài)，管道中的媒介都會在閥門關閉時在管道內(nèi)繼續(xù)流動。借助管道中配置的大量高精度儀表，可以直接觀測在整個系統(tǒng)的運行過程，儀表的相關參數(shù)變化情況，推斷內(nèi)漏問題是否發(fā)生[2]。在參數(shù)分析中，要根據(jù)系統(tǒng)的運行流程確定，例如工程系統(tǒng)如圖1 所示。

然后發(fā)現(xiàn)構(gòu)造的系統(tǒng)儀表參數(shù)中，共有6 處儀表的示數(shù)低于期望值，包括壓力測試儀表、流量儀表等。

3 火電廠熱力系統(tǒng)管道閥門內(nèi)漏預防處理措施

3.1 落實檢查工作

在閥門的檢查過程中，必須在檢查該閥門本身的基礎上，對上游和下游同時進行研究，即可以得到正確精準的分析結(jié)果，實現(xiàn)閥門本身的檢查工作，該過程要詳細研究在系統(tǒng)的運行階段，相關零部件的變形量方面、系統(tǒng)的綜合運行方面以及該系統(tǒng)的專項檢查方面是否存在風險，同時日常檢查的所有項目，都必須記錄到專用的表格內(nèi)，由其他專業(yè)技術人員分析該綜合管理系統(tǒng)中是否存在嚴重的故障。對向下游儀表參數(shù)的檢查中，主要是包括對儀表數(shù)據(jù)的檢查、管道的運行參數(shù)檢查等，儀表檢查必須在每次換班之前，將所有的參數(shù)精準記錄，而對于無法停機的管道系統(tǒng)，就需要在每次的檢查班組交接時，分析該儀表的示數(shù)，同時要根據(jù)該系統(tǒng)的運行原則、運行原理和相關的參數(shù)，分析儀表在一段時間后的運行速度變化情況，獲取該數(shù)值后，交于系統(tǒng)的監(jiān)管人員記錄在日常運行日志中。整理分析儀表的實際參數(shù)，當發(fā)現(xiàn)前后示數(shù)值超出了誤差允許范圍時，且管道本身和閥門的外部并不存在滲漏問題，就可以確定該閥門出現(xiàn)了內(nèi)漏問題，然后對該問題進行處理。

3.2 落實清理工作

在閥門的清理工作中，要在各類裝置具體裝配之前進行清理，該過程首先要對閥門兩側(cè)密封器件進行拆除，要嚴格根據(jù)封閉裝置的拆除要求、方法和標準對其進行處理，嚴禁直接使用過大的外力暴力拆除，然后要根據(jù)具體的裝配準則和裝配時間，確定是否要對其進行重新封閉處理。

其次，要在經(jīng)過質(zhì)量檢查后，全面檢查閥門內(nèi)部的清潔度。當發(fā)現(xiàn)存在硬質(zhì)雜質(zhì)時，可以采用液體沖刷的方法將其排出，且在進行該項操作后，要由其他的質(zhì)量審查人員，二次分析和檢查是否清理干凈。

再次是質(zhì)量審查和監(jiān)管過程，建立相關管理制度，所有硬件設備和相關構(gòu)件精細化管理，嚴格防范在過程中出現(xiàn)各類構(gòu)件的變形風險。

最后是管道的清理，如采取內(nèi)部噴砂、酸洗等方式，清除管道內(nèi)部硬質(zhì)雜質(zhì)，避免造成閥門卡澀，對閥門的氣密性造成不利影響。

圖1 某機組疏水系統(tǒng)原理圖

3.3 日常信息記錄

日常信息的記錄過程，要求必須派遣專業(yè)的信息分析人員和技術管理人員，共同參與對該項信息的管理過程[3]。例如在操作中，使用紅外測溫裝置，記錄閥體的溫度，同時可建立內(nèi)漏嚴重程度與溫度的比較關系。如某個閥體的參數(shù)對比方法見表1。

表1 溫度差與內(nèi)漏嚴重程度關系對應表

然后完成日常性的溫度差實時記錄工作，并直接推斷是否出現(xiàn)了內(nèi)漏問題。

3.4 監(jiān)測報警體系

在一些特定情況下，管道閥門的內(nèi)漏問題會造成無法挽回的后果，同時該問題可以在極短的時間內(nèi)爆發(fā)，如果不能對該問題進行提前預判分析處理，則會導致整個系統(tǒng)中都存在巨大安全風險。所以應該建立監(jiān)測報警體系，制定應急預案，在預防處理閥門內(nèi)漏問題時，需要把各種儀表所產(chǎn)生的相關數(shù)據(jù)，直接由監(jiān)管系統(tǒng)以電平信號的方式傳遞給報警體系，而該體系綜合所有參數(shù)的使用和分析，將風險預警信息直接傳遞給專業(yè)的設備操作和運維系統(tǒng)，由維修部門、監(jiān)管部門根據(jù)當前的風險等級，確定是否需要將整臺設備關停，然后排除故障隱患。

4 結(jié)論

綜上所述，火電廠的管道系統(tǒng)閥門內(nèi)漏成因，包括清潔度不足、相關構(gòu)件的變形以及閥門本身的質(zhì)量問題。在具體檢查過程中，要根據(jù)所有儀表的相關參數(shù)及監(jiān)測報警系統(tǒng)，制定當前構(gòu)架的運行指標，而對于該事故的預防，要能夠建立應急預案，全面分析前后所有儀表的示數(shù)，完成定期性的檢查清理工作。