阀门可靠性分析及改进措施

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阀门可靠性分析及改进措施
段继鹏
!新疆拜城发电厂 "新疆 拜城 !"#$%&#
! 摘 要 " 文章针对新疆拜城发电厂汽轮机组在运行中出现的因阀门引发事故的原因 " 进行了详细的可靠性分析 " 在分析原因 的基础上 " 结合运行实践 " 提出了改进措施 $ ! 关键词 " 阀门 % 止回阀 % 维护 ! 中图分类号 " ’( ! 文献标识码 " ) ! 文章编号 " %**+,++#-!#**. &*/,*%&%,*0 新疆拜城发电厂 ! !" !# 期工程筹建 ! 台 "#$%&’%&( 型 ) * 台 +’,-*,-& 型 汽 轮 机 五 台 ) 均 为 单 缸 ! 轴 流 ! 冲 动 ! 回 热 凝 汽式汽轮机 " 自 &..& 年投产以来 # 已多次发生因阀门问题而 引起的机组非计划 停 运 ! 大 量 限 负 荷 ! 延 误 并 炉 # 严 重 威 胁 机 组的安全运行 ) 并给企业造成巨大的经济损失 " 阀门是管道安装系统中的重要组成部分 #它也是影响汽轮 机组安全运行的一个重要因素 $ 阀门是连接管道和系统的桥 梁 #离开阀门谈系统是无意义的 " 从这点看 #阀门在发电厂中同 样起着举足轻重的作用 # 应与一 ! 二类设备处于同等重要的位 置 #但是它却往往被人们所忽视 #看不到它的重要性 #小阀门却 闯大祸 #应当引起我们的高度重视 " 然而 #任何阀门的安装不正 确 !使用不当 !损坏及误操作)都将导致严重的后果发生 " 自 &..# !’$$’ 年 以 来 新 疆 拜 城 发 电 厂 /0 机 就 发 生 二 起 因切换射水泵 而 引 起 机 组 非 计 划 停 运 ! 一 起 因 阀 轴 锈 蚀 而 引 起机组停运 ! 一起因倒给水泵而对外界限负荷 ! 三起隔离门传 动装置损坏而 延 误 并 炉 的 故 障 # 一 起 止 回 阀 破 裂 而 引 起 水 淹 厂房 ! 厂用电中断的事故 " 回顾过去的事故 # 教训是深刻的 ) 损 失是惨重的 # 同 时 也 暴 露 出 阀 门 问 题 不 容 忽 视 " 熟 悉 阀 门 的 安装 ! 使用 # 并定期检查 ! 维护是十分必要的 " 上升至停机值 " ! 二 " 阀门传动装置损坏 " &..( 年 ( 月 4 日 &.%4$ 值长通 知 /( 炉并入主蒸汽系统 # 当旁路暖管结束后 # 开启 /( 炉隔离 门时 # 发现此门无法打开 #/( 炉无法并入系统 # 延误了并炉时 间 # 导致锅炉 安 全 门 动 作 $ 及 时 检 查 阀 门 传 动 装 置 # 发 现 隔 离 门传动装置损坏 # 阀杆轴套完全损坏 # 此门无法开启 " 此类故障分别在 &..1 年 , 月 !’$$$ 年 ’ 月发生过两起 " ! 三 " 止回阀破裂 " &..1 年 . 月 ’( 日 ’’ %’$ 分 ) 启动 /1 机 /’ 循 环 泵 后 发 现 止 回 阀 破 裂 # 大 量 的 循 环 水 迅 速 涌 出 # 淹 没 至循环泵电机 # 造成电动机短路循环泵跳闸 # 大量的循环水淹 没 厂 房 零 米 $/’ 循 环 泵 出 ! 入 口 电 动 门 # 电 动 无 法 关 闭 # 水 通 过电缆管沟流至邻机循环泵坑内 # 最 后 导 致 ’,23 机 组 水 淹 厂房及厂用电中断的重大恶性事故 " ! 四 " 阀 轴 锈 蚀 " &.., 年 ( 月 && 日 &1%&$ 分因检修 /0 机 /’ 射水泵 #/’ 泵由运行转为检修状态 5 检修完毕后 # 要求试 运 /’ 泵 #把 /& 泵由运行转为备用 #投 /’ 泵运行)开启 /’ 泵进 !出 口阀 )当启动 /’ 泵运行 # 停 /& 泵后 #发现机组排汽压力迅速升 高 #快上升至停机值 #负荷由 &’23 减到零 #机组被迫停运 " 事 故后解体检查 /’ 泵进 ! 出口阀 # 发现 /’ 泵出口阀阀芯卡在阀 体导向槽内 #阀芯与阀轴连结处在水中严重锈蚀 ) 与阀轴已脱 开 #在阀门打开时 #阀轴移动而阀芯被卡不动 #致使压力水无法 被泵打出去 "
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万方数据
4&8 检修人员应每天对主蒸汽系统 $ 主给水系统 $ 循环水系 统 $ 凝结水系统 $ 射水抽气器系统 $ 主蒸汽疏水系统 $ 高低压加 热器疏水系统 $ 抽 气 系 统 的 阀 门 做 早 $ 晚 二 次 巡 回 检 查 ! 并 做 好缺陷记录 " 4(8 对经常不操作的阀门应定期活动一次 " 4J8 对 循环泵止回阀 $ 给水泵止回阀可每季度做一次金属无损检测 # 渗透探伤 $ 磁粉探伤 ! 发现缺陷及时处理 ! 并做好记录并备案 " 4)8 阀门在安装使用前 ! 应委托权威性机构进行以下性能的检 测 #! 阀 门 在 工 压 状 况 下 的 启 闭 力 矩 % " 在工压状况下 ! 能保 证阀门关闭严密的连续启闭次数 % # 阀门在管道输 水 状 况 下 的流阻系数的检测 " 4L8对使用的阀门!在阀门说明书上应有以下 的检测的记录 ! 阀门在开启状况下 ! 阀体应承受阀门工压值二倍的内 压 检 测 %" 阀 门 在 关 闭 状 况 下 ! 两 侧 分 别 承 受 & 倍 阀 门 工 压 值 ! 无渗漏 % 但金属密封的蝶阀 ! 渗漏值亦不大于相关要求 " -,提高安装 % 检修阀门的质量 4&8 在安装过程中 ! 检 修 人 员 应 当 充 分 了 解 各 种 阀 门 的 结 构 $ 性能和特点 ! 根 据 不 同 的 情 况 和 要 求 ! 采 取 切 实 可 行 的 安 装措施 & 如安 装 前 应 将 阀 门 介 质 的 流 向 与 阀 门 指 示 要 求 的 流 向一致 ! 各种阀门的安装一定要满足阀门的特性要求 ! 如升降 式止回阀导向 装 置 一 定 要 铅 垂 ! 旋 启 式 止 回 阀 的 销 轴 一 定 要 水平 ’" 组装阀 门 时 ! 应 确 保 螺 栓 紧 力 均 匀 ! 防 止 阀 体 平 口 泄 漏 ! 以达到设备能够安全 $ 长久使用的目的 " 4(8 主蒸汽隔离门 阀杆轴套损坏 ! 在加工选材时 ! 应选用高强度 $ 耐磨 $ 耐高温的 铝青铜来加工 ! 而不要选用黄铜 " 4J8 长期在水中运行的阀门 ! 阀轴及阀体应选用耐锈蚀 $ 耐腐蚀的不锈钢材质较好 " +,定期进行阀门解体检查 检修人员对 阀 门 的 检 修 维 护 要 规 范 化 $ 正 规 化 ! 项 目 $ 周 期都要明确 " 定 期 对 阀 门 进 行 维 护 保 养 $ 解 体 检 查 并 做 好 记 录 " 应明确机组大小修和日常定期检查项目 " 机组运行中也应 定期活动阀门 ! 避免卡涩 " 经验表明 # 认真做好阀门解体检查 $ 维护保养是提高阀门动作可靠性的必要手段 "
! 上接第 !"! 页 " 网 ! 使用家用电脑作为中央控制单元 ! 提供家 庭与 !"#$%"$# 之间的寻址和路由 " 这种以 家 用 电 脑 为 基 础 的 智 能 家 庭 网 络 ! 具 有 以 下 突 出 的优点 #&!电脑具备强大的网络接入功能!是首屈一指的网络终端" 当今是宽带互联网时代 ! 电脑能够非常有效地利用宽带接入技 术 !高速连接广域网和小区局域网’实现上网无需拨号 !() 小时 始终在线 !让家庭与瞬息万变的网络世界时刻保持密切联系 " (! 利用电脑运行智能家居管理软件 ! 能提供很多高级控制特性 " 以具有智能家居控制功 能 的 方 正 电 脑 卓 越 * 系 列 为 例 ! 在 方 正卓越 * 中 ! 各种智能 操 作 的 步 骤 均 有 一 目 了 然 的 提 示 ! 采 用友好易用的 +,"-./0 标 准 操 作 方 式 ! 无 须 专 门 学 习 即 可 轻 松掌握 " 通过 清 晰 明 了 的 智 能 家 居 管 理 界 面 ! 用 户 可 以 非 常 容易对电视机 $1234 含 3536738 机 $ 功放 $ 空调等 多 种 设 备 集 中进行单功能 控 制 或 者 组 合 控 制 ! 电 脑 将 多 种 家 用 电 器 设 备 的一系列动作 包 含 在 一 个 组 合 按 钮 中 ! 从 而 无 须 再 使 用 多 个 遥控器 ! 只需 一 个 键 盘 就 可 以 完 成 多 种 家 用 电 器 的 操 作 " 即 使出差旅行在 外 ! 一 样 能 通 过 电 脑 实 时 实 景 监 控 家 居 的 安 全 情况 ! 解除了后顾之忧 " #! 以家用电脑为基础的智能家居系统 具有优秀的兼容性和扩展性! 而且在技术上也能有效支持 9:(;&& 无线技术 $ 蓝牙技术 ! 以及 <.=$>? 技术 " ! 三 " 基于电力线通信的智能家庭网络 电力线网络技术使用的是与插座直接相连的现有电力 线 ! 不需要电话 线 ! 只 要 用 一 个 电 力 线 适 配 器 插 入 插 座 即 可 " 基于电力线通信的智能家庭网络由于电力线网络拓扑及其电 源插座用作接 入 点 的 方 便 性 ! 使 其 成 为 智 能 家 庭 网 络 的 一 种 很有吸引力的候选技术和新的发展趋势 " 基于电力线通信的智能家庭网络相对于其它技术具备诸多优点#
三 #提高阀门可靠性的改进措施
针对以上问题 # 提高和完善阀门的可靠性 ! 安全性是实现 机组安全稳定运行的前提和保障 " ! 一 "提高阀门动作的可靠性措施 %1 加强阀门管理和监督
! 作者简介 " 段继鹏 ’%/+%, &" 男 2 新疆奇台人 " 新疆拜城发电厂汽机车间助理工程师 " 研究方向 ( 汽轮机检修 $
二 #影响阀门可靠性因素分析
! 一 " 安装设计考虑不周 " 阀门在设计 ! 选 用 ! 安 装 位 置 及 保护方面均不同程度地存在一些问题 # 影响了系统的可靠性 % &6 原 管 阀 系 统 设 计 中 # 在 主 给 水 系 统 中 在 水 平 管 段 上 选 用 立 式升降式止回阀 # 停用给水泵时止回阀关闭不严密 # 水易倒 流 # 可靠性差 " ’6射水抽汽器系统上安装止回阀时 #选用旋启式 止回阀 #停用射水泵时止回阀阀瓣卡涩关闭不严密 #水易倒流 # 可靠性差 " ! 二 " 产品质量不良 # 选材不当 " &6 原循环水系统止回阀阀 门材质选用的 是 灰 铸 铁 管 材 # 因 灰 铸 铁 的 抗 拉 强 度 ! 塑 性 ! 韧 性及疲劳强度比球墨铸铁低 # 故已逐渐不推荐使用 " ’6对重要 部位的隔离门阀杆轴套 #在加工选材时 #选用材质不当 " ! 三 " 阀门动作失灵 " 在启停机组时关键阀门无法操作 # 该 关时关不了 # 该开时开不了 # 重要电动阀门不能及时关闭 "
一 #阀门引发的事故 #故障回顾
新疆拜城发电厂五台汽轮机机组管阀系统中常用的阀门 有截止阀 ! 闸阀 ! 蝶阀 ! 止 回 阀 ! 电 动 阀 ! 安 全 阀 ! 球 阀 ! 减 压 阀 等 # 自投产以来因止回阀故障引发过几起较为典型的事故 # 值 得我们深思 " ! 一 " 止回阀安装位置不当 " &..0 年 1 月 ’$ 日 &’%’$ 分切 换 "# 给水泵 # 水泵停用后 # 发现水泵严重倒转 # 给水压力有所 下降 #锅炉水位急剧下降至报警水位 #被迫对外界大量限负荷 # 导致锅炉安全门动作 "事故发生后查找原因 #经分析认为 "# 给 水泵出口止回阀安装位置不正确 #在水平管段上应选用卧式升 降式止回阀较好 # 而安装的却是立式升降式止回阀 # 当给水泵 停运后阀瓣卡涩不回座无法关闭严密 # 造成给水倒流 # 与 /&! /, 给水泵打出的水形成循环 #给水压力太低无法上至锅炉 # 引 起锅炉缺水事故发生 " ’$$’ 年 & 月 &( 日 &$%$$ 分同样因切换 "$ 机射水泵 # 将 运行的 "% 泵倒为备用的 "& 运行 # 当 "& 泵运行正常后停 "% 泵# 发现排汽压力迅速升高# 很快上升至停机值# 负荷由 &’23 减到零 # 机组被迫停运 " 事故后解体检查射水泵进 ! 出 口门及止回阀 # 发现应该安装升降式止回阀较好 # 而安装的是 旋启式止回阀 # 当 水 泵 停 运 后 阀 瓣 卡 涩 同 样 不 能 及 时 回 座 关 严 # 造成 /! 泵打的水与 /& 泵管阀之间形成循环 # 射水抽汽器 无压力水 # 使凝结器的空气不能及时抽出 # 导致排汽压力迅速 ! 收稿日期 "0**.,*.,*&