300MW機組高壓主汽調節聯(lián)合閥主門(mén)漏氣故障排除措施

　　華能井岡山電廠(chǎng)2#機組是20世紀90年代末生產(chǎn)的300MW亞臨界壓力汽輪發(fā)電機組，該機組已連續運行10余年。該主汽閥為臥式布置一進(jìn)三出的聯(lián)合工作形式，主汽門(mén)采用臥式下部進(jìn)氣，3個(gè)調節閥為立式下部出氣。

1、故障簡(jiǎn)述

　　華能井岡山電廠(chǎng)2#機組是20世紀90年代末生產(chǎn)的300MW亞臨界壓力汽輪發(fā)電機組，該機組已連續運行10余年。該主汽閥為臥式布置一進(jìn)三出的聯(lián)合工作形式，主汽門(mén)采用臥式下部進(jìn)氣，3個(gè)調節閥為立式下部出氣。

　　近5年，在整個(gè)運行期內主汽閥經(jīng)歷多次大修和檢修。最近進(jìn)行了大修，更換了閥座等大量零件;由于右閥閥碟與閥座接觸線(xiàn)斷線(xiàn)故障，多次對閥座進(jìn)行研磨處理，檢修處理后機組運行不久內漏故障依舊。蒸汽內漏成了疑難故障。

2、故障產(chǎn)生的原因及檢驗排查

　　對于高壓主汽調節聯(lián)合閥右閥的主汽門(mén)閥碟與閥座接觸線(xiàn)斷線(xiàn)問(wèn)題，曾在對閥座研磨過(guò)程中對密封線(xiàn)進(jìn)行檢查，接觸線(xiàn)為半周，而技術(shù)要求整圈連續接觸無(wú)斷線(xiàn)，并且經(jīng)過(guò)多次撞線(xiàn)檢查，每次接觸線(xiàn)位置不一樣。經(jīng)分析，真空技術(shù)網(wǎng)(http://likelearn.cn/)認為問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：

　�、匍y座安裝質(zhì)量問(wèn)題;

　�、陂y碟和閥座新舊不匹配問(wèn)題;

　�、坶y桿彎曲導致閥碟非垂直接觸閥座問(wèn)題;

　�、荛y殼變形導致閥座與閥蓋孔軸線(xiàn)偏斜問(wèn)題。

　　結合歷次檢修的結果，除進(jìn)行例行檢查外，有針對性地對閥座孔和閥蓋定位孔的同軸度和垂直度進(jìn)行專(zhuān)項檢查。對產(chǎn)生問(wèn)題的原因進(jìn)行逐一排查，具體檢驗結果如下：

　　(1)閥座安裝質(zhì)量問(wèn)題。分解主汽閥后，檢查閥座接觸線(xiàn)有兩點(diǎn)斷線(xiàn)，接觸線(xiàn)整圈接觸寬窄不均勻，閥座安裝位置符合圖紙設計要求。

　　(2)閥碟和閥座新舊不匹配問(wèn)題。閥座與閥碟均按圖紙生產(chǎn)不存在新舊匹配問(wèn)題。閥座無(wú)變形，型線(xiàn)完好。

　　(3)閥桿彎曲導致閥碟非垂直接觸閥座問(wèn)題。閥桿拆解后進(jìn)行圓周跳動(dòng)及直線(xiàn)度檢查。經(jīng)測量，閥桿圓周跳動(dòng)合格，直線(xiàn)度超差0.03mm。通過(guò)檢測結果，閥桿彎曲不是閥碟斷線(xiàn)的原因。因為閥桿與套筒的配合間隙能保證閥碟與閥座之間同軸度。

　　(4)閥殼變形導致閥座與閥蓋孔軸線(xiàn)偏斜問(wèn)題。在閥殼主閥座孔與閥蓋孔定位的檢查過(guò)程中，首先拆卸下閥座并清理閥座孔內氧化皮，清理閥蓋定位止口孔及其平面，進(jìn)行閥座孔與閥蓋定位孔同軸度及垂直度的檢驗。由于閥體安裝后為臥式，兩孔水平串接布置空間相距712mm，現場(chǎng)沒(méi)有檢測設備能進(jìn)行同軸度和垂直度的檢測。根據現場(chǎng)實(shí)際情況，設計了閥孔同軸度和垂直度檢測工裝。

　　檢測工裝設計如圖1。工裝支架用Φ10mm鋼筋制成，底部為三角形設計。三角形底座大小對應于閥座孔Φ462mm圓，并保證三角形頂點(diǎn)與內孔有1mm間隙，便于定位螺釘調整。工裝放入閥座孔后調整3個(gè)定位螺釘，保證三角形底座頂點(diǎn)與閥座內孔之間的總間隙在0.05mm之內，見(jiàn)圖2。利用三點(diǎn)成圓和三點(diǎn)成平面原理，三角形底面上垂直立桿。在立桿的同一截面設置3塊百分表，下部百分表測量閥座內孔徑向值，見(jiàn)圖3。上部?jì)蓧K百分表成相互垂直布置，一塊測量閥蓋定位內孔徑向，另一塊百分表測量閥蓋內孔止口垂直平面，見(jiàn)圖4。

圖1 同軸度檢測工裝工具

圖2 工具固定及標記

　　測量時(shí)先調整好底部三角形定位，確實(shí)后將各個(gè)百分表歸零，并在測量止口圓上做好標記便于測量記錄�，F場(chǎng)對止口圓以每90°標記一點(diǎn)，見(jiàn)圖2。

圖3 測量閥座內孔徑向值

圖4 百分表成相互垂直布置

　　對上述數據分析發(fā)現兩孔(閥座孔與閥蓋止口孔)徑向值在相同位置偏差最大在3#位置(相對于1#位置的180°位置)，單向(表測量值)為0.15mm。對應1#位置(0°位置設定值為0mm)，計算同軸度偏差為(0+0.15)/2=0.075mm;去除底面檢測工裝安裝徑向間隙0.05mm，實(shí)際同軸度偏差為0.025mm，不大于設計要求的同軸度偏差0.05mm。

對閥座孔進(jìn)行測量數據如下表。

　　通過(guò)測量證明閥座孔與閥蓋定位孔中心同軸度偏差在合格范圍之內。但是從檢測記錄中發(fā)現閥蓋止口定位平面垂直度嚴重超差，在2#(90°位置)和3#(180°位置)兩個(gè)位置上相對于1#(0°位置)位置百分表測量相差最大處達0.90mm以上。

　　用刀口尺檢測閥殼止口平面的平面度時(shí)，發(fā)現止口平面變形為內凹圓弧面，呈現不規則圓環(huán)狀，閥蓋定位孔靠近止口平面處金屬擠壓變形。根據此情況檢測閥蓋相對應的止口部分，見(jiàn)圖5。閥蓋外圓設計高度為6mm的定位凸臺平面已經(jīng)變形，表面呈內高外低的圓弧型，外圓實(shí)際高度為5mm左右，比設計要求值小1mm，見(jiàn)圖6、圖7。

圖5 閥蓋止口平面

圖6 凸臺高度檢測

圖7 平面變形檢測

　　通過(guò)以上原因排查，可以判定主汽門(mén)斷線(xiàn)的故障主要是閥蓋止口定位平面變形導致閥殼定位平面變形，使定位平面失去定位作用。閥蓋安裝后，按閥蓋與閥殼相對的止口定位平面最大偏差點(diǎn)0.90mm計算，可使閥頭偏斜量達1.50mm左右，從而閥頭定位呈現不定位置斷線(xiàn)，接觸線(xiàn)無(wú)重復。

3、故障處理措施及結果

　　按工藝要求，修復閥殼與閥蓋定位平面和內孔，達到圖紙要求值。通過(guò)撞線(xiàn)試驗，檢查閥碟與閥座整圈連續接觸無(wú)斷線(xiàn)。經(jīng)多次試驗，閥碟與閥座接觸良好接觸線(xiàn)位置一致，總計撞線(xiàn)28次。

　　經(jīng)過(guò)這次檢修后解決了閥碟與閥座接觸線(xiàn)斷線(xiàn)問(wèn)題，并且各機構符合設計要求，達到電力檢修標準要求。

4、故障原因形成分析

　　閥蓋與閥殼相對定位設計為閥殼主汽門(mén)止口內孔和平面，要求內孔和平面相對于閥座孔的垂直度和同軸度為0.05mm。

　　在歷次維修主汽閥的過(guò)程中，由于人工清理閥蓋止口平面時(shí)用油石和砂紙手工清理氧化皮。在長(cháng)期多次清理中，導致止口平面變成弧形。閥蓋止口平面變形后再與閥殼配合后導致閥殼定位面變形失去定位作用。閥頭在無(wú)定位情況下，隨閥蓋固定位置任意變換，導致閥碟與閥座接觸線(xiàn)位置不固定，無(wú)重復性斷線(xiàn)。

　　而在歷次檢修時(shí)，檢修工人檢測工作不細致，未對止口平面進(jìn)行檢查，在技術(shù)檢測上誤判故障，導致故障未排除，并且錯誤地更換了大量合格的零件(此閥門(mén)更換了全部除閥體及閥蓋外的全部?jì)炔刻?。這不僅造成較大經(jīng)濟損失，而且延長(cháng)了電廠(chǎng)機組檢修周期。

　　因此，設備檢修過(guò)程中，應對設備結構中的零部件進(jìn)行全面檢查，避免因檢修疏忽遺漏，造成不必要的損失。