淺談蓄能罐式液控緩閉蝶閥運行中存在的問(wèn)題及對策

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥能消除事故停機過(guò)程中產(chǎn)生的水錘危害，正常停機防止機組倒轉，是保證機組管網(wǎng)安全運行的有效設備。簡(jiǎn)述蓄能罐式液控緩閉蝶閥的作用和工作原理，對運行中存在的問(wèn)題及原因進(jìn)行分析，針對存在的問(wèn)題提出改進(jìn)方案。

1、概述

1.1、蓄能罐式液控緩閉蝶閥的作用

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥是我國新一代液控蝶閥，它兼有閘閥和止回閥的功能，能按預先調定的程序，分兩階段快關(guān)和慢關(guān)動(dòng)作實(shí)現關(guān)閥。該蝶閥能消除因突然停電和事故停機過(guò)程中產(chǎn)生的水錘危害，控制正常停機機組倒轉，是保證機組管網(wǎng)安全運行的有效設備。本閥的顯著(zhù)特點(diǎn)是：用蓄能罐代替了重錘式蝶閥的大重錘，將重錘勢能變?yōu)榱黧w蓄能，減小開(kāi)閥力矩，占地面積小，安裝方便;其缺點(diǎn)是液壓系統復雜，油路控制元件多，增加維護難度，提高運行成本。

1.2、蓄能罐式液控緩閉蝶閥結構及工作原理

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥由閥體及機械傳動(dòng)裝置、液壓系統、電氣控制系統三部分組成。正常情況下，在檢查閥門(mén)具備工作條件后，給電氣控制箱供電，則油泵打壓工作，液壓油經(jīng)濾油網(wǎng)、油泵、單向閥、手動(dòng)截止閥進(jìn)入蓄能罐蓄能，當油壓到上限值時(shí)，壓力控制器動(dòng)作，其接點(diǎn)PP2切斷油泵電機電源，蓄能罐充壓完成。當液壓系統在長(cháng)時(shí)間工作下或極微量的內泄漏，使油壓低于下限值時(shí)，壓力控制器動(dòng)作，其接點(diǎn)PP1接通油泵電機給蓄能罐補壓�？傊�，該閥進(jìn)行開(kāi)、關(guān)閥的條件是蓄能罐內的壓力必須在定值范圍內。正常開(kāi)閥過(guò)程：按開(kāi)閥按鈕，電磁閥Y1、Y2工作，蓄能罐內的壓力油經(jīng)電磁閥Y2、高壓膠管進(jìn)入擺動(dòng)油缸尾端，推動(dòng)活塞桿伸出，帶動(dòng)與之相連的連桿和閥軸，使蝶板順時(shí)針旋轉，蝶閥開(kāi)啟。液壓油從油缸前部排出，經(jīng)電磁閥Y1、開(kāi)閥調速器流回油箱，當拐臂碰至上限位螺栓后，蝶閥全開(kāi)，油泵打壓至上限值時(shí)停止工作，為關(guān)閥蓄能。關(guān)閥過(guò)程：按下關(guān)閥按鈕，切斷電磁閥Y1、Y2電源，蓄能罐內的壓力油經(jīng)高壓膠管、電磁閥Y1進(jìn)入擺動(dòng)油缸前端，推動(dòng)活塞退回，蝶板隨著(zhù)閥軸逆時(shí)針旋轉關(guān)閉。液壓油經(jīng)油缸尾端的快、慢關(guān)調節桿、快關(guān)調速閥，慢關(guān)調速閥、電磁閥Y2流回油箱，當拐臂碰至下限位螺栓后，蝶閥全關(guān)，聯(lián)控開(kāi)、關(guān)閥蝶閥工作過(guò)程與正常開(kāi)、關(guān)閥工作是一致的。聯(lián)控開(kāi)閥，就是在中控臺合主電機油開(kāi)關(guān)，油開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)DL接通蝶閥控制回路，經(jīng)4秒延時(shí)后蝶閥開(kāi)啟，實(shí)現先開(kāi)主電機后開(kāi)蝶閥;聯(lián)動(dòng)關(guān)閥，就是在中控臺分萬(wàn)能轉換開(kāi)關(guān)KK，該開(kāi)關(guān)串接在蝶閥控制回路中，蝶閥關(guān)閉，當蝶閥關(guān)到20°左右時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ4接通中間繼電器K6，其接點(diǎn)接通主電機跳閘回路，主電機跳閘，實(shí)現先關(guān)閥后停機。當電網(wǎng)突然停電后，需要進(jìn)行開(kāi)、關(guān)閥操作，首先關(guān)閉蓄能罐截止閥，切斷控制箱電源回路(防止突然來(lái)電)，然后搖動(dòng)手動(dòng)油泵即可實(shí)現開(kāi)、關(guān)閥操作。

2、蓄能罐式液控緩閉蝶閥運行故障及原因分析

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥運行中的故障主要出現在液壓系統和電氣控制系統，其蝶板及傳動(dòng)裝置工作正常。

2.1、液壓系統故障及原因分析

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥在調試關(guān)閥時(shí)間定值時(shí)，快、慢關(guān)時(shí)間調試難度大，調試值不穩定，調試次數太多，引起液壓油發(fā)熱，油缸密封圈損壞。機組運行中偶爾出現關(guān)閥時(shí)慢關(guān)時(shí)間過(guò)快或無(wú)慢關(guān)，產(chǎn)生水錘，引起管道劇烈振動(dòng)，嚴重威脅機組管網(wǎng)安全運行，這是該閥最大缺陷，也是泵站運行絕不允許的，產(chǎn)生該故障的原因主要是油缸存在缺陷。由于油泵頻繁打壓，容易使壓力控制器損壞，造成油壓低于下限值時(shí)油泵不打壓，或油泵打壓至上限值時(shí)不停止，引起高壓油管爆裂，嚴重時(shí)蓄能罐爆炸，威脅人身設備安全。該閥液壓系統復雜，控制元件多，在開(kāi)閥易造成控制元件密封圈損壞，蝶閥工作時(shí)噴油、漏油，影響蝶閥正常工作。

2.2、電氣控制回路故障

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥電氣控制回路故障主要發(fā)生在聯(lián)控開(kāi)閥和關(guān)閥過(guò)程中。聯(lián)控開(kāi)閥時(shí)電磁閥Y1、Y2不動(dòng)作，蝶閥不開(kāi)啟，引起水泵泵腔發(fā)熱;聯(lián)控關(guān)閥時(shí)，蝶閥不關(guān)閉，機組不能停運，或機組跳閘，蝶閥不關(guān)閉，引起機組倒轉、振動(dòng)，影響機組安全運行。其原因主要是電氣控制回路復雜，中間繼電器質(zhì)量不好，多回路重復控制。另外，對機組進(jìn)行跳、合閘試驗時(shí)，蝶閥也動(dòng)作，造成蝶閥頻繁工作，原因是在中控臺多設一組萬(wàn)能轉換開(kāi)關(guān)LK。

3、對策

　　為了確保泵站機組安全運行，針對蓄能罐式液控緩閉蝶閥運行中存在的問(wèn)題，提出兩套方案。

3.1、排除蓄能罐式液控緩閉蝶閥故障，確保安全運行。

　　3.1.1 蓄能罐式液控緩閉蝶閥液壓系統故障排除方法：針對油缸快、慢時(shí)間難調試的問(wèn)題，對油箱的液壓油定期過(guò)濾，清除油內雜質(zhì)，確�？礻P(guān)調速閥、慢關(guān)調速閥可靠工作。由于油缸自身缺陷，對聯(lián)控關(guān)閥時(shí)偶爾無(wú)慢關(guān)的問(wèn)題，調整行程開(kāi)關(guān)SQ4位置，減小機組跳閘角度，使蝶板基本關(guān)嚴時(shí)再跳機組油開(kāi)關(guān)，降低水錘危害，確保泵站機組管網(wǎng)安全運行;油泵打壓時(shí)，認真觀(guān)察壓力控制器工作狀態(tài)，出現異常及時(shí)切斷電源，更換壓力控制器，確保油泵打壓正常;在蝶閥開(kāi)、關(guān)過(guò)程中，若發(fā)現電磁閥損壞及時(shí)更換，對損壞的密封圈及時(shí)更換，減少漏油。同時(shí)，培訓專(zhuān)業(yè)的液壓系統維修技術(shù)人員，提高檢修質(zhì)量，確保蝶閥安全運行。

　　3.1.2 對蓄能罐式液控緩閉蝶閥電氣控制回路進(jìn)行改進(jìn)。聯(lián)控不開(kāi)閥的主要原因是中間繼電器損壞，或觸頭接觸不良，建議更換質(zhì)量好的中間繼電器。去掉中間繼電器K7、萬(wàn)能轉換快關(guān)LK、SA接點(diǎn)，聯(lián)控合閘信號由中間繼電器K3常閉接點(diǎn)控制，既能減少繼電器，簡(jiǎn)化線(xiàn)路，又能保證聯(lián)控合閘時(shí)可靠開(kāi)閥。聯(lián)控關(guān)閥回路中，去掉中控臺萬(wàn)能轉換快關(guān)LK，既保證關(guān)閥可靠，又實(shí)現跳、合閘試驗時(shí)蝶閥不工作，減少開(kāi)閥次數，確保安全運行。

　　此方案未能從本質(zhì)上改變蓄能罐式液控緩閉蝶閥液壓系統的缺陷，只是對蓄能罐式液控緩閉蝶閥進(jìn)行維護保養，通過(guò)更換元件實(shí)現蝶閥工作，維護工作量大，運行成本高。

3.2、用重錘式液控緩閉蝶閥替代蓄能罐式液控緩閉蝶閥

　　重錘式液控緩閉蝶閥是利用重錘勢能實(shí)現關(guān)閥，控制管道水流的閥門(mén)，是控制事故失電停泵產(chǎn)生的水錘危害，防止機組倒轉的理想設備。重錘式液控緩閉蝶閥工作原理：開(kāi)閥時(shí)，油泵工作打壓，液壓油經(jīng)濾油器、油泵、調速閥、單向閥及高壓膠管進(jìn)入油缸尾部，推動(dòng)油缸活塞移動(dòng)，油缸活塞帶動(dòng)與之相連接的連頭使重錘升起，同時(shí)帶動(dòng)閥軸使蝶板開(kāi)啟，而沒(méi)通過(guò)調速閥多余的液壓油經(jīng)溢流閥流回油箱。關(guān)閥時(shí)，使電磁閥失電(反作用式電磁閥通電)，則電磁閥打開(kāi)，油壓經(jīng)快、慢關(guān)角度調節閥、快關(guān)調速閥、慢關(guān)調速閥及高壓膠管、常開(kāi)手動(dòng)閥和電磁閥流入油箱，利用重錘勢能實(shí)現關(guān)閥。當事故停電時(shí)，電磁閥失電，則蝶閥關(guān)閉(對反作用式電磁閥，只要打開(kāi)常閉手動(dòng)閥，則能快速關(guān)閥)，開(kāi)閥只要油泵打壓就能實(shí)現，關(guān)閥利用重錘自重，電磁閥打開(kāi)關(guān)閥，結構簡(jiǎn)單，工作可靠。重錘式液控緩閉蝶閥電氣控制回路只要4個(gè)中間繼電器，1個(gè)時(shí)間繼電器就能使油泵工作(蓄能罐式液控緩閉蝶閥需要7個(gè)中間繼電器，2個(gè)時(shí)間繼電器，1臺壓力控制器)。運行實(shí)踐中，重錘式液控緩閉蝶閥很少出現故障，液壓系統控制元件不易損壞。

　　更換重錘式液控緩閉蝶閥投資大，但更換后既能保證安全運行，又降低運行成本，提高泵站效益。