蝶閥沖關的處理實踐和探討
蝶閥沖關的處理實踐和探討
摘要：分析了洪門水電廠運行中蝶閥部分沖關的原因、介紹了蝶閥部分沖關的判斷和處理，提出了防止蝶閥部分沖關的措施。
關鍵詞：蝶閥；部分沖關；分析措施
蝶閥是水電廠大型構件和應用比較普遍的機組閥門之一，它由閥體、蝶板和控制機構組成，設置在水輪機蝸殼進水口處，以控制機組水流，其主要作用是：（l）當某系統失靈、故障造成機組過速時可關閉蝶閥以保護機組；（2）在檢修需要時可關閉蝶閥以便停機檢修；（3）機組長時間調相運行或長時間停機備用，在系統允許情況下可關閉蝶閥以減少導葉漏水。
蝶閥在正常運行時處于全開或全關狀態，運行中的蝶閥在機組帶負荷的情況下自行關閉的現象被稱為沖關。若運行中出現蝶板緩慢偏離全開狀態，旋轉 30~70°，使蝶閥處于部分關的狀態，稱之為部分沖關。
蝶閥部分沖關對水輪發電機組的影響和危害主要是：引起水輪機機械振動；高速水流將在蝶板后面產生空蝕區，使蝶板受到氣蝕破壞；產生機械蹩勁，使接力器缸振動，嚴重時崩斷連接螺桿；減少機組出力。
因此，討論和解決這一問題對水電廠安全運行有著重大現實意義。
1 蝶閥部分沖關的原因和分析
產生部分沖關現象的原因比較復雜，在排除了誤擰操作把手、誤碰關蝶閥繼電器，以及蝶閥開啟后鎖錠沒有投人等因素后，分析確定部分沖關的原因如下。
（l）蝶閥接力器、四通閥活塞磨損，使活塞腔盤根密封不嚴，壓力油從關閉腔漏失，致使活塞在不平衡壓力下向關側運動，進而帶動蝶板轉向關的位置。當關斷到一定位置時，剩余的壓力油起作用，阻止蝶板繼續轉向全關位置。
（2）蝶閥轉動軸承未能落到位造成閥軸偏離安裝中線，致使蝶板上產生關閉力矩，或軸承磨損、打滑，造成蝶閥軸承磨擦力矩減小，以致運行中，在某一原因（如接力器、四通閥壓力油漏失）或振動下，蝶板向關側偏轉。
（3）偶然的水流不平衡在閥體上產生不平衡力矩，使蝶板轉向關側。
（4）蝶閥檢修未能達到質量標準，主要是轉動軸未能落到位或中心軸線偏移，使蝶閥不能按要求保持穩定狀態。
（5）日常維護不當，留下隱患。
（6）未能將蝶板開啟到全開位置，留有行程空間，埋下部分沖關的隱患。
2 蝶閥部分沖關的判斷和處理
2.1 蝶閥部分沖關的判斷
據經驗，如果在運行中出現以下現象，可以判斷蝶閥發生了部分沖關現象。
（l）監控系統、保護系統工作正常，其信號和音響報警系統沒有動作，但發電機出口的有功功率表指示緩慢下降。
（2）水輪機調速器工作正常，沒有明顯變化，導水葉開度沒有變化，但在蝶閥室可看到蝶閥開度指針正向關的方向緩慢移動。
（3）部分沖關現象較嚴重時，蝶閥室有明顯響聲，有時在蝶閥室可看到空氣閥跑水。
（4）當蝶板在 30~70° 范圍內，蝶閥被水沖關的過程太快時，水壓鋼管內會產生很大的水錘壓力，產生強烈的振動。
2.2 蝶閥部分沖關的處理
發生部分沖關現象時，通常的處理方法是按照開蝶閥的程序操作，一般都能使蝶閥重新開啟到全開位置，機組重新進人正常的工作狀態。但若這種操作方法失效，或發生較嚴重的沖關故障，可按以下方法處理。
（l）檢查蝶閥接力器、四通閥，如果發現漏油，說明系不平衡壓力油引起，此時可試著抬起油源閥向接油器充油。
（2）當蝶閥部分沖關引起較嚴重反應時，應先將導水葉開度快速壓至空載，再將機組有功、無功負荷調整至 0，最后按停機流程操作停機。
（3）對蝶板未能開啟到位而引起的部分沖關，可檢查蝶閥控制油泵是否起動，若未起動，則說明蝶閥未開啟到位，此時可起動油泵，繼續開啟蝶閥，待蝶閥全開后應關停油泵。
（4）在運行中若蝶閥控制油泵起動，說明關蝶閥自動裝置誤動作，或者誤碰蝶閥操作把手至關閉側，此時應將關蝶閥繼電器復歸，將油泵停止，同時按開蝶閥操作程序，將蝶閥重開啟。
3 防止蝶閥部分沖關的措施
3.1 技術措施
（l）加裝蝶閥位置的信號裝置。當運行中的蝶閥偏離全開位置時，即發出信號，中控室的光字牌亮，運行人員可根據信號判斷是事故關蝶閥還是部分沖關。
（2）規范部分沖關的一般處理措施，即可抬起油源閥，直到蝶閥全開信號出現之后，再落下油源閥。
（3）提高蝶閥檢修質量。由于蝶閥體積龐大，且定位牢固，要解決轉動軸到位問題，需要將蝶閥解體、吊裝，工程量大，且蝶閥室空間所限，也很難做到，又因為蝶閥使用時間長，磨損大，解體大修也難保證質量。目前普遍是用加墊片的辦法來調整中心位置，這在一定程度上能解決蝶閥體本身的問題。提高檢修工藝，保證蝶閥全開后蝶板活門平行于水流。
（4）提高接力器密封性能，更換更好的密封材料，定期向接力器活塞開啟腔補油。
（5）在蝶閥進水口處安裝水監視器，以監視水流波動的情況，并在蝶閥的運行規程中增加 1 項定期工作的內容，即每星期啟動油閥，給接力器油路充油。
3.2 組織措施
（l）加強對職工的技術培訓，掌握部分沖關的判斷和技術處理技能，掌握蝶閥運行規律。
（2）建立和健全相關制度，如缺陷登記、處理、考核獎勵制度。
（3）加強對蝶閥的日常檢查與維護。對出現的非正常“蝶閥關閉”信號應做好記錄，分析原因；正常巡回檢查時應加強對蝶閥和旁路閥的檢查；要求操作機構都在正確的位置上，各電磁操作閥、繼電器、監控系統、油泵應符合規程要求；增加巡檢內容，尤其注意檢查接力器、四通閥、給排油管回路有無漏油現象。
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