国华准电给水泵出口电动门故障分析及处理.pdf

1 4 内 蒙古 电力 技术 I N N E R M0 N G 0 UA E L E C T R I C P 0 WE R 2 0 0 6年第 2 4卷第 5期 分析与探讨 国华准电给水泵出口电动门故障分析及处理 Fa u l t Di a g n o s i s a nd i t s Tr e a t me nt t o Mo t o r Op e r a t e d Va l v e o f F e e d Wa t e r P u mp O u t l e t i n Gu o h u a Z h e n g e e r P o we r P l a n t 张晓波 ， 张仕 杰 ， 钱 文新 ， 王微 ， 张文 平 ( 内蒙古国华准格 尔发 电有限责任公 司， 内蒙古 准格 尔0 1 0 3 0 0 ) 摘要】内蒙古国华准格 尔发有限责任公 司( 以 下简称准电) 1 号、 2号机组投产后 ， 在运行 中给水泵 出口电动门多次出现卡涩及 阀杆松脱的严重损坏故 障， 给安全生产带来极大的隐患。 经过近半年 多的分 析总结以及检修试验 ，最终在更换铸钢阀板和加装 入 口侧与闸板间的平衡管路、 平衡 阀后 彻底解决了 给水 泵 出 口电动 门的故障 隐 患极 大地提 高 了机 组 运行 的安全性 和 经济性 关键词平行闸板 阀门； 楔形闸板 阀； 给水泵； 故障： 安全性 中图分 类号】 T K 2 2 3 文献标识码】B 文章编号 1 0 0 8 6 2 1 8 ( 2 0 0 6 ) 0 5 0 0 1 4 0 2 1 给水泵出口电动门结构特点及工作原理 1 1 构成 P 7 3 E Y 2 5 0 R G D型给水泵出口电动门 ( 见 图 1 ) 是美 国T y c o d e w r a n c e 公 司产品，主要 由 2个平行 闸板 、 阀板支架、 弹簧、 阀杆、 平衡管等组成。 图 1 给水泵 出口电动门结构图 ( 结构以手动门为例 ) 1 2工作原理 工作介质推开上游阀瓣进入上下阀腔并作用在 下游阀瓣背面， 将下游阀瓣压紧在下游阀座上 ， 形成 连续可靠的线密封 介质压力同密封效果成正比。 由 于是依靠 2个单独的有足够 自由度的平行闸板带导 流环阀芯结构实施介质密封 当阀门在带压情况下 关闭时 出口侧的阀板借助流体的压力被压紧在阀 座上 无需依赖额外的力量； 当阀门在不带压情况下 处于关闭位置时阀板借助 3根弹簧 的压力被压紧 在阀座上。 阀芯下部设计有导流环 ， 阀门打开时导流 环随阀瓣升起填平流道 保护阀座不受流体的侵蚀 ， 导流环填平流道形成连续的流通管路 使流体在阀 体流道内保持平直光滑流线 阀前阀后压差较小。 1 2 、 1 普通楔形闸阀 普通楔形 闸阀的工作原理见 图 2 。它的缺点是 使用寿命较短 、 节流损失较大 。 图 2普通 楔 形 闸 板 阀 门工 作 示 意 图 1 2 2平行 滑板 闸阀 迪兰斯( D e w r a n e e ) 平行滑板闸阀工作原理见图 3 。当阀门打开时导流套环随阀瓣升起填平流道， 保 护阀座不受流体的侵蚀。导流套填平流道形成连续 的流管 使流体在阀体流道内保持平直光滑流线 ， 阀 前阀后压差极小， 节省大量能源。密封原理为 ： 由于 是单平面密封， 一端阀瓣磨损后只需将阀芯调转， 即 因 图 3双平行闸板阀门工作示意图 【 收稿 日期】2 0 0 6 0 8 1 8 【 作者简介】张 晓波 ( 1 9 6 2 一 ) ， 男 ， 内蒙古人 ， 毕业于东北电力学 院， 学士学位 ， 教授级高级工程师 ， 现任内蒙古 国华准格尔发电有 限责任公 司总经理。 维普资讯 http:/ 2 0 0 6年第 2 4卷第 5期 内蒙古电力技术 1 5 用原上游阀瓣密封， 阀芯使用寿命就提高了 1 倍 。 平 衡管的作用是平衡 闸板两侧 的压力从而减少阀门开 启的力量。双平行闸版 阀相 比普通楔形闸阀具有更 长的使用寿命及极小的节流损失 。 2 故障经过 2 0 0 2 0 8 1 3 ， 2号机组启动试运过程 中， 在启动 B给水泵后 ， 出口电动 门发过力矩信号 ， 阀门拒动。 就地操作阀门手轮后 ， 过力矩信号消失， 电动执行机 构动作恢复正常。 重新启动给水泵后 ， 发现给水泵出 口流量始终为零 ， 同时阀门填料部分泄漏严重 ， 机组 试运被迫中断。 对 出口电动门进行解体检修 ， 发现给 水泵出口电动门阀杆与阀板连接螺纹 已损坏 ，同时 发现铸铁材质的阀板端部内螺纹已呈椭圆状 。经分 析 ， 初步认为是材质问题 。 决定在阀杆与阀板支架连 接处钻孔 ， 配一直径为 l 0 5 mm、 材质为 4 0 G r 的圆 柱定位销。 检修后泵组投运正常。 为防止类似故障发 生 ， 利用检修机会 ， 对其它几 台给水泵出 口电动 门也 进行加装定位销处理 ， 同时对运行方式进行调整 ， 尽 可能在开关阀门时减少 阀门前后压差 ，但故障仍没 有彻底解决。之后又发生 2起电动门故障。经过与 T v c o公司联系， 6台给水泵 出 口电动门先后利用停 机机会更换了铸钢材质阀板支架。 3 故障原因分析 经分析认为造成这类故障的原因在于基建设计 选型不合理。 给水泵出口门在选型时 ， 错误地将平衡 管理解为整个 阀门的旁路均压管路 ，而该阀门实际 的平衡管路是连 同阀门入 口与 2个平行 闸板腔室 ( 见图 5 ) 的管路 ， 是为防止 阀板锁死无法打开而设 计的。基建期间打水压过程中， 由于平衡管的原因 ， 导致高压 给水推开上游闸板进入平衡 闸板 问的腔 室 ， 最终通过平衡管回流至备用泵 ， 使得水压工作无 法进行 最终堵塞了平衡管。 堵塞平衡管虽解决了阀 门双向密封 ，使得密封在两个 阀板之间的高压介质 不能排泄其压力 ，在给水泵停运时由于在 2个闸板 间存在张力弹簧 ， 当外部压力卸除后 ， 在 2个平行 闸 板问的腔室内依然存有较高压力的介质 ， 无处泄压。 在重新启动给水泵时 ， 由于受外界温度升高的影响 ， 导致 2个平行 闸板间的腔室内介质压力继续升高 ， 作用在 2个阀瓣上的正压力增大 ，致使阀板与阀座 相对运动的静摩檫力增大，最终导致电动执行机构 阀座 阀板 图 5平行 闸板密封腔室示意图 过力矩无法打开。 强行手动开门时， 最终导致 阀板支 架连接螺纹损坏及阀杆连接螺纹损坏。 4 解决方案 考虑给水管路没有预留加装阀门前后平衡管路 的支座 ，只能重新加装原阀门附加 的连结平行闸板 间腔室与阀门入 口的管路 ，同时为保证出口电动门 在泵组停运关闭时给水通过平衡管 回流 ，决定在平 衡管上加装隔离阀，见图 6 。 图 6出口电动阀门加装 平衡管 ( 阀 ) 示意图 针对上述改进方案 ，对给水泵出 口电动门运行 操作措施进行了相应 的调整 ，措施规定在操作开关 出口电动门前 ， 必须先开启平衡 阀释放压力和均压 ， 在电动门完成操作后必须关闭平衡 阀，防止泄漏及 冲刷损坏。截至 2 0 0 4 04 先后完成 了 2台机组 6台 给水泵 出口电动门的改造 。 5 改造效果 改造后经过多次隔离给水泵的操作过程均没有 出现故障 ， 显著提高了给水泵运行灵活性 、 可靠性。 围绕着该项改进措施 ，经过多次对出 口电动门开关 试验、 隔离恢复以及长达 6个多月的运行跟踪 ， 证明 该项改进措施非常成功 ， 解决了困扰准电安全生产的 重大设备隐患 ， 经济效益、 社会效益显著。 编辑 ： 曹雪丽 维普资讯 http:/