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《蝶閥關(guān)閉故障解決方案(下篇)》

發(fā)布時間:2012-04-20  點(diǎn)擊次數(shù):453  新聞來源:http://m.1024c.net/ProList/T57
 

 3.3 在蝶閥關(guān)閉過程中關(guān)閉蝶閥所需力矩小于軸承處所受到的摩擦阻力矩

 
為了防止泥沙淤積妨礙閥門開啟,蝶閥下緣逆水流關(guān)閉,動水力矩 M 總是趨向使活門關(guān)閉,活門上的動水壓力沿水流方向的分力 p 順?biāo)鞣较颍怪狈至?P1 方向向上。
 
活門關(guān)閉時,水完全靜止,活門上承受靜水壓力。由于活門上、下的位置差異,靜水壓力的作用中心在活門中心線以下,這樣,對于臥軸蝶閥活門,就產(chǎn)生了使活門轉(zhuǎn)動的靜水力矩。
 
在芹山水電站中, 蝶閥 處于接近全關(guān)的位置不能正常關(guān)閉。
 
在閥門操作中,操作機(jī)構(gòu)各轉(zhuǎn)動銷軸處均存在摩擦力和摩擦力矩。其中,閥軸與軸瓦間的摩擦力和力矩是主要的,其數(shù)值占據(jù)總的摩擦力降摩擦力矩的絕大部分。
 
根據(jù)設(shè)計(jì)工況,閥軸和鑄鋁青銅的摩擦因數(shù)一般取拜 μ=0.15,所以在最高水頭 121.5m 時,蝶閥可以靠本身配置的重錘進(jìn)行自動關(guān)閉。而要出現(xiàn)蝶閥不能自動關(guān)閉現(xiàn)象必須的條件是 μ>0.27。因此可以得出以下結(jié)論:
 
芹山水電站 #1、#2 蝶閥在運(yùn)行 2 年以后,在關(guān)閉時出現(xiàn)了不同程度的關(guān)不到全關(guān)位置的現(xiàn)象。我們分析認(rèn)為,出現(xiàn)這種情況的原因有以下 2 點(diǎn):
 
(1)蝶閥在經(jīng)過 2 年多的運(yùn)行后,閥軸和軸承之間有可能出現(xiàn)泥沙沉淀,導(dǎo)致閥軸和軸承之間的間隙減小,軸承摩擦因數(shù)增加。在閥門的關(guān)閉過程中,當(dāng)活門接近全關(guān)位置時,活門上、下游之間形成一個壓差,這個壓差會在閥軸上產(chǎn)生一個阻礙關(guān)閉的力矩,這個阻力矩與軸承的摩擦因數(shù)成正比,當(dāng)阻力矩大于閥門關(guān)閉力矩時會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
 
(2)軸承經(jīng)過一段時間運(yùn)行后,軸承潤滑面可能有腐蝕,軸承出現(xiàn)了磨損,摩擦因數(shù)增加,也會導(dǎo)致上述現(xiàn)象。
 
4 處理方法
(1)改變關(guān)閉 蝶閥 的操作程序。在關(guān)閉蝶閥的同時,打開旁通閥,在關(guān)閥結(jié)束后,再關(guān)閉旁通閥。這樣,可以讓蝶閥在關(guān)閉過程中前、后水壓始終平衡,消除了關(guān)閥過程中蝶閥上、下游之間的壓差,大大降低了關(guān)閉時的摩擦阻力,使關(guān)閥能順利進(jìn)行,而且可以減少軸承潤滑面的磨損,增加蝶閥軸承的使用壽命。
 
(2)現(xiàn)配置的 2 個重錘的側(cè)面各預(yù)留有 4 個 M30 的螺孔,可在重錘上加一些鋼板,然后用螺絲緊固。這樣就增加了重錘的質(zhì)量,從而增加蝶閥關(guān)閉時的重錘力矩,使蝶閥在軸承摩擦系數(shù)增大時也能順利關(guān)閉。
 
在以上 2 種方法中,如果采用第 2 種方法進(jìn)行改造,蝶閥可在一段時間內(nèi)比較順利地自行關(guān)閉,但運(yùn)行時間長了以后,隨著泥沙在閥軸和軸承之間的沉淀和軸承潤滑面的進(jìn)一步磨損,摩擦因數(shù)增大引起摩擦阻力越來越大,蝶閥有可能又不能自行關(guān)閉,甚至需更換新軸承。因此,在考慮到處理上述問題的難度和電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,在采用了修改蝶閥關(guān)閉流程的方法,
 
5 實(shí)際應(yīng)用情況
芹山水電站蝶閥關(guān)閉流程經(jīng)過改進(jìn)后,在關(guān)閉的同時開啟旁通閥,對閥后充水。蝶閥在上、下游無水壓差的情況下關(guān)閉。在此過程中,基本消除了作用在活門上的靜水力矩,同時,大大減小了閥軸的摩擦力矩。實(shí)踐表明,改進(jìn)后蝶閥運(yùn)行穩(wěn)定,自行關(guān)閉正常,關(guān)閉效果良好。
 
同時考慮到機(jī)組過速時,因調(diào)速器主配壓閥拒動,需使蝶閥關(guān)閉來防止機(jī)組過速。在這種方式下,為防止由于關(guān)閉蝶閥時開旁通閥造成機(jī)組轉(zhuǎn)速升高,在過速保護(hù)裝置動作油管路中,并一油管至調(diào)速器事故電磁閥。當(dāng)過速保護(hù)裝置動作時,事故電磁閥也動作,調(diào)速器主配壓閥快速朝關(guān)側(cè)動作,關(guān)閉導(dǎo)葉,防止機(jī)組飛逸。
 
6 結(jié)束語
應(yīng)用該關(guān)閉流程的蝶閥,由于在關(guān)閉時蝶閥前、后水壓平衡,受靜水壓力較小,大大減少了閥軸的摩擦力矩,也減小了蝶閥的主軸及軸承的磨損,延長了蝶閥主軸及軸承的檢修周期,同時也保證了蝶閥的穩(wěn)定運(yùn)行,確保了水電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
 
若在含泥沙量較大的水電站使用蝶閥,最好不要采用該種帶自關(guān)閉裝置的蝶閥,因?yàn)椴捎脦ё躁P(guān)閉裝置的蝶閥,運(yùn)行時間長了以后,隨著泥沙在閥軸和軸承之間的沉淀和軸承潤滑面的磨損,軸承摩擦因數(shù)增大引起摩擦阻力越來越大,蝶閥最終將不會自行關(guān)閉。這必將增加蝶閥檢修次數(shù),減少蝶閥使用壽命,不利于水電站的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。
 
(全文完)
 
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