阀门可靠性分析及改进措施
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作者: 郝立强
[摘 要] 针对火力发电厂汽轮机组在运行中出现的因阀门引发事故的原因,进行了详细的可靠性分析,在分析原因的基础上,结合运行实践,提出了改进措施。
[关键词] 阀门 止回阀 维护
前言
热电厂四台汽轮发电机组,自投产以来,已多次发生因阀门问题而引起的机组非计划停运，并给电厂造成巨大的经济损失。阀门是管道安装系统中的重要组成部分，阀门是连接管道和系统的桥梁，小阀门却闯大祸，应当引起我们的高度重视。然而，任何阀门的安装不正确、使用不当、损坏及误操作，都将导致严重的后果发生。
1阀门引发的事故、故障回顾
四台汽轮机组管阀系统中常用的阀门有截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、电动阀、安全阀、调节阀等，自投产以来，因阀门故障引发的事故、故障并不算少，值得我们引起重视。
1.1阀门传动装置损坏
2009年7月10运行人员在倒给水系统时，给水系统由3#机侧倒至4#机侧运行，由于4#机高加出口电动总门在电动开启后，阀门传动装置损坏，此门没有打开，而运行人员检查巡视不到位，误以为此门已开，就关闭了3#机高加出口总门，导致锅炉瞬间断水，灭火保护动作，造成停炉停机事故。
2008年5月的一天，值长通知7#炉并入主蒸汽系统，当旁路暖管结束后，开启7#炉隔离门时，发现此门无法打开，7#炉无法并入系统，延误了并炉时间，及时检查阀门传动装置，发现此门传动装置损坏，阀杆轴套完全损坏，导致此门无法打开。
1.2关闭件泄漏（关闭件泄漏，在阀门里面，不易发现。）
2008年3月25日,电厂一期两台机运行,1#、2#除氧器并列运行，当时解列1#除氧器，解列完后，由于1#、2 #水平衡门不严，导致1#除氧器水位急剧上涨，2#除氧器水位急剧下降，立即开启1#除氧器汽平衡门恢复措施， 1#、2#除氧器水位恢复正常。
1.3止回阀不严密
2010年7月6日,在二期运行人员切换4#给水泵倒5#给水泵运行时,4#给水泵停运后,发现水泵严重倒转, 由于4#给水泵出口止回阀不严，给水压力有所下降,锅炉水位急剧下降，被迫大量减负荷,险些导致锅炉安全门动作。
2影响阀门可靠性因素分析
2.1安装、设计考虑不周。阀门在设计、选用、安装位置及保护方面均不同程度地存在一些问题，影响了系统的可靠性。
2.2产品质量不良、选材不当。
2.2.1某些系统止回阀阀门材质选用的是灰铸铁管材，因灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性及疲劳强度比球墨铸铁低，故已逐渐不再使用。
2.2.2对重要部位的隔离门阀杆轴套，在加工选材时，选用材质不当。
2.3阀门动作失灵。在启停机组时，关键阀门无法操作，该关时关不了，该开时开不了，重要电动阀门不能及时关闭。
3提高阀门可靠性的改进措施
针对以上问题，提高和完善阀门的可靠性、安全性是实现机组安全稳定运行的前提和保障。
3.1加强阀门管理和监督
检修人员应每天对各系统阀门做早、晚两次巡视检查，并做好缺陷记录。对不经常操作的阀门应定期活动一次。对循环泵止回阀、给水泵止回阀可每季度做一次金属无损检测：渗透探伤、磁粉探伤，发现缺陷及时处理，做好记录并备案。
阀门在安装使用前，应委托权威性机构进行以下性能检测：阀门在工压状况下的启闭力矩，在工压状况下，能保证阀门关闭严密的连续启闭次数，阀门在管道输水状况下的流阻系数的检测。对使用的阀门，在阀门说明书上应有以下的检测数据：
阀门在开启状态下，阀体应承受阀门工压值二倍的内压检测，阀门在关闭状态下，两侧分别承受一倍阀门工压值，无渗漏，但金属密封的蝶阀，渗漏值弈不大于相关要求。
3.2提高安装、检修阀门的质量
3.2.1在安装过程中，检修人员应当充分了解各种阀门的结构、性能和特点，根据不同的情况和要求，采取切实可行的安装措施，（如安装前应将阀门介质的流向与阀门指示要求的流向一致，各种阀门的安装一定要满足阀门的特性要求，如升降式止回阀导向装置一定要铅垂，旋启式止回阀的销轴一定要水平。）组装阀门时，应确保螺栓紧力均匀，防止阀体平口泄漏,以达到设备能够安全、长久使用的目的。
3.2.2主蒸汽隔离门阀杆轴套损坏，在加工选材时，应选用高强度、耐磨、耐高温的铝青铜来加工，而不要选用黄铜。
3.2.3长期在水中运行的阀门，阀轴及阀体应选用耐锈蚀、耐腐蚀的不锈钢材质较好。
3.3定期进行阀门解体检查
检修人员对阀门的检修维护要规范化、正规化，项目、周期都要明确。定期对阀门进行维护保养、解体检查并做好记录。应明确机组大小修和日常定期检查项目。机组运行中也应定期活动阀门，避免卡涩。经验表明：认真做好阀门解体检查、维护保养是提高阀门动作可靠性的必要手段。
3.4选用制造精良的阀门
在更换、选购阀门时因选择质量保证体系健全的厂家生产的合格的阀门，因阀门是设备，阀门的出厂说明书中应标明以下相关数据：阀门规格、型号、工作压力、制造标准、阀体材质、阀杆材质、密封材质、阀轴填料材质、阀杆轴套材质、内外防腐材质、操作启动方向、转数、工压状况下启闭力矩、制造厂厂名、出厂日期、出厂编号、重量、连接法兰盘的孔径、孔数、中心孔距，以图示方式标明整体长、宽、高的控制尺寸、阀门流阻系数、有效启闭次数、阀门出厂检测的相关数据及安装维护的注意事项等。
4提高阀门可靠性的管理措施
总结以前故障、事故的教训，深知加强阀门可靠性管理，同样是机组安全运行的重要方面，为此应制定以下安全技术措施：开展预防重大事故的反事故演习；加强检修人员对管阀系统巡回检查制度；消除止回阀卡涩不回座；执行阀门安装前的性能检测制度；防止阀门开关失灵的措施；坚持阀门的定期解体检查、维护保养。
5结束语
阀门作为电厂管阀系统的关键执行部件，其性能的优劣及稳定可靠性直接影响机组的安全运行，加强对阀门的合理安装、装配工艺和定期解体及优化管理，可有效地避免阀门的开关失灵和损坏。
加强现场阀门运行维护，高质量完成阀门的校验工作，杜绝校验超周期、简化项目、坚持阀门泄漏24小时消缺制度，同时应尽可能地创造技术练兵条件，提高检修人员解决实际问题的能力，准确及时地查、消、排故障，保证汽轮机系统的安全可靠运行。
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