发电厂调节阀门主要用于控制各种设备及其管路上流体介质的运行,调节阀门的漏泄常发生在填料、法兰密封及阀体上,调节阀长时间漏泄可造成阀杆和法兰密面的冲蚀,最终可使调节阀门报废,加上介子流体的损失,使电厂的消耗增加,成本上升,经济效益下降。如果介子流体有毒、易燃、易爆、腐蚀性等发生外漏泄,则容易中毒、火灾、爆炸等伤亡事故或者加快设备的腐蚀速度,缩短其适用寿命,严重污染环境,破坏电力生产,损害人们身体健康。泄露的存在严重威胁安全生产,使电厂的非计划停机事故增加。以下介绍一些调节阀门漏泄原因及密封方法和对调节阀门的维修、维护方法。
[关键词]火力发电厂、调节阀、带压密封、外漏
中图分类号:S259 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)16-0075-01
1 调节阀门外漏的形式及因素
1.1 调节阀门填料泄漏及原因
调节阀门在操作使用过程中,阀杆同填料之间存在相对运动,它包括转动和轴向移动。随着开关次数的增加,相对运动的次数也随之增多,还有温度、压力和流体介质的特性等影响。调节阀门填料是最容易发生泄漏的部位。它是由于填料接触压力的逐渐减弱,填料自身的老化,失去了弹性等原因引起的。这时压力介质就会沿着填料与阀杆的接触间隙向外泄露,长时间会把部分填料吹走和将阀杆冲刷出沟痕,从而使漏泄扩大。
1.2 法兰的漏泄
调节阀门的法兰密封主要是依靠连接螺栓的预紧力,通过垫片达到足够的密封比压,来阻止被密封压力流体介质的外泄。它漏泄的原因有很多方面,密封垫片的压紧力不足,结合面的粗糙度不符合要求,垫片变形和机械振动都会引起密封垫片与法兰结合面不严而发生泄漏。另外螺栓变形或伸长,垫片老化,回弹力下降,龟裂等也会造成法兰面密封不严而发生泄漏。法兰漏泄还有不可忽视的认为因素,如密封垫片装偏,使局部密封比压力不足紧力过度,超过了密封垫片的设计极限,以及法兰紧固过程中用力不均匀或者法兰中心线偏移,造成假紧现象等都容易发生泄漏
1.3 阀体的外漏和原因
阀体的外漏主要原因是由于调节阀门生产过程中铸造或锻造缺陷所引起的,比如砂眼,气孔、裂纹等,而流体介质的冲刷和气蚀也是造成阀体漏泄的常见因素。
2 带压密封的原理及优点
2.1 带压密封的原理
带压密封的原理就是以液态介质在动态条件下,材料的密封机理为基本依据。方法是在泄漏的部位装设专用设备,利用密封部位和专用设备之间形成腔室,采用专用的高压注胶工具将密封胶注入腔室,并充满整个腔室,使密封胶的挤压力与泄漏介质的压力相平衡,建立一个新的密封结构来堵塞泄漏孔隙各通道,阻塞介质的外泄。
2.2 带压密封的优点
(1)不需要停机或者对系统进行隔离。
(2)不需要对系统进行泄压。
(3)节省大量的能源和人力。
(4)大大减少了因设备隔离或者停机而带来的电量损失。
(5)减少了社会经济损失。
3.几种常见的漏泄的带压密封方法介绍
根据发电厂生产现场的具体情况,可以采用更换调节阀门,更换调节阀门填料,更换法兰垫片或补焊孔洞的方法消除一般泄漏。但是对于生产运行中的调节阀门,在无法隔离的情况下,则必须采取相应的技术手段消除泄漏,以保证机组的安全生产的正常运行。
3.1 电厂调节阀门填料室泄漏的帶压密封处理
采用注剂式带压密封技术是目前比较安全可靠的一种技术手段,它采用特别夹具和液压注射工具,将密封剂注射到夹具与漏泄部分外表面形成的密封空腔内,迅速弥补各种复杂的漏泄缺陷。在注剂的压力大于泄漏介质压力的条件下,泄漏被强行止住,注剂自身在短时间内由塑性体转换为弹性体,形成一个有弹性的密封结构并能维持一定的工作密封比压,达到重新密封的目的。目前,国内外生产和使用的密封注剂大致分为两类:一类是热固化密封注剂,它适用于常温,低温及高温场合的动态密封作业要求,这类密封注剂多制成棒状固体或双组分的腻状材料,将其装在高压注射枪后,在一定的压力下具有良好的注射工艺性及填充性,且不失调节阀门开关功能。下面介绍两种常用方法:
(1)对于调节阀门填料函的壁厚大于8mm左右时,在动态条件下采用注射式带压密封消除缺陷时,可以直接在调节阀门的填料函壁面上开设注剂孔的方式作业,密封腔就是调节阀门的填料函自身,注入到调节阀门填料函内的密封注剂的作用于填料所起的作用相同。首先在调节阀门填料函外壁的适当位置用直径10.5mm或8.7mm的钻头开孔,孔不能钻透,大约留1—3mm左右,撤出钻头,用M12或者M10的丝锥攻丝,攻丝结束后,把注剂专用旋塞阀拧上,并使之处于开启的位置,用直径3mm的长杆钻头把余下的调节阀门填料函钻透,这时漏泄介质会沿着钻头排削去方向喷出,为防止钻孔时高温、高压的有毒或腐蚀性强的介质喷出伤人,钻小孔前可采用一挡板,先在挡板上用钻头钻一个直径5mm的孔,使之能套过长钻头上,加上挡板钻余下的壁厚则不会有危险。钻透小孔取出钻头,把注剂专用旋塞阀拧到关的位置,切断介质连接高压注射密封剂的操作。如果调节阀门填料函内介质压力低,也可以用直径3mm的长钻头直接钻透小孔,再进行密封注剂操作作业。
4 结论
在发电厂生产现场还有其它部件的带压密封,如果我们能够掌握一些基本密封知识,对于电厂的经济性提高有很大的帮助。仅就200MW机组启停一次,直接经济损失就达30万元以上人民币。所以,我们能够成功对现场泄漏点进行带压密封,减少非计划停机次数,其中的效益是显著的。总之:
(1)带压密封是属于一种应急抢修性质的工作。带压密封处理的漏点是一种临时处理措施,有一定的局限性和时效性。在有条件的情况下,还是要对泄漏部位进行彻底检修。消除现场的“跑、冒、滴、漏”现象,提高设备运行健康水平的基本方法是要靠计划检修的合理性和提高设备检修维护的工艺。
(2)带压密封是一门专业性很强的技术,要求作业人员的现场应变能力,对机械专业知识掌握及带压密封专用工具使用等都有很高的要求。由于对作业人员和专用设备有很高的要求,这项技术在火电厂的推广有一定的难度。目前现场的带压密封工作都是由一些专业公司来完成的。
(3)带压密封是一种相对比较新的技术,它还有一个不断改进和完善的过程,它有自身的局限性和适用范围。带压密封并不能解决一切泄漏问题,现在还在探索和完善阶段。
参考文献
[1] 陆燕荪.《电站常用阀门手册》—中国电力出版社,2000.5.
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