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摘要：某300MW亚临界供热机组投运后，运行中阀门处于非正常关闭状态及阀杆损伤，造成阀门内、外漏缺陷，已严重影响机组的安全经济运行。作者通过对阀门结构的解体研究，提出了数项改进方案，较好的解决了该问题。
关键词：定排阀门；键槽；力矩；
1 设备概述
某300MW亚临界供热机组，锅炉最大连续蒸发量为1025t/h，燃烧器采用四角布置，单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架的∏型汽包炉。锅炉水冷壁下联箱定排电动分门型号：1.25"-A105-CL2500，合计24只；定排电动分总门型号：2"-A105-CL2500，合计4只；与阀门配型机械式罗托克电动执行机构（rotork），型号：10A-10F-B，力矩34N？m，配型减速箱IB4（6：1）6，合计28只。由于定排电动截止阀结构设计不合理及执行机构选型不当，运行中阀门处于非正常关闭状态及阀杆损伤，机组运行半年内超过2/3的阀门出现内外漏，不仅可能造成机组停运事故的发生，还对人身生命安全构成严重威胁。
2 原因分析
2.1阀杆导向键槽设计不合理。
定排电动截止阀导向键安装在阀杆上，阀门开关时靠阀杆导向键在压兰内侧贯通导向键槽内移动，压兰键槽限制阀杆只能上下位移，而不能旋转位移。
解体检修发现该型号阀门导向键切入阀杆石墨密封填料内约3-5mm（图1）。原因为：底口密封面至阀杆键槽相对位置长度小于底口密封面至压兰填料上端面距离，运行中石墨波形密封填料处于受压缩状态。由于该部位设计不合理，导致阀门即将接近关闭严密时，导向键切入密封填料内，因密封填料对阀杆导向键有向上方的反作用力，致使电动执行机构需要更大力矩方能使瓦兰与底口有效密封。
2.2压兰导向键槽存在加工缺陷
通过解体检查，发现部分阀门压兰内壁与阀杆接触性划伤，约占阀杆周圈1/3，长度在20-35mm范围内（图4）。主要原因是阀门在出厂组装或电建人员抽检安装时，压兰与阀杆两侧间隙调整不当，致使压兰单侧紧力过大，造成压兰与阀杆硬性接触，在开关过程中压兰与阀杆直接接触性全行程划伤。在阀门开关过程中，通过执行机作用在梯形螺纹旋转力带动阀杆在键槽限制下做上下运动，阀杆一侧与导向键槽棱角直接接触，因导向键槽棱角尖锐，致使阀杆轴向沟槽状切入性全行程划伤。
2.3电动执行机构选型不当
定排电动截止阀厂家提供装配减速箱的执行机力矩与阀门力矩对比表：（表1）
定排电动截止阀需要力矩107N·m，执行机配型力矩173N·m，最终电动执行机构配型减速箱型号10AB4/IB4（6：1），“6：1”即减速箱对电动执行机构的放大比例。最终定排电动截止阀电动执行机构选型力矩：34N？m，定排电动截止阀配型机械式罗托克电动执行机（rotork），型号：10A-10F-B，力矩34N·m，即机械式罗托克执行机构实际输出力矩为34N·m×6=204N·m。
2、被选用的电动装置转矩值应为表中查得的阀门操作力矩值的1.1～1.3倍。
从上表中可以看出定排1.25"（32mm）截止阀执行机力矩应选择450N·m，2"（50.8mm）截止阀执行机力矩应选择600N·m。通过以上分析可以看出目前定排电动截止阀的电动执行机构选型与《阀门设计手册》推荐力矩相差甚大。
3 解决方案
3.1阀杆键槽、导向键及压兰导向键槽改造
3.1.1损坏严重的阀杆，新订购时将提供键槽位置向上移动8mm，如下图所示：
3.1.2不需要更换的阀杆，对导向键进行改造，如下图所示：
3.2更换执行机
原阀门减速箱IB4（6：1）不更换，重新选配电动执行機构。1.25"截止阀电动执行机构力矩最小应选择81N·m，2"截止阀电动执行机构力矩最小应选择108N·m，根据罗托克公司提供的产品样本，并结合现场工况的实际应用，初步选型全部为IQ20智能可调型执行机构，可满足了力矩的要求，同时保证的阀门开关时间要求。
4 总结
通过上述改造，基本解决定排电动截止阀内外漏缺陷，减少汽水损失及压力损失，保证了机运行组的安全性和经济性。
关键词：定排阀门；键槽；力矩；
1 设备概述
某300MW亚临界供热机组，锅炉最大连续蒸发量为1025t/h，燃烧器采用四角布置，单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架的∏型汽包炉。锅炉水冷壁下联箱定排电动分门型号：1.25"-A105-CL2500，合计24只；定排电动分总门型号：2"-A105-CL2500，合计4只；与阀门配型机械式罗托克电动执行机构（rotork），型号：10A-10F-B，力矩34N？m，配型减速箱IB4（6：1）6，合计28只。由于定排电动截止阀结构设计不合理及执行机构选型不当，运行中阀门处于非正常关闭状态及阀杆损伤，机组运行半年内超过2/3的阀门出现内外漏，不仅可能造成机组停运事故的发生，还对人身生命安全构成严重威胁。
2 原因分析
2.1阀杆导向键槽设计不合理。
定排电动截止阀导向键安装在阀杆上，阀门开关时靠阀杆导向键在压兰内侧贯通导向键槽内移动，压兰键槽限制阀杆只能上下位移，而不能旋转位移。
解体检修发现该型号阀门导向键切入阀杆石墨密封填料内约3-5mm（图1）。原因为：底口密封面至阀杆键槽相对位置长度小于底口密封面至压兰填料上端面距离，运行中石墨波形密封填料处于受压缩状态。由于该部位设计不合理，导致阀门即将接近关闭严密时，导向键切入密封填料内，因密封填料对阀杆导向键有向上方的反作用力，致使电动执行机构需要更大力矩方能使瓦兰与底口有效密封。
2.2压兰导向键槽存在加工缺陷
通过解体检查，发现部分阀门压兰内壁与阀杆接触性划伤，约占阀杆周圈1/3，长度在20-35mm范围内（图4）。主要原因是阀门在出厂组装或电建人员抽检安装时，压兰与阀杆两侧间隙调整不当，致使压兰单侧紧力过大，造成压兰与阀杆硬性接触，在开关过程中压兰与阀杆直接接触性全行程划伤。在阀门开关过程中，通过执行机作用在梯形螺纹旋转力带动阀杆在键槽限制下做上下运动，阀杆一侧与导向键槽棱角直接接触，因导向键槽棱角尖锐，致使阀杆轴向沟槽状切入性全行程划伤。
2.3电动执行机构选型不当
定排电动截止阀厂家提供装配减速箱的执行机力矩与阀门力矩对比表：（表1）
定排电动截止阀需要力矩107N·m，执行机配型力矩173N·m，最终电动执行机构配型减速箱型号10AB4/IB4（6：1），“6：1”即减速箱对电动执行机构的放大比例。最终定排电动截止阀电动执行机构选型力矩：34N？m，定排电动截止阀配型机械式罗托克电动执行机（rotork），型号：10A-10F-B，力矩34N·m，即机械式罗托克执行机构实际输出力矩为34N·m×6=204N·m。
2、被选用的电动装置转矩值应为表中查得的阀门操作力矩值的1.1～1.3倍。
从上表中可以看出定排1.25"（32mm）截止阀执行机力矩应选择450N·m，2"（50.8mm）截止阀执行机力矩应选择600N·m。通过以上分析可以看出目前定排电动截止阀的电动执行机构选型与《阀门设计手册》推荐力矩相差甚大。
3 解决方案
3.1阀杆键槽、导向键及压兰导向键槽改造
3.1.1损坏严重的阀杆，新订购时将提供键槽位置向上移动8mm，如下图所示：
3.1.2不需要更换的阀杆，对导向键进行改造，如下图所示：
3.2更换执行机
原阀门减速箱IB4（6：1）不更换，重新选配电动执行機构。1.25"截止阀电动执行机构力矩最小应选择81N·m，2"截止阀电动执行机构力矩最小应选择108N·m，根据罗托克公司提供的产品样本，并结合现场工况的实际应用，初步选型全部为IQ20智能可调型执行机构，可满足了力矩的要求，同时保证的阀门开关时间要求。
4 总结
通过上述改造，基本解决定排电动截止阀内外漏缺陷，减少汽水损失及压力损失，保证了机运行组的安全性和经济性。