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【摘 要】目前，阀门在电厂运行中得到了广泛的应用。阀门作为调节和管理介质的主要单一装置，可实现介质堵塞和流量调节的处理方式。实践经验表明，在阀杆填料处、阀门本体、法兰密封面等容易发生阀门泄漏问题。如果阀门泄漏很长一段时间，它将不仅对单个设备造成破坏，也导致整个过程系统的负面影响，比如增加能源消耗引起的介质流动的损失，因此容易导致发电成本的增加。如果管道介质是易燃易爆介质，也会对人身财产造成重大威胁。
【关键词】锅炉阀门;泄漏原因;预防措施;
近些年来，在国内外新建的电厂中，随着采用超超临界、二次再热等新技术的高参数机组相继投产运行，大型火电发电机组中锅炉配套阀门与其他普通阀门相比工作工况更为恶劣，要求其具有更高的安全性、可靠性、密封性能以及工艺性能。而经统计，阀门泄漏问题，一直约占锅炉泄漏事故的40%～60%，已严重影响机组能否一次通过水压和试运行，对后续锅炉运行也存在很大的安全隐患。
一、电站锅炉阀门泄漏原因
1.阀杆处泄漏。电厂运营中，阀杆、填料连接处可能存在相对运动，如轴向转动。随着设备应用时间的延长，开关频率增加，会引发阀杆、填料位置的接触压力下降，同时受管道内部介质压力、温度影响，极易引发高压介质从阀杆、填料处发生泄漏。此外，还需要考虑阀杆表面摩擦作用、填料性能、压力等要素，这也是引发阀杆泄漏的常见原因。
2.阀盖、法兰泄漏。螺栓连接牢固度差、表面粗糙度差、外界机械设备的连续振动、垫片磨损等问题。此外，螺栓长期处于工作环境中，可能发生变形、伸长的问题，辅助零件磨损老化等会引发龟裂问题，这也是引发法兰处密封性下降的主要原因。需要引起注意的是法兰泄漏与相关作业人员的操作具有一定关系，如安装施工中密封垫片的安装不合理、对称度差，紧固法兰环节中外界用力不足等均会引发后期泄漏问题。
3.阀体泄漏。电厂运营中，阀门应用位置多、数量大。长期连续运行，在流体介质作用下极易引发阀门冲刷、腐蚀问题，如阀门薄弱部位容易出现砂眼、泄漏问题。此外阀门一般是专门厂家进行加工制造，其生产、锻造中也会出现纰漏问题，如气孔、裂纹缺陷等，这也是导致后期使用中发生泄漏的主要原因。
二、分析電站锅炉安全阀常见故障原因
1.安全阀阀门发生泄漏。安全阀泄漏不但会引起介质损失，另外，介质的不断泄漏还会使密封面遭到破坏。安全阀阀门发生泄漏的原因主要有以下三种，一是在安全阀的密封面上，有杂质和赃物等，导致阀芯与阀座密封面之间出现缝隙，无法完全密封，使阀门发生泄漏;二是安全阀密封面的材料质量不合格，当安全阀检修次数过多时，密封面已经研磨得很低，硬度也大大降低了，密封面会受到损伤，导致安全阀阀门发生泄漏;同时，也可能是技术人员在对安全阀检修时，没有认真对阀芯和阀座密封面进行研磨，或研磨达不到质量标准要求。三是在装配安全阀时，阀芯与阀座的结合面出现透光现象、阀芯与阀座的位置没有对正，会导致安全阀阀门发生泄漏。
2.安全阀起跳后难以回座。造成安全阀起跳后不回座的原因一般是弹簧卡涩。安全阀不回座对锅炉的经济运行有很大危害，使大量的蒸汽超时排放，造成不必要的经济损失。
3.安全阀出现频跳现象。所谓安全阀频跳，是指在安全阀回座之后，只要稍微升高压力，安全阀就会再次开启，且反反复复。安全阀发生频跳不利于其密封，会使密封面发生泄漏。安全阀出现频跳现象的原因是安全阀的回座压力过高或安全阀起闭压差过小造成。一般是由于喷嘴环固定螺栓损坏，造成喷嘴环上移造成。
4.安全阀粘死（拒动）现象。安全阀粘死（拒动）是指安全阀阀芯和阀座密封面锈蚀粘结在一起，无论被保护设备内压力升多高，安全阀都不会开启泄压。这是安全阀故障中最严重的一种，安全阀已经完全失去了对设备的保护作用。此类情况多数发生在以垃圾焚烧电站锅炉的安全阀上面。垃圾焚烧电站锅炉的燃料和其他电站锅炉的燃料不同，普通电站锅炉的燃料大多是煤，而垃圾焚烧锅炉的燃料是生活垃圾和工业垃圾，成分比较复杂，含有较强的腐蚀性物质。我们对垃圾焚烧锅炉燃烧的炉灰同烧煤锅炉燃烧的炉灰进行了取样化验，化验结果如下：（1）水溶液导电性：取0.1克样品溶于100毫升超纯水，水溶性导电成分在潮湿环境中可以形成导电溶液，使合金钢发生电化学腐蚀，当材料表面存在小孔或者微小缝隙时，容易形成氧气的浓差原电池，加剧腐蚀速率。水溶液导电性越好，则相应腐蚀电流越高，腐蚀速率越大。（2）酸碱性试验：称取0.1克左右样品，加入100毫升超纯水，经定性试验，酸碱性对腐蚀的作用比较复杂，当材料表面溶液PH小于10时，腐蚀速率变化不大，当PH大于10而小于12时，腐蚀速率会大大降低，当PH大于13时，腐蚀速率再次增大。（3）氯离子试验：称取0.1克左右样品，加入超纯水，滴定水中氯离子含量，溶液中的氯离子对腐蚀起加速作用，浓度越高加速作用越明显。
三、预防措施
1.设计与制造在设计阀门时，要根据工况合理设计阀门结构，特别是密封结构，应提高密封比压，最大限度确保密封性能可靠，在材质选择上应使阀门具备耐高温、耐磨、抗腐蚀等要求，在研发上，不断探究影响阀门密封性能关键因素，改进密封结构，使用新材料，提高必要的加工精度，以控制阀门泄漏。在制造过程中，要严格按照制造技术条件和标准生产，确保阀体、密封面、阀杆的精度和表面质量。在制造时不仅要注意承压件和受力件制造质量，也要注意压盖等次要件制造质量。
2.检验和包装。在制造过程中，要严格按照质量计划进行质量控制，做好尺寸、精度、探伤等产品检验过程，重点控制试压检验，确保产品100%进行试压，把质量问题隐患消除在制造环节。在阀门包装上，要加强阀门的产品防护和隔离固定，避免杂质污染和运输磕碰损坏。特别是小规格阀门，往往会多只整箱发货，更要避免阀门间的磕碰、撞击、倾倒等机械性损伤。
3.仓储和运输。供应商和采购方都应加强阀门的存放保管，要保证仓库环境清洁、温湿控制合理、阀门标识清晰、离地存放。特殊情况下，需要露天贮存，应遮盖防护，防止雨水浸泡和泥沙等杂物浸入，杜绝锈蚀和损害密封件的可能。在运输过程中，应合理装车，做好固定，避免晃动。在吊卸阀门时，要控制速度，避免外力损伤。
4.现场施工。现场施工安装前，要核对规格型号，应逐个检查填料函，填料是否充实，其压盖螺栓是否有足够的调节余量，铸造阀体是否有裂纹，砂眼等缺陷，阀杆无锈蚀，弯曲，螺纹完好。同时应对氧化铁屑、焊渣等杂物用压缩空气吹净，以免其损伤阀门密封面或堵死阀门。在安装过程中，要避免外力撞击阀门，要杜绝热切割、热焊接作业产生的飞溅物对阀门密封部件的损伤。当安装锅炉阀门时，应选择合理的机械设备，要避免过力紧固，以防止法兰垫片等密封部件造成损坏。需要特别注意的是，电站锅炉阀门绝大部分是高温阀门，而高温阀门在正常使用时，必须及时进行热紧，否则容易泄漏。
总之，在面对火电厂锅炉阀门泄露问题之时，相关领域工作人员需要始终坚持质量第一和预防管理的原则，从设计生产到施工安装的各个环节加大对火力发电厂锅炉阀门质量管控。对火电厂锅炉的安全阀、逆止阀、调节阀以及截止阀等各阀门都进行检修，确保火电厂锅炉阀门在使用过程中不会出现安全问题，将安全事故隐患降到最低，为我国火力发电事业的不断发展作出积极的贡献。
参考文献：
[1]李明宇.锅炉安全阀阀门常见故障分析.2018.
[2]王洪喜.浅谈电站锅炉阀门泄漏原因分析及预防措施.2018.
（作者单位：辽宁清河发电有限责任公司）
【关键词】锅炉阀门;泄漏原因;预防措施;
近些年来，在国内外新建的电厂中，随着采用超超临界、二次再热等新技术的高参数机组相继投产运行，大型火电发电机组中锅炉配套阀门与其他普通阀门相比工作工况更为恶劣，要求其具有更高的安全性、可靠性、密封性能以及工艺性能。而经统计，阀门泄漏问题，一直约占锅炉泄漏事故的40%～60%，已严重影响机组能否一次通过水压和试运行，对后续锅炉运行也存在很大的安全隐患。
一、电站锅炉阀门泄漏原因
1.阀杆处泄漏。电厂运营中，阀杆、填料连接处可能存在相对运动，如轴向转动。随着设备应用时间的延长，开关频率增加，会引发阀杆、填料位置的接触压力下降，同时受管道内部介质压力、温度影响，极易引发高压介质从阀杆、填料处发生泄漏。此外，还需要考虑阀杆表面摩擦作用、填料性能、压力等要素，这也是引发阀杆泄漏的常见原因。
2.阀盖、法兰泄漏。螺栓连接牢固度差、表面粗糙度差、外界机械设备的连续振动、垫片磨损等问题。此外，螺栓长期处于工作环境中，可能发生变形、伸长的问题，辅助零件磨损老化等会引发龟裂问题，这也是引发法兰处密封性下降的主要原因。需要引起注意的是法兰泄漏与相关作业人员的操作具有一定关系，如安装施工中密封垫片的安装不合理、对称度差，紧固法兰环节中外界用力不足等均会引发后期泄漏问题。
3.阀体泄漏。电厂运营中，阀门应用位置多、数量大。长期连续运行，在流体介质作用下极易引发阀门冲刷、腐蚀问题，如阀门薄弱部位容易出现砂眼、泄漏问题。此外阀门一般是专门厂家进行加工制造，其生产、锻造中也会出现纰漏问题，如气孔、裂纹缺陷等，这也是导致后期使用中发生泄漏的主要原因。
二、分析電站锅炉安全阀常见故障原因
1.安全阀阀门发生泄漏。安全阀泄漏不但会引起介质损失，另外，介质的不断泄漏还会使密封面遭到破坏。安全阀阀门发生泄漏的原因主要有以下三种，一是在安全阀的密封面上，有杂质和赃物等，导致阀芯与阀座密封面之间出现缝隙，无法完全密封，使阀门发生泄漏;二是安全阀密封面的材料质量不合格，当安全阀检修次数过多时，密封面已经研磨得很低，硬度也大大降低了，密封面会受到损伤，导致安全阀阀门发生泄漏;同时，也可能是技术人员在对安全阀检修时，没有认真对阀芯和阀座密封面进行研磨，或研磨达不到质量标准要求。三是在装配安全阀时，阀芯与阀座的结合面出现透光现象、阀芯与阀座的位置没有对正，会导致安全阀阀门发生泄漏。
2.安全阀起跳后难以回座。造成安全阀起跳后不回座的原因一般是弹簧卡涩。安全阀不回座对锅炉的经济运行有很大危害，使大量的蒸汽超时排放，造成不必要的经济损失。
3.安全阀出现频跳现象。所谓安全阀频跳，是指在安全阀回座之后，只要稍微升高压力，安全阀就会再次开启，且反反复复。安全阀发生频跳不利于其密封，会使密封面发生泄漏。安全阀出现频跳现象的原因是安全阀的回座压力过高或安全阀起闭压差过小造成。一般是由于喷嘴环固定螺栓损坏，造成喷嘴环上移造成。
4.安全阀粘死（拒动）现象。安全阀粘死（拒动）是指安全阀阀芯和阀座密封面锈蚀粘结在一起，无论被保护设备内压力升多高，安全阀都不会开启泄压。这是安全阀故障中最严重的一种，安全阀已经完全失去了对设备的保护作用。此类情况多数发生在以垃圾焚烧电站锅炉的安全阀上面。垃圾焚烧电站锅炉的燃料和其他电站锅炉的燃料不同，普通电站锅炉的燃料大多是煤，而垃圾焚烧锅炉的燃料是生活垃圾和工业垃圾，成分比较复杂，含有较强的腐蚀性物质。我们对垃圾焚烧锅炉燃烧的炉灰同烧煤锅炉燃烧的炉灰进行了取样化验，化验结果如下：（1）水溶液导电性：取0.1克样品溶于100毫升超纯水，水溶性导电成分在潮湿环境中可以形成导电溶液，使合金钢发生电化学腐蚀，当材料表面存在小孔或者微小缝隙时，容易形成氧气的浓差原电池，加剧腐蚀速率。水溶液导电性越好，则相应腐蚀电流越高，腐蚀速率越大。（2）酸碱性试验：称取0.1克左右样品，加入100毫升超纯水，经定性试验，酸碱性对腐蚀的作用比较复杂，当材料表面溶液PH小于10时，腐蚀速率变化不大，当PH大于10而小于12时，腐蚀速率会大大降低，当PH大于13时，腐蚀速率再次增大。（3）氯离子试验：称取0.1克左右样品，加入超纯水，滴定水中氯离子含量，溶液中的氯离子对腐蚀起加速作用，浓度越高加速作用越明显。
三、预防措施
1.设计与制造在设计阀门时，要根据工况合理设计阀门结构，特别是密封结构，应提高密封比压，最大限度确保密封性能可靠，在材质选择上应使阀门具备耐高温、耐磨、抗腐蚀等要求，在研发上，不断探究影响阀门密封性能关键因素，改进密封结构，使用新材料，提高必要的加工精度，以控制阀门泄漏。在制造过程中，要严格按照制造技术条件和标准生产，确保阀体、密封面、阀杆的精度和表面质量。在制造时不仅要注意承压件和受力件制造质量，也要注意压盖等次要件制造质量。
2.检验和包装。在制造过程中，要严格按照质量计划进行质量控制，做好尺寸、精度、探伤等产品检验过程，重点控制试压检验，确保产品100%进行试压，把质量问题隐患消除在制造环节。在阀门包装上，要加强阀门的产品防护和隔离固定，避免杂质污染和运输磕碰损坏。特别是小规格阀门，往往会多只整箱发货，更要避免阀门间的磕碰、撞击、倾倒等机械性损伤。
3.仓储和运输。供应商和采购方都应加强阀门的存放保管，要保证仓库环境清洁、温湿控制合理、阀门标识清晰、离地存放。特殊情况下，需要露天贮存，应遮盖防护，防止雨水浸泡和泥沙等杂物浸入，杜绝锈蚀和损害密封件的可能。在运输过程中，应合理装车，做好固定，避免晃动。在吊卸阀门时，要控制速度，避免外力损伤。
4.现场施工。现场施工安装前，要核对规格型号，应逐个检查填料函，填料是否充实，其压盖螺栓是否有足够的调节余量，铸造阀体是否有裂纹，砂眼等缺陷，阀杆无锈蚀，弯曲，螺纹完好。同时应对氧化铁屑、焊渣等杂物用压缩空气吹净，以免其损伤阀门密封面或堵死阀门。在安装过程中，要避免外力撞击阀门，要杜绝热切割、热焊接作业产生的飞溅物对阀门密封部件的损伤。当安装锅炉阀门时，应选择合理的机械设备，要避免过力紧固，以防止法兰垫片等密封部件造成损坏。需要特别注意的是，电站锅炉阀门绝大部分是高温阀门，而高温阀门在正常使用时，必须及时进行热紧，否则容易泄漏。
总之，在面对火电厂锅炉阀门泄露问题之时，相关领域工作人员需要始终坚持质量第一和预防管理的原则，从设计生产到施工安装的各个环节加大对火力发电厂锅炉阀门质量管控。对火电厂锅炉的安全阀、逆止阀、调节阀以及截止阀等各阀门都进行检修，确保火电厂锅炉阀门在使用过程中不会出现安全问题，将安全事故隐患降到最低，为我国火力发电事业的不断发展作出积极的贡献。
参考文献：
[1]李明宇.锅炉安全阀阀门常见故障分析.2018.
[2]王洪喜.浅谈电站锅炉阀门泄漏原因分析及预防措施.2018.
（作者单位：辽宁清河发电有限责任公司）