论文部分内容阅读
摘 要：在火力发电厂，调节阀卡涩、外泄、振荡等故障是汽轮机系统常见问题。造成调节阀卡涩的原因较多，一般在机组新投运系统和大修后投运初期，容易出现;调节阀外泄大多由阀杆密封填料数量少，填料材质不合适或未使用密封油脂等原因造成;通过改变节流件形状，减小配合间隙，增加摩擦阻尼等方法可有效消除或减弱调节阀振荡。本文对调节阀出现的常见故障进行了例举，并对相应的处理方法提出了解决措施，对于其他电厂防止此类事故的发生有一定的借鉴意义。
关键词：调节阀;故障
1. 调节阀检修时重点检查部位
检查阀体内壁：在高压差和有腐蚀性介质的场合，阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀，对耐压耐腐情况必须重点检查。
检查阀座：因工作时介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛。
检查阀芯：阀芯为调节阀的核心部件，受介质冲蚀较为严重，检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损，特别是高压差情况下，阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重。
检查密封填料：检查盘根石墨绳是否干燥，聚四氟乙烯填料是否老化，其配合面是否损坏。
检查执行机构中橡胶膜片是否老化，是否有龟裂迹象。
2. 常见故障及处理方法
2.1调节阀经常卡住或堵塞
2.1.1原因分析
管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等是最常见的故障。遇此情况，必须卸开进行清洗，除掉渣物，如密封面受到损伤还应研磨;同时将底塞打开，以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物，并对管路进行冲洗。投运前，让调节阀全开，介质流动一段时间后再纳入正常运行。
2.1.2处理方法
2.1.2.1外接冲刷法
对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时，经常在节流口、导向处堵塞，可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。当阀产生堵塞或卡住时，打开外接的气体或蒸气阀门，即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作，使阀正常运行。
2.1.2.2安装管道过滤器法
对小口径的调节阀，尤其是超小流量调节阀，其节流间隙特小，介质中不能有一点点渣物。遇此情况堵塞，最好在阀前管道上安装一个过滤器，以保证介质顺利通过。带定位器使用的调节阀，定位器工作不正常，其气路节流口堵塞是最常见的故障。因此，带定位器工作时，必须处理好气源，通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤减压阀。
2.1.2.3增大节流间隙法
如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障，可改用节流间隙大的节流件—节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒，因其节流面积集中而不是圆周分布的，故障就能很容易地被排除。如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯，或改成套筒阀等。例如某化工厂有一台双座阀经常卡住，推荐改用套筒阀后，问题马上得到解决。
2.1.2.4介质冲刷法
利用介质自身的冲刷能量，冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西，从而提高阀的防堵功能。常见的方法有：①改作流闭型使用;②采用流线型阀体;③将节流口置于冲刷最厉害处，采用此法要注意提高节流件材料的耐冲蚀能力。
2.1.2.5直通改为角形法
直通为倒S流动，流路复杂，上、下容腔死区多，为介质的沉淀提供了地方。角形连接，介质犹如流过90°弯头，冲刷性能好，死区小，易设计成流线形。因此，使用直通的调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使用。
2.2调节阀外泄
2.2.1原因分析
调节阀泄露主要包括填料函泄漏和关闭件泄漏两种。填料函泄露的原因主要有： ①填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应;②装填方法不对，尤其是整根填料盘旋放入，最易产生泄漏;③阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕;④阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈;⑤阀杆弯曲;⑥填料使用太久，已经老化;⑦操作太猛。
关闭件泄漏的原因主要有： ①密封面研磨得不好;②密封圈与阀座、阀瓣配合不严紧;③阀瓣与阀杆连接不牢;④阀杆弯扭，使上下关闭件不对中;⑤关闭太快，密封面接触不好或早已损坏;⑥材料选择不当，经受不住介质的腐蚀;⑦将截止阀、闸阀作调节阀使用。密封面经受不住高速流动介质的冲蚀;⑧某些介质，在阀门关闭后逐渐冷却，使密封面出现细缝，也会产生冲蚀现象;⑨某些密封面与阀座、阀瓣之间采用螺纹连接，容易产生氧浓差电池，腐蚀松脱;⑩因焊渣、铁锈、尘土等杂质嵌入，或生产系统中有机械零件脱落堵住阀芯，使阀门不能关严。
2.2.2解决方法
2.2.2.1增加密封油脂法
对未使用密封油脂的阀，可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。
2.2.2.2增加填料法
为提高填料对阀杆的密封性能，可采用增加填料的方法。通常是采用双层、多层混合填料形式，单纯增加数量，如将3片增到5片，效果并不明显。
2.2.2.3更换石墨填料法
大量使用的四氟填料，因其工作温度在-20～+200℃范围内，当温度在上、下限，变化较大时，其密封性便明显下降，老化快，寿命短。柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料，甚至新购回的调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大，初时有的还产生爬行现象，对此必须有所考虑。
2.2.2.4改变流向，置P2在阀杆端法
当△P较大，P1又较大时，密封P1顯然比密封P2困难。因此，可采取改变流向的方法，将P1在阀杆端改为P2在阀杆端，这对压力高、压差大的阀是较有效的。如波纹管阀就通常应考虑密封P2。 2.2.2.5采用透镜垫密封法
对于上、下盖的密封，阀座与上、下阀体的密封。若为平面密封，在高温高压下，密封性差，引起外泄，可以改用透镜垫密封，能得到满意的效果。
2.2.2.6更换密封垫片
至今，大部分密封垫片仍采用石棉板，在高温下，密封性能较差，寿命也短，引起外泄。遇到这种情况，可改用缠绕垫片，“O”形环等，现在许多厂已采用。
2.3调节阀振荡
2.3.1原因分析
引起调节阀振荡的原因大致有几种：①当调节阀的弹簧刚度不足，调节阀输出信号不稳定时，容易造成调节阀振荡。②选阀的频率与系统频率相同。③管道、基座剧烈振动，使调节阀随之振动。④选型不当，调节阀工作在小开度存在着急剧的流阻、流速、压力的变化，当超过阀刚度，稳定性变差，严重时产生振荡。
2.3.2处理方法
2.3.2.1增加刚度法
对振荡和轻微振动，可增大刚度来消除或减弱，如选用大刚度的弹簧，改用活塞执行机构等办法都是可行的。
2.3.2.2增加阻尼法
增加阻尼即增加对振动的摩擦，如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封，采用具有较大摩擦力的石墨填料等，这对消除或减弱轻微的振动具有一定作用。
2.3.2.3增大导向尺寸，减小配合间隙法
轴塞形阀一般导向尺寸都较小，所有阀配合间隙一般都较大，有0.4～lmm，这对产生机械振动是有帮助。因此，在发生轻微的机械振动时，可通过增大导向尺寸，减小配合间隙来削弱振动。
2.3.2.4改变节流件形状，消除共振法
因调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口，改变节流件的形状即可改变振源频率，在共振不强烈时比较容易解决。具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5～1.0mm。
2.3.2.5减小汽蚀振动法
对因空化汽泡破裂而产生的汽蚀振动，自然应在减小空化上想办法。①让气泡破裂产生的冲击能量不作用在固体表面上，特别是阀芯上，而是让液体吸收。套筒阀就具有这个特点，因此可以将轴塞型阀芯改成套筒型。②采取减小空化的一切办法，如增加节流阻力，增大缩流口压力，分级或串联减压等。
3. 结论
一个阀门经过正确保养，将已有故障给予解决，让其操作更轻松，排除安全隐患，保持良好的工作状态，减少更换阀门的频率，既可節省大量的人力物力财力，又可使管线长期处于安全运行状态。
关键词：调节阀;故障
1. 调节阀检修时重点检查部位
检查阀体内壁：在高压差和有腐蚀性介质的场合，阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀，对耐压耐腐情况必须重点检查。
检查阀座：因工作时介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛。
检查阀芯：阀芯为调节阀的核心部件，受介质冲蚀较为严重，检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损，特别是高压差情况下，阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重。
检查密封填料：检查盘根石墨绳是否干燥，聚四氟乙烯填料是否老化，其配合面是否损坏。
检查执行机构中橡胶膜片是否老化，是否有龟裂迹象。
2. 常见故障及处理方法
2.1调节阀经常卡住或堵塞
2.1.1原因分析
管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等是最常见的故障。遇此情况，必须卸开进行清洗，除掉渣物，如密封面受到损伤还应研磨;同时将底塞打开，以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物，并对管路进行冲洗。投运前，让调节阀全开，介质流动一段时间后再纳入正常运行。
2.1.2处理方法
2.1.2.1外接冲刷法
对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时，经常在节流口、导向处堵塞，可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。当阀产生堵塞或卡住时，打开外接的气体或蒸气阀门，即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作，使阀正常运行。
2.1.2.2安装管道过滤器法
对小口径的调节阀，尤其是超小流量调节阀，其节流间隙特小，介质中不能有一点点渣物。遇此情况堵塞，最好在阀前管道上安装一个过滤器，以保证介质顺利通过。带定位器使用的调节阀，定位器工作不正常，其气路节流口堵塞是最常见的故障。因此，带定位器工作时，必须处理好气源，通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤减压阀。
2.1.2.3增大节流间隙法
如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障，可改用节流间隙大的节流件—节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒，因其节流面积集中而不是圆周分布的，故障就能很容易地被排除。如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯，或改成套筒阀等。例如某化工厂有一台双座阀经常卡住，推荐改用套筒阀后，问题马上得到解决。
2.1.2.4介质冲刷法
利用介质自身的冲刷能量，冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西，从而提高阀的防堵功能。常见的方法有：①改作流闭型使用;②采用流线型阀体;③将节流口置于冲刷最厉害处，采用此法要注意提高节流件材料的耐冲蚀能力。
2.1.2.5直通改为角形法
直通为倒S流动，流路复杂，上、下容腔死区多，为介质的沉淀提供了地方。角形连接，介质犹如流过90°弯头，冲刷性能好，死区小，易设计成流线形。因此，使用直通的调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使用。
2.2调节阀外泄
2.2.1原因分析
调节阀泄露主要包括填料函泄漏和关闭件泄漏两种。填料函泄露的原因主要有： ①填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应;②装填方法不对，尤其是整根填料盘旋放入，最易产生泄漏;③阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕;④阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈;⑤阀杆弯曲;⑥填料使用太久，已经老化;⑦操作太猛。
关闭件泄漏的原因主要有： ①密封面研磨得不好;②密封圈与阀座、阀瓣配合不严紧;③阀瓣与阀杆连接不牢;④阀杆弯扭，使上下关闭件不对中;⑤关闭太快，密封面接触不好或早已损坏;⑥材料选择不当，经受不住介质的腐蚀;⑦将截止阀、闸阀作调节阀使用。密封面经受不住高速流动介质的冲蚀;⑧某些介质，在阀门关闭后逐渐冷却，使密封面出现细缝，也会产生冲蚀现象;⑨某些密封面与阀座、阀瓣之间采用螺纹连接，容易产生氧浓差电池，腐蚀松脱;⑩因焊渣、铁锈、尘土等杂质嵌入，或生产系统中有机械零件脱落堵住阀芯，使阀门不能关严。
2.2.2解决方法
2.2.2.1增加密封油脂法
对未使用密封油脂的阀，可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。
2.2.2.2增加填料法
为提高填料对阀杆的密封性能，可采用增加填料的方法。通常是采用双层、多层混合填料形式，单纯增加数量，如将3片增到5片，效果并不明显。
2.2.2.3更换石墨填料法
大量使用的四氟填料，因其工作温度在-20～+200℃范围内，当温度在上、下限，变化较大时，其密封性便明显下降，老化快，寿命短。柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料，甚至新购回的调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大，初时有的还产生爬行现象，对此必须有所考虑。
2.2.2.4改变流向，置P2在阀杆端法
当△P较大，P1又较大时，密封P1顯然比密封P2困难。因此，可采取改变流向的方法，将P1在阀杆端改为P2在阀杆端，这对压力高、压差大的阀是较有效的。如波纹管阀就通常应考虑密封P2。 2.2.2.5采用透镜垫密封法
对于上、下盖的密封，阀座与上、下阀体的密封。若为平面密封，在高温高压下，密封性差，引起外泄，可以改用透镜垫密封，能得到满意的效果。
2.2.2.6更换密封垫片
至今，大部分密封垫片仍采用石棉板，在高温下，密封性能较差，寿命也短，引起外泄。遇到这种情况，可改用缠绕垫片，“O”形环等，现在许多厂已采用。
2.3调节阀振荡
2.3.1原因分析
引起调节阀振荡的原因大致有几种：①当调节阀的弹簧刚度不足，调节阀输出信号不稳定时，容易造成调节阀振荡。②选阀的频率与系统频率相同。③管道、基座剧烈振动，使调节阀随之振动。④选型不当，调节阀工作在小开度存在着急剧的流阻、流速、压力的变化，当超过阀刚度，稳定性变差，严重时产生振荡。
2.3.2处理方法
2.3.2.1增加刚度法
对振荡和轻微振动，可增大刚度来消除或减弱，如选用大刚度的弹簧，改用活塞执行机构等办法都是可行的。
2.3.2.2增加阻尼法
增加阻尼即增加对振动的摩擦，如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封，采用具有较大摩擦力的石墨填料等，这对消除或减弱轻微的振动具有一定作用。
2.3.2.3增大导向尺寸，减小配合间隙法
轴塞形阀一般导向尺寸都较小，所有阀配合间隙一般都较大，有0.4～lmm，这对产生机械振动是有帮助。因此，在发生轻微的机械振动时，可通过增大导向尺寸，减小配合间隙来削弱振动。
2.3.2.4改变节流件形状，消除共振法
因调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口，改变节流件的形状即可改变振源频率，在共振不强烈时比较容易解决。具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5～1.0mm。
2.3.2.5减小汽蚀振动法
对因空化汽泡破裂而产生的汽蚀振动，自然应在减小空化上想办法。①让气泡破裂产生的冲击能量不作用在固体表面上，特别是阀芯上，而是让液体吸收。套筒阀就具有这个特点，因此可以将轴塞型阀芯改成套筒型。②采取减小空化的一切办法，如增加节流阻力，增大缩流口压力，分级或串联减压等。
3. 结论
一个阀门经过正确保养，将已有故障给予解决，让其操作更轻松，排除安全隐患，保持良好的工作状态，减少更换阀门的频率，既可節省大量的人力物力财力，又可使管线长期处于安全运行状态。