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摘 要：衬胶隔膜阀广泛用于火力发电厂化学水处理系统，具有防止介质对阀体腐蚀的作用。本文以射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀常见故障为例，通过现状调查和综合分析，找到了衬胶隔膜阀故障发生的原因，并采取措施进行了有效的检修维护。
关键词：衬胶隔膜阀；橡胶隔膜；故障；腐蚀性介质；化学水处理；检修维护
1前言
衬胶隔膜阀广泛用于火力发电厂腐蚀性介质系统中，具有防止介质对阀体腐蚀的作用。火力发电厂化学水处理系统（含净水站系统、预处理系统、除盐水处理系统、工业废除处理系统、生活污水处理系统、加药系统、酸碱再生系统等）使用着大量的不同型号的衬胶隔膜阀，其检修与维护已成为当前火电厂化学水处理设备检修工作的一项重要内容。江苏射阳港电厂是建立在黄海之滨的一座火力发电厂，其化学水处理系统使用着八百多只衬胶隔膜阀，这些隔膜阀近几年来故障发生频繁，其每年检修维护费用巨大。
2衬胶隔膜阀结构及其工作原理
衬胶隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用橡胶制成的隔膜，隔膜把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，既省去了填料密封结构，又不会产生介质外漏。阀门打开时，介质从阀座衬胶和隔膜之间通过；阀门关闭时，阀瓣向下挤压阀瓣上的隔膜，使隔膜与阀座衬胶层紧密结合，将管道内介质截断。
典型的衬胶隔膜阀是由衬胶阀座、橡胶隔膜、阀瓣、阀盖、阀杆、手轮等部分组成。
典型衬胶隔膜阀结构图
3衬胶隔膜阀故障情况调查及其形成原因分析
3.1衬胶隔膜阀故障情况调查
我们对射阳港电厂化学水处理系统八百多只衬胶隔膜阀2008-2010年度故障情况进行了调查统计，隔膜阀平均每年的故障次数达到89次，其中由于橡胶隔膜损坏而导致的阀门故障达64次，占阀门总故障的76%，其它原因造成的阀门故障平均每年只有21次。
表一：射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障情况调查表
3.2衬胶隔膜阀故障原因分析
衬胶隔膜阀是由衬胶阀座、橡胶隔膜、阀瓣、阀盖、阀杆、手轮等部分组成，其任何一个组成部件出现故障，都会导致整个隔膜阀出现故障。我们对射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀所有组成部件经常发生的故障及其形成原因进行了归纳分析。
表二：射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障原因分析表
4衬胶隔膜阀故障消除措施
通过对射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障进行现状调查和原因分析，我们发现其最容易发生故障的部件是橡胶隔膜，同时也找到了其余部件发生故障的原因。为此，我们针对性的制定了四步消除衬胶隔膜阀故障的措施。
4.1库存阀门质量检查及加工处理
一些阀门并非在运行中损坏，而是从出厂就带有先天不足的缺陷。我们对射阳港电厂所有库存尚未使用的衬胶隔膜阀进行了检查，将所有清江阀门厂的阀门手轮销更换为10*12的圆钢；所有型号“EG46J-10-150”阀门阀杆长出11mm，进行截除处理；一只型号“EG46J-10-150”和一只型号“EG46J-10-80”的阀门橡胶隔膜上有突起，进行更换；一只型号“EG46J-10-100”阀门阀瓣表面不光洁，进行打磨处理。
4.2现场运行阀门缺陷消除
通过分析射阳港电厂化学水处理系统阀门现场使用情况，我们发现“EG46J-10-100”、“EG46J-10-150”、“EG46J-10-50”三种型号的阀门发生故障的次数最多，这三种阀门主要用在水处理各级过滤器的进、出水管道上，现场操作频繁，容易出现故障。我们对机械过滤器、高效过滤器、活性炭过滤器进、出水阀等共72只阀门进行了抽查。并完成了阀杆截除、手轮销更换、阀座内石英砂、活性炭等杂质清理，磨损的阀瓣、阀座衬胶、橡胶隔膜的打磨、更换等维修处理工作。
4.3橡膠隔膜的组成及其加工工艺的改进
从故障调查情况我们已经知道，衬胶隔膜阀橡胶隔膜故障占阀门总故障的76%，因此消除橡胶隔膜的故障，是减少整个衬胶隔膜阀故障的根本所在。
衬胶隔膜阀橡胶隔膜主要由天然橡胶、耐磨碳黑、硫磺等基材，以及硫酸钡、硫化锌、氧化锌等化学添加剂组成，隔膜成品前在高温高压斧内硫化改变橡胶物理-化学性能是其关键工艺。根据射阳港电厂隔膜阀损坏情况及其运行的介质环境，我们要求阀门生产厂家对供给我厂水处理系统的橡胶隔膜成分及其制造工艺进行了针对性的调整改进。
表3：衬胶隔膜阀橡胶隔膜材质及其加工工艺改进情况表
随着橡胶隔膜成分及其加工工艺的改进，其性能也发生了明显的改进，我们从阀门制造厂家得到的性能数据如下：
表4：衬胶隔膜阀橡胶隔膜改进前后性能对照表
4.4改善衬胶隔膜阀所在的介质环境
衬胶隔膜阀所在的介质环境对阀门影响很大。射阳港电厂化学水处理系统隔膜阀所在的介质中含有少量的石英砂、活性炭、淤泥等杂质，这些杂质来自于机械过滤器滤料（石英砂）、活性炭过滤器滤料（活性炭），在长期运行中，这些杂质进入阀体并逐渐积累，对阀座衬胶、隔膜、阀瓣造成直接磨损。我们对机械过滤器和石英砂过滤器滤料及其配水装置进行了检查处理，彻底消除了介质中滤料杂质的存在。
4.4.1机械过滤器滤料及出水配水装置的检查处理
4.4.1.1将#1、2、3机械过滤器部分石英砂滤料进行筛分，剔除破碎不合格的石英砂，并对缺失的石英砂进行添补。
4.4.1.2在#1、2、3机械过滤器出水配水装置增加滤网，对破碎的石英砂进行拦截。
4.4.2活性炭过滤器滤料及出水配水装置的检查处理
4.4.2.1将#1、2、3活性炭过滤器中细碎的活性炭滤料用大流量反洗的方式进行去除，并对缺失的活性炭进行添补。
4.4.2.2在#1、2、3活性炭过滤器出水配水装置增加滤网，对破碎的活性炭进行拦截。
5衬胶隔膜阀故障消除效果检查
采取了上述四步有效措施后，射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障发生率有了明显的下降。从2011年前四个月的运行情况看，隔膜阀故障只发生过9次，其中橡胶隔膜故障5次。
表5：射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障消除效果检查表
6结束语
射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障发生的成因及所采取的消除措施，具有典型性和代表性。完全可借鉴到火电厂其它腐蚀性介质系统衬胶隔膜阀的检修维护中，如：凝结水精处理系统、烟气脱硫系统、烟气脱销系统等。衬胶隔膜阀价格昂贵，小型号隔膜阀上千元，大型号隔膜阀上万元。一般火电厂都使用着数千只衬胶隔膜阀，采取正确的检修维护方法，可为火电企业节约数量可观的设备维修费用。同时，隔膜阀故障率下降，减少了由于隔膜阀缺陷而导致的环境污染和人体伤害，保障了火电厂的安全生产。
参考资料
[1] 射阳港发电有限责公司化学检修履历
[2]刘志勇，《电厂化学设备检修》，中国电力出版社，2008-1
[3] 清江阀门厂，衬胶隔膜阀橡胶隔膜性能试验数据
关键词：衬胶隔膜阀；橡胶隔膜；故障；腐蚀性介质；化学水处理；检修维护
1前言
衬胶隔膜阀广泛用于火力发电厂腐蚀性介质系统中，具有防止介质对阀体腐蚀的作用。火力发电厂化学水处理系统（含净水站系统、预处理系统、除盐水处理系统、工业废除处理系统、生活污水处理系统、加药系统、酸碱再生系统等）使用着大量的不同型号的衬胶隔膜阀，其检修与维护已成为当前火电厂化学水处理设备检修工作的一项重要内容。江苏射阳港电厂是建立在黄海之滨的一座火力发电厂，其化学水处理系统使用着八百多只衬胶隔膜阀，这些隔膜阀近几年来故障发生频繁，其每年检修维护费用巨大。
2衬胶隔膜阀结构及其工作原理
衬胶隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用橡胶制成的隔膜，隔膜把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，既省去了填料密封结构，又不会产生介质外漏。阀门打开时，介质从阀座衬胶和隔膜之间通过；阀门关闭时，阀瓣向下挤压阀瓣上的隔膜，使隔膜与阀座衬胶层紧密结合，将管道内介质截断。
典型的衬胶隔膜阀是由衬胶阀座、橡胶隔膜、阀瓣、阀盖、阀杆、手轮等部分组成。
典型衬胶隔膜阀结构图
3衬胶隔膜阀故障情况调查及其形成原因分析
3.1衬胶隔膜阀故障情况调查
我们对射阳港电厂化学水处理系统八百多只衬胶隔膜阀2008-2010年度故障情况进行了调查统计，隔膜阀平均每年的故障次数达到89次，其中由于橡胶隔膜损坏而导致的阀门故障达64次，占阀门总故障的76%，其它原因造成的阀门故障平均每年只有21次。
表一：射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障情况调查表
3.2衬胶隔膜阀故障原因分析
衬胶隔膜阀是由衬胶阀座、橡胶隔膜、阀瓣、阀盖、阀杆、手轮等部分组成，其任何一个组成部件出现故障，都会导致整个隔膜阀出现故障。我们对射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀所有组成部件经常发生的故障及其形成原因进行了归纳分析。
表二：射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障原因分析表
4衬胶隔膜阀故障消除措施
通过对射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障进行现状调查和原因分析，我们发现其最容易发生故障的部件是橡胶隔膜，同时也找到了其余部件发生故障的原因。为此，我们针对性的制定了四步消除衬胶隔膜阀故障的措施。
4.1库存阀门质量检查及加工处理
一些阀门并非在运行中损坏，而是从出厂就带有先天不足的缺陷。我们对射阳港电厂所有库存尚未使用的衬胶隔膜阀进行了检查，将所有清江阀门厂的阀门手轮销更换为10*12的圆钢；所有型号“EG46J-10-150”阀门阀杆长出11mm，进行截除处理；一只型号“EG46J-10-150”和一只型号“EG46J-10-80”的阀门橡胶隔膜上有突起，进行更换；一只型号“EG46J-10-100”阀门阀瓣表面不光洁，进行打磨处理。
4.2现场运行阀门缺陷消除
通过分析射阳港电厂化学水处理系统阀门现场使用情况，我们发现“EG46J-10-100”、“EG46J-10-150”、“EG46J-10-50”三种型号的阀门发生故障的次数最多，这三种阀门主要用在水处理各级过滤器的进、出水管道上，现场操作频繁，容易出现故障。我们对机械过滤器、高效过滤器、活性炭过滤器进、出水阀等共72只阀门进行了抽查。并完成了阀杆截除、手轮销更换、阀座内石英砂、活性炭等杂质清理，磨损的阀瓣、阀座衬胶、橡胶隔膜的打磨、更换等维修处理工作。
4.3橡膠隔膜的组成及其加工工艺的改进
从故障调查情况我们已经知道，衬胶隔膜阀橡胶隔膜故障占阀门总故障的76%，因此消除橡胶隔膜的故障，是减少整个衬胶隔膜阀故障的根本所在。
衬胶隔膜阀橡胶隔膜主要由天然橡胶、耐磨碳黑、硫磺等基材，以及硫酸钡、硫化锌、氧化锌等化学添加剂组成，隔膜成品前在高温高压斧内硫化改变橡胶物理-化学性能是其关键工艺。根据射阳港电厂隔膜阀损坏情况及其运行的介质环境，我们要求阀门生产厂家对供给我厂水处理系统的橡胶隔膜成分及其制造工艺进行了针对性的调整改进。
表3：衬胶隔膜阀橡胶隔膜材质及其加工工艺改进情况表
随着橡胶隔膜成分及其加工工艺的改进，其性能也发生了明显的改进，我们从阀门制造厂家得到的性能数据如下：
表4：衬胶隔膜阀橡胶隔膜改进前后性能对照表
4.4改善衬胶隔膜阀所在的介质环境
衬胶隔膜阀所在的介质环境对阀门影响很大。射阳港电厂化学水处理系统隔膜阀所在的介质中含有少量的石英砂、活性炭、淤泥等杂质，这些杂质来自于机械过滤器滤料（石英砂）、活性炭过滤器滤料（活性炭），在长期运行中，这些杂质进入阀体并逐渐积累，对阀座衬胶、隔膜、阀瓣造成直接磨损。我们对机械过滤器和石英砂过滤器滤料及其配水装置进行了检查处理，彻底消除了介质中滤料杂质的存在。
4.4.1机械过滤器滤料及出水配水装置的检查处理
4.4.1.1将#1、2、3机械过滤器部分石英砂滤料进行筛分，剔除破碎不合格的石英砂，并对缺失的石英砂进行添补。
4.4.1.2在#1、2、3机械过滤器出水配水装置增加滤网，对破碎的石英砂进行拦截。
4.4.2活性炭过滤器滤料及出水配水装置的检查处理
4.4.2.1将#1、2、3活性炭过滤器中细碎的活性炭滤料用大流量反洗的方式进行去除，并对缺失的活性炭进行添补。
4.4.2.2在#1、2、3活性炭过滤器出水配水装置增加滤网，对破碎的活性炭进行拦截。
5衬胶隔膜阀故障消除效果检查
采取了上述四步有效措施后，射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障发生率有了明显的下降。从2011年前四个月的运行情况看，隔膜阀故障只发生过9次，其中橡胶隔膜故障5次。
表5：射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障消除效果检查表
6结束语
射阳港电厂化学水处理系统衬胶隔膜阀故障发生的成因及所采取的消除措施，具有典型性和代表性。完全可借鉴到火电厂其它腐蚀性介质系统衬胶隔膜阀的检修维护中，如：凝结水精处理系统、烟气脱硫系统、烟气脱销系统等。衬胶隔膜阀价格昂贵，小型号隔膜阀上千元，大型号隔膜阀上万元。一般火电厂都使用着数千只衬胶隔膜阀，采取正确的检修维护方法，可为火电企业节约数量可观的设备维修费用。同时，隔膜阀故障率下降，减少了由于隔膜阀缺陷而导致的环境污染和人体伤害，保障了火电厂的安全生产。
参考资料
[1] 射阳港发电有限责公司化学检修履历
[2]刘志勇，《电厂化学设备检修》，中国电力出版社，2008-1
[3] 清江阀门厂，衬胶隔膜阀橡胶隔膜性能试验数据