摘要：阀门的泄漏问题是电厂工作出现的主要问题，如何有效的减少阀门泄漏量成为电厂工作人员研究的主要话题。增强阀门的严密性有助于减少阀门泄露，提高电厂工作的安全性。根据近些年的相关生产事故资料得知，大约百分之三十七的生产事故都是由于阀门出现故障。阀门的严密性十分重要，它关系到整个电厂的经济效益和安全指标。此研究对阀门的泄露进行分析，设计阀门的严密性，为有关人员提供帮助。
关键词：电厂阀门；严密性；设计
前言：电厂阀门，主要适用于电厂各种系统的管路上，切断或接通管路介质。电厂阀门与其他阀门产品相比的特点是高温高压，独特的自密封设计，压力越高，密封越可靠。这意味着阀门起到连通开关的作用。当阀门出现泄露现象，整个电厂的管道会出现瘫痪，电动发动机失稳，更严重的直接会引起电厂事故，影响工作人员的生命财产安全。我国大多数电厂阀门的工作寿命并不是很短，但是泄漏问题却总有发生，归根结底是阀门严密性不强。我们应在运行过程中检验阀门是否严密,及时发现有事故隐患的阀门并及时进行修复。在进行生产工作之前要检验运行的阀门是否正常,保证机组的正常操作和经济效益。
1.阀门泄漏的影响
1.1阀门内漏
阀门泄露可分为内泄露和外泄露两种。由于阀门内泄露最易发生，在此详细说明。大型阀门作为汽轮机的重要设备，一旦严密性不合格，将无法保证对汽轮机转速的有效控制，容易发生跳机事故，给汽轮机造成毁灭性损坏，因此，其可靠性、严密性将直接影响到汽轮机的安全运行。小型阀门的流动背压很低，处于临界状态，单位面积流量大，蒸汽等包含的大量可用能量被循环水带走，造成单位面积内漏量大，同时大量蒸汽漏入凝汽器，影响了凝汽器真空，降低了机组效率。
1.2生产问题
电厂生产有两个基本点，一是：生产安全；二是：生产经济效益。安全生产是电厂生产工作的一切前提，离开了安全生产，机组运行的连续性和高效性就失去了保证。阀门内漏使运行中的设备无法隔离消缺，威胁检修工作人员的安全作业，甚至造成严重后果。阀门内漏将导致机负组荷率、运行经济性下降。以600 MW机组为例，给水泵入口滤网放水门内漏将严重影响机组带负荷的能力，高压加热嚣水侧阀门内漏导致给水温度每降低100 ℃，供电煤耗增加8.3 g/（k W•h）左右。此外，内漏阀门数量的增加，将增加阀门修复、研磨和更换的费用。
2.泄漏原因
2.1不合理操作
在电厂阀门工作时，工作人员的操作失误容易造成阀门出现泄露现象。例如：在机组启、停时没有选择合适的开关阀门时机，关闭过晚或开启过早，高温高压蒸汽对阀门产生较严重的冲刷。关断型阀门处于半开半关状态，阀门吹损导致阀门内漏。在关闭阀门时没有确认关到位，比如一、二、三段抽汽管道的疏水和高加水侧放水盘根压得比较紧，运行人员在关闭阀门时会比较费力，运行人员没有严格按照操作要求根据阀门关闭时阀杆丝扣的圈数来判断阀门是否关到位。对于设置了一、二次疏放水门的热力管道，没有安装规定的操作顺序开闭阀门。
2.2阀门质量问题
阀门制造厂家在生产过程中对阀门材质、加工工艺、装配工艺等控制不严，致使密封面研磨不合格、对麻点、沙眼等缺陷的产品没有剔除，而专业人员在现场安装前的质检又没有严格把关，导致不合格产品进入生产现场造成阀门内漏。此外，当阀门选型不当时容易产生空化现象，阀门遭受到严重的空化腐蚀，阀座泄漏量高可达额定流量的30%以上。
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3.严密性设计
3.1阀门设计
随着汽轮机技术的不断提高和超临界机组、超超临界机组的投入运行，电厂阀门的工作温度、工作压力也随之提高，阀门关键部件的耐高温、耐冲蚀、耐磨损、耐氧化、高温耐冲击等性能必须得到保证，否则会造成阀门重要部位的密封面出现沟痕、点缺陷、裂纹等 ，致使密封效果差、阀门内漏。在进行材质选择时，阀门密封面材质多采用 Ni 基合金、Co 基合金 ( Stellite 合金)等合金材料，这类合金材料的价格较低，耐磨损、耐氧化。阀门的公称尺寸在合理的前提下要进行严密性加固，公称承载力尽量的加大。阀体端口必须为圆形，介质流道设计为成流线形，尽可能减小流阻；在直通式阀体设计时应保证通道喉部的流通面积至少等于端口的截面积。在阀门设计时，通常设计为截至阀。截止阀一经打开阀瓣，其阀瓣与阀座之间相接触的密封面也就由此分开，相应地该类阀门的密封面机械磨损就会较其它类阀门小，进而密封效果也就比较优良。但是，分开的密封面会增大其表面沾附较多灰尘颗粒的可能性，此时如果将阀瓣更换为瓷球或者是钢球则可以避免该问题的出现。对于大部分的截止阀来讲，其阀瓣、阀座在更换、修理方面较为便捷，更换时通常并不需要将整个阀门进行解体。因此，这类阀门对于管道与阀门之间是焊接连接的现场环境较为适用。相较于其它类型阀门而言，截止阀的最小流阻要大一些，若将阀杆和相应的阀体结构来根据流体的实际流动方向来布置进出口通道，截止阀的最小流阻能够得到较好的改善。此外，截止阀还具备较小的关闭行程与开启行程，其密封面能够承受频繁的的开启、关闭，所以也比较适合于高频率启闭的现场运行环境。除了截至阀还有闸阀，电厂闸阀主要是用来截断其内部的流体介质。依据闸板的实际结构，闸阀可以划分为楔式、平行式闸板阀门，而其中的平行式闸板阀又包括平行式单闸板和平行式双闸板。对于闸阀来讲，当阀门全开时，流体运行的压力损失是最小的；但是当阀门在半开节流状态，即闸板处于局部开启的状态时，流体的高速流动会导致闸板的振动，而振动对于阀座以及闸板之间连接密封面会形成一定的损伤。因此，如果闸阀用于节流，会对闸板造成冲蚀，所以闸阀通常不用于调节流量，主要用作截断，即不需要经常开关的运行环境。
3.2严密性检验
在阀门设计完成后要对阀门的严密性进行测试，常采用声发射技术进行检验。由于声发射检测技术是一种动态无损检测技术,而且阀门内漏的声发射信号是由高速射流产生的,所以,必须在阀门内有泄漏时才能检验出来;对于阀门前后无压差的情况是不能检验的,如全开阀门,其前后压差很小,此时仪表认为没有泄漏。将带有自吸磁座的声发射传感器置于被检阀门的阀体上(见图4b),调整检漏仪的灵敏度调整旋钮,同时观察显示屏上的指示值,使指示值达到最大。此时,将耳机带上,如果指示值大于0.5,并且能听到噪声,则说明阀门不严密,有漏泄;否则说明阀门严密,没有漏泄。另外要注意的是在检验时,必须保持传感器稳定,以免造成误判。为了提高检验的准确性,要在阀门体的不同位置多检验几次(一般不低于3次)。根据实践检验,采用该方法可以减少浪费。当然,由于声发射技术是一门新兴技术,还需要在实践中不断地总结经验,使该方法更加完善。
4.结语
当今时代发展迅速，阀门制造技术逐渐提高，而对于电厂来说，安全和经济始终都是前两位，阀门的严密性无疑是重中之重。对于阀门质量的要求在提高，我们应该关注着电厂阀门的工艺与维修策略，既要改善、强化阀门的工艺，同时也要采取适当的维修策略，提高电厂运行的效率与安全。检测阀门好坏的唯一标准就是阀门的严密性，对于严密性的设计来说，如何在经济条件的的允许下进行效率的工作就是设计标准。不同种类的阀门设计理念也是不同的，要针对该阀门的特点进行专门的严密性设计。设计制造完成后一定要进行严密性的检验，保证电厂工作的正常进行。
参考文献
[1] 李伟龙 , 孙明宇 . 电厂锅炉阀门泄漏原因分析及预防措施 [J]. 锅炉制造 ,2016(03):63-64.
[2] 高磊 . 核电厂和普通电厂阀门标准的比较研究 [J]. 黑龙江科学 ,2016(06):28-29.
论文作者:李俊青
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/12
标签：阀门论文; 严密性论文; 电厂论文; 闸阀论文; 机组论文; 汽轮机论文; 截止阀论文; 《基层建设》2017年1期论文;