水电站阀门密封检修与现场研磨工艺分析论文_胡叔宝 李明生

水电站阀门密封检修与现场研磨工艺分析论文_胡叔宝 李明生

国网湖北省电力有限公司黄龙滩水力发电厂

(湖北省十堰市 442000)

摘要:在发电厂的压力控制系统中,常常由于一个阀门发生故障造成整个机组停止运行,给工厂带来不可挽回的损失,及时维护、修理阀门,使阀门的“跑、冒、滴、漏”及各类事故降到最低限度。

关键词:密封 修理 研磨修复 气密性试验

随着发电厂机组容量的不断增大、阀门介质参数的提高,不断地向高温、高压方向发展。对水电站阀门的要求是密封性能好、强度高、操作方便、结构简单、便于维修、噪声低等。在发电厂的压力控制系统中,常常由于一个阀门发生故障造成整个机组停止运行所以对阀门的设计、制造和对从事阀门操作、阀门检修的工程技术人员和工人提出了更新、更严格的要求。

管道内介质温度及工作压力的提高,要求阀门相应地改进密封结构,提高密封性能。水电站常用的阀门有闸阀、截止阀(节流阀)、止回阀(逆止阀)、减压阀、球 阀等,经过一段时间的运行,阀门密封面产生渗漏是“跑、冒、滴、漏”的直接原因,针对这一难题,开展密封面的研磨修复是十分有效的方法。

一、阀门检修前准备

阀门在检修前应充分做好各项准备工作,以便在检修开工后能很快地开展工作,提高检修质量。

工具准备。工具包括各种扳手、手锤、錾子、锉刀、撬棍、24~36V行灯、各种研磨工具、研磨平板、套管、大锤、工具袋、剪刀、换盘根工具、手拉倒链等。

材料准备。材料包括研磨料、砂布、各种垫子、各种螺丝、棉纱、黑铅粉、盘根、机油、煤油以及其他各种消耗材料等。

准备检修场地。除要运回检修间修理的阀门外,对于就地检修的阀门,应事先划分好检修场地,如需要,则搭好平台架子。

二、阀门解体检查

将阀门顺序解体取下阀瓣,妥善保管;分解完成后,检查阀瓣与阀座的密封面有无锈蚀、刻痕、裂纹等缺陷。根据阀瓣与阀座的密封慰问进行相应的研磨准备。

三、 阀门的研磨

手工研磨

(1)阀座密封面的研磨

阀座密封面位于阀体内腔,研磨比较困难。通常使用自制的手工研磨工具,放在阀座的密封面上,对阀座进行研磨。研盘上有导向定心板,以防止在研磨过程中研具局部离开环状密封面而造成研磨不匀的现象。

研磨前应将研具工作面用丙酮或汽油擦净,并去除阀体密封面上的飞边、毛刺,再在密封面上涂敷一层研磨剂。

用研磨砂研磨截止阀密封面可分为四个步骤:

①粗磨 阀门密封面锈蚀坑大于0.5mm时,应先在车床上光一刀,再进行研磨。具体做法是:在密封面上涂一层280号或320号磨粉,用约15N的力压着胎具顺一个方向研磨,磨到从胎具中感到无砂粒时把旧砂擦去换上新砂再磨,直至麻点、锈蚀坑完全消失。

②中磨 把粗磨留下的砂擦干净,加上一层薄薄的M28~M14微粉,用10N左右的力压着胎具仍顺一个方向研磨,磨到无砂粒声或砂发黑时就换新砂,经过几次换砂后,看密封面基本光亮,隐约看见一条不明显、不连续的接触线,或者在密封面上用石笔划几道横线,合上胎具轻轻转几圈,石笔线被磨掉,就可以进行细磨。

③细磨 用M7~M5微粉研磨,用力要轻,先顺转60º~100º,再反转40º~90º,来回研磨,磨到微粉发黑时,再更换微粉,直至看到一圈又黑又亮的连续接触线,且占密封面宽度的2/3以上,就可进行精磨。

④精磨 这是研磨的最后一道工序,为了降低粗糙度和磨去嵌在金属表面的砂粒。磨时不加外力也不加磨料,只用润滑油研磨。具体研磨方法与细磨相同,一直磨到加进的油磨后不变色为止。

使用砂布研磨的优点是研磨速度快、质量好,故在电厂和安装工地得到了广泛应用。

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使用砂布研磨时,也要根据阀瓣和阀座的尺寸、角度配制研磨头和研磨座,所不同的是要考虑到砂布的固定问题。对斜口球形阀和针形阀,可在其研磨头上开一条横槽(图7-3),将砂布剪成图7-3右上角所示的形状,按图用线绳将其缚在研磨头的槽中即可。

对平口阀,其研磨头如图7-4所示,砂布剪成圆环形,用固定螺母将其压紧在导向圆筒上即可。

砂布研磨也可分为三步,先用#2粗砂布把麻坑、刻痕等磨平,再用#1或#0砂布把用#2粗砂布研磨时造成的纹痕磨掉,最后用抛光砂布磨一遍即可。如阀门有一般缺陷也可分两步研磨,先用#1砂布把缺陷磨掉,再用#0或抛光砂布磨一遍。如阀门有很轻的缺陷,可直接用#0或抛光砂布研磨。

用砂布研磨阀门时,可一直按前进方向研磨,不必向后倒转,要经常检查,只要把缺陷磨掉就应更换较细砂布继续研磨。

用砂布研磨阀门时,工具和阀门间隙要小,一般每边间隙为0.2mm左右,如间隙太大容易磨偏,故在制造研磨工具时应注意此点。

以上所述是指阀座而言,若阀瓣有缺陷可用车床车光,紧接着用抛光砂布磨光;也可用抛光砂布放到研磨座上或平板上进行研磨。

(2)阀芯、闸板密封面的研磨

阀芯、闸板密封面可使用研磨平板进行手工研磨。研磨平板应平整,研磨用平板分刻槽平板和光滑平板两种,如图7-5所示。研磨工作前,先用酒精或汽油将研磨平板的表面擦干净,然后在平板上均匀、适量地涂一层研磨砂或把砂布放在平板上,对闸板或阀芯的密封面进行研磨。用手一边旋转一边作直线运动,或作8字形运动。由于研磨运动方向的不断变更,使磨粒不断地在新的方向起磨削作用,故可提高研磨效率。

2、机械研磨:现在大型阀门数量很大,阀门的研磨工作量也很大,为了减轻研磨阀门的劳动强度,加快研磨速度,常在阀门检修时的粗磨和中磨阶段,采用各种研磨机进行研磨。

四、阀门组装

阀门研磨好之后要进行组装,组装顺序和方法与分解时相反,将阀体吹扫干净,阀瓣、阀座揩擦干净。依次组装阀瓣、阀杆、阀盖等,将涂有涂料的垫子装入阀体与阀盖的法兰之间,将阀盖正确地扣在阀体(对准拆卸时打的记号)上,对称旋紧联接螺栓,并使法兰四周间隙一致。

向填料盒中加装填料。根据流体参数、理化性质及填料盒尺寸,正确的选用填料。填料的尺寸应合适,不得太大或太小。填料接口处应切成45º斜坡,相邻两圈的接口要错开90º~180º。向填料盒内装填料时,应每装1~2圈用压盖压紧一次,不要一次装满而后再压紧;填料的填加圈数应以盘根压盖进入盘根盒的深度为准;旋转阀杆开启阀门,根据用力的大小来调整压盖螺栓的松紧。

五、阀门水压试验及质量标准

阀门检修好后,应及时进行水压试验,合格后方可使用。

1、低压阀门的试验,可将阀门入口向上,倒入煤油,经数小时后,阀门密封面不渗透,即可认为严密。

2、高压阀门气密性试验

气密性(严密性)水压试验的目的是检查门芯与门座、阀杆与盘根、阀体与阀盖等处是否严密,检验研磨修复的效果。其试验方法如下:

①阀芯与阀座密封面的试验,将阀门压在试验台上,并向阀体内注水,排除阀体内空气,待空气排尽后,再将阀门关闭,然后加压到试验压力。

②阀杆与盘根、阀体与阀盖的试验,经过密封面试验后,把阀门打开,让水进入阀体内并充满,再加压到试验压力。

③试压质量标准,试验压力为工作压力的1.25倍,并恒压5min,如没有出现降压、泄漏、渗透等现象,气密性试验就为合格。如不合格,就应再次进行修理,修后再重做水压试验。试压合格的阀门,要挂上“已修好”的标牌。

六、总结:

通过以上的工艺分析,对水电闰常用阀门密封面的研磨处理,消除了密封不严现象,避免了因压力系统密封不严密造成的设备损失。

参考文献

1、GB/T8564 水轮发电机组安装技术规范 中国电力出版社 2013

2、DL/T678 电站钢结构焊接通用技术条件

3、SL 321大中型水轮发电机基本技术条件

论文作者:胡叔宝 李明生

论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期

论文发表时间:2019/11/5

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