谢立强 1 卢彬2
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事故现象
机组发电起动过程中，由于未收到球阀工作密封退出的反馈信号，造成机组启动超时而跳机，维护人员到达现场，手动投退球阀工作密封也无法在规定的时间内正确动作，特别是球阀工作密封退出方向的速度及其缓慢。
球阀及其工作密封之间配合关系
众所周知，球阀工作密封作用是保证球阀关闭后对其进行密封，以减少球阀漏水，因此只有当球阀全关后，球阀工作密封才能投入，否则将会造成球阀及其工作密封的损坏。我厂采用的是ALSTOM设备，球阀及其工作密封之间采用是通过机械式配压阀_AQ501进行二者之间的闭锁。球阀工作密封油压控制回路如图1所示，其动作过程存在以下2种情况：
图1 球阀工作密封油压控制回路（球阀全关时）
情况1，停机稳态时，如图1所示，电磁阀_AD530的阀芯保持在交叉位置即P—B和A—T口导通，配压阀_AQ501由于球阀挡块的下压，使其阀芯保持在平行位置即P—A口导通，且X—L口截止，因此压力油经_AD530、_AQ501进入球阀工作密封投入腔，同时球阀工作密封退出腔经_AD530的T口排油，此时球阀工作密封投入。
情况2，球阀全开后，如图2所示，电磁阀_AD530保持励磁使其阀芯保持在水平位置即P—A和B—T导通，此时配压阀_AQ501而在弹簧和X口压力油的共同作用下使其阀芯保持在A—T和X—L口导通，而压力油经_AD530进入球阀工作密封退出腔以及配压阀的X口，由于绝大部分压力油经配压阀_AQ501的X—L口直接卸掉，使球阀工作密封退出腔几乎无油压；同时球阀工作密封退出腔经_AD530直接排油泄压。故此时球阀工作密封的退出腔和投入腔都等同于直接排油泄压。
图2 球阀工作密封油压控制回路（球阀全开时）
综合以上分析，可知球阀和球阀工作密封之间通过配压阀_AQ501来实现二者之间的闭锁，即
1)球阀不在全关位置时，球阀工作密封不能投入，只能保持在退出，因为此时球阀工作密封的退出腔和投入腔都直接排油泄压；
2)球阀在全关位置时，球阀工作密封可以投入，也可以退出。
故障原因分析查找
现地手动投退工作密封，发现退出时间较长，进而发现球阀工作密封接力器_AE531阀芯移动速度不正常，当向退出腔注油时，_AE531阀芯动作极其缓慢，在70s左右。当向投入腔注油时，_AE531阀芯动作较慢，在10s左右。
首先，在球阀工作密封退出腔接口处外加一块压力表，当手动投入工作密封时，压力表显示为1.1MPa，而正常压力应为6.4MPa，因此判断为此时工作密封退出腔内压力有损失，即工作密封投入的油管路存在漏油点；
而与工作密封投入的油管路有关的有电磁阀_AD530、配压阀_AQ501及其管道，首先我们更换了电磁阀_AD530后故障仍然存在，进而隔离配压阀_AQ501，采取配压阀_AQ501的X口处拆除管路，用堵头将管路堵死，再次投入工作密封，密封投入正常，速度约5s，由此确认配压阀_AQ501存在压力油泄露。而设备图纸上对配压阀_AQ501标示和实际阀体所接管路不同，图纸上有4根管路与其相连，而实际有五个管路与其相连，图纸中少了接口L，对阀体进行解体后发现内部结构如图3所示，P为进油口，T为回油口，A为工作油口，X为控制压力口，L为泄油口,中间为可以左右移动的阀芯，及弹簧组成。
当现地手动投退球阀工作密封时，球阀一直保持在全关位置，由以上分析已经确定配压阀_AQ501的X口有泄漏，而从阀体结构分析，最大可能是X—L口导通，致使压力油经L口排出至油箱，只有阀芯卡死或者阀芯
动作不到位，如图6所示，当配压阀_AD530阀芯处于图6所示的中间位置时，A—T口截止且P—A口导通，而X—L口之间未能正常截止，而是错误的保持在导通状态。此种状态下，球阀工作密封投入腔经_AD530的T口排油；而压力油经电磁阀_AD530、配压阀_AQ501的X口、最后在L口处直接卸掉，少量的压力油经_AD530进入球阀工作密封退出腔，造成退出腔压力由6.4MPa降至1.1MPa，因此球阀工作密封退出速度很慢。
因此我们确认事故的原因为配压阀_AQ501阀芯动作不到位，引起X—L口之间应该截止时而未截止，而错误地保持导通，从而引起球阀工作密封退出时应该进入球阀工作密封退出腔的压力油被错误地经_AQ501的L口直接排出至回油箱。
图6 配压阀_AQ501阀芯动作不到位时内部导通示意图
事故的处理
连杆结构如图7所示，连杆与调整螺钉的相连，调整螺钉可以调整外露的长度，螺钉外露长度变短时，则整个连杆动作幅度变大，进而阀芯动作深度加深；反之，螺钉外露长度变长时，则整个连杆动作幅度变小，进而阀芯动作深度变浅；
图7 连杆结构示意图
发现配压阀_AD530阀芯的连杆上的锁定螺母有松动现象，球阀全关时测量与连杆相连的调整螺钉的外露长度（或者测量连杆露出配压阀_AD530阀体的长度也可），其外露长度为31mm，测得其它机组其外露长度为36mm左右，具体数据如表1所示。
表1 与连杆相连的调整螺钉的长度
因此，调整调整螺钉外露长度为36mm，加大整个连杆动作的幅度，进而阀芯动作更加深入阀体内，使阀芯动作到位，并重新进行了位置校正与紧固，球阀及其工作密封投退3次，故障未再出现。可见，配压阀_AQ501阀芯动作到位，各油口之间正常切换，且之间导通和截止正确。
经验总结
对此次故障的处理，需要总结的经验主要有两点：
第一点，当时球阀工作密封投入回路正常，足以证明配压阀_AD530的P—A口导通正常，而武断的认为处于同一根阀芯上的X—L口切换也应该是正常的，本次故障处理过程中，当阀芯动作幅度偏小时，阀芯动作会不到位而出现中间位置，从而造成油口之间的切换不同步，有的正常动作，有的还没有正常动作。原因是由于配压阀阀芯的“台肩”的宽窄各不相同，从而导致阀芯的动作幅度大小会影响油口之间的是否正常切换。即不能以一对油口正常动作就推断出同一根阀芯上的其它油口均正常动作。
第二点，如何测量阀芯的实际位置。当球阀全关时，球阀全关挡块和阀体之间的距离是一定的，二者之间的距离只和彼此安装的位置有关，和此时阀芯的深度无关，因此图8所示的外露长度不能正确反映阀芯的实际位置。必须按照图7所示的方法进行测量，才能正确确定阀芯的深度，进而通过调整调整螺钉来调整阀芯的实际位置。
图8 测量阀芯实际位置的错误方法
此外，要注意调整锁定螺钉时，最好在球阀全关时进行，防止球阀全开时调整，由于没有参照物，万一调整过长，球阀第一次全关时将会把配压阀_AQ501压坏。
加大对类似阀体进行排查，由于该阀体通过机械连杆来调整，在实际工作中往往易于被忽视。
维护人员对配压阀结构原理掌握不清，再加上图纸与实际不符，问题出现时无从下手。因此要加大人员知识培训工作，核实现地设备与图纸的一致性，及时修改不同甚至错误的地方。
论文作者:谢立强 1,卢彬2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/4
标签：球阀论文; 工作论文; 动作论文; 连杆论文; 阀体论文; 螺钉论文; 所示论文; 《防护工程》2018年第9期论文;