一起汽門閥桿受限而導致的主汽門內漏分析及處理

選自：《電力安全生產信息》，2017年第1期

某廠300MW機組，為上海汽輪機廠生產的K156型。大修後水壓試驗時，發現B側主汽門開啟30％。隨後對閥門進行了研磨等處理。沖轉時，汽機掛閘後發現轉速自行上升，盤車脫扣，汽門再次泄漏。進一步檢查分析，發現了裝配間隙異常，處理後啟動掛閘，汽門後不起壓，轉子正常升速，汽門嚴密。

1.事件經過

11月2號機水壓試驗升壓到16.5MPa時，B側主汽門緩慢開至30%，降壓至9.5MPa後，汽門關閉到零位。檢查現場實際開度與DCS指示一致，當時EH油系統停用，無熱工信號。隨後主汽門解體檢查（此前檢修中未解體），對密封面進行了研磨。12月8日，2號機開始沖轉，汽機掛閘後發現轉子衝動，轉速自行上升，當目標轉速設為600r/min時，實際轉速自行上升到920r/min，汽門泄漏較大，打閘停機再次檢查。

2.第一次故障後的分析處理

水壓試驗時，主汽門被頂開，表明主汽門門桿受到向外的推力。主汽門結構圖見圖1。根據製造廠計算，主汽門受到的向外推力為58kN，受力面積為3520mm2，等效直徑為66.95mm，與導向桿（件24）直徑Φ67一致。產生向外合力的可能原因分兩類：

一是主汽門不嚴漏水而調門嚴密，或主汽門泄漏量遠大於調門，導致主汽門後起壓，將主閥頂起，參考調門的關閉間隙，推算主汽門的泄漏面積大於60 mm2；

二是主汽門後調門前無壓力，即主汽門嚴密，這種情況的可能原因是閥桿（件7）斷裂，斷裂區域為直徑Φ44區間。建議解體檢查閥桿完整性。

主汽門關閉不嚴的可能原因：

（1）閥芯閥座密封不嚴，建議檢查密封面。

（2）閥桿卡澀受限。泵壓前，檢查閥桿加密封圈和泵水壓蓋（件22），如密封圈不正則存在卡澀阻礙，回裝後閥門緩慢關閉（手動加信號），導致主閥關閉不實。閥後起壓後，閥門被頂起，是由於水壓作用於整個導向桿斷面。水壓試驗時，兩段閥桿漏汽腔室被密封，閥桿端部壓蓋過緊，導致閥桿中間腔室起壓，作用在導向桿環形截面上，增加了對閥門向上的力。建議檢查：彈簧箱4個頂起螺釘是否完全退出；泵水密封圈是否卡澀；泵水壓蓋與導向桿之間是否有異物；預啟閥區和大蝶閥區是否有異物阻礙閥門關閉。

（3）閥桿頭上的內六角螺旋管塞（件59）脫離，此孔通流面積為113mm2。建議解體檢查。

（4）閥蝶與閥座對中不好。建議解體檢查對中情況。

對主汽門解體檢查，密封面壓紅線發現整圈有1/6到1/5圈未能閉合。請外委單位進行閥座、閥頭研磨至接觸連續、封閉、清晰，驗收合格。檢查了閥桿受限情況，密封圈和泵水壓蓋安裝情況，未發現異常。檢查了內六角螺旋管塞正常。閥蝶和閥座對中較好。復裝後冷態試驗，汽門開關正常。

3.再次泄漏的檢查分析

12月8日，2號機沖轉，汽輪機轉速不受控制，B側主汽門仍然泄漏。表明第一次製造廠及廠內專題分析沒有找到問題所在，隱患未能消除。主汽門再次泄漏，懷疑可能是閥座有裂紋貫穿漏汽，或閥桿凸肩阻礙關閉，需再次解體仔細查看，並確認閥桿行程與圖紙是否相符。

停機後，對B側主汽門解體檢查。對照製造廠圖紙要求，按拆卸順序逐一檢查。最終發現，導向桿端面與泵水壓蓋（閥桿套）端面的預留間隙消失，而圖紙要求為不小於9.6mm，見圖2中綠色標誌。後對閥桿套加工9.6mm後試裝正常，組裝後2號機組再次升壓沖轉，B側主汽門後不起壓，正常無泄漏。

分析認為，主汽門導向套與閥桿套端面預留間隙消失，導向桿端面抵到閥桿套端面，阻礙門桿關閉到底，導致汽門關閉不嚴。其原因可能是機組經歷多次大修，主汽閥、預啟閥及閥座經過幾次修理後，主汽門關閉位置下移，關閉面至閥桿頂部長度縮短。裝配時，閥桿上部旋入導向套並用銷釘固定，相對位置不變。如果上述預留間隙過小或主汽門關閉位置下移過大，導向套端面抵到閥桿套內端面承受彈簧的關閉力，則導致汽門密封面關閉不嚴甚至產生間隙，使得汽門發生較大的泄漏。

4.結論及建議

（1）本次汽門泄漏的原因，不同於通常的閥芯閥座密封面不嚴，而是閥桿受限未能關閉到位。而閥桿受限關閉不到位，也不是一般的卡澀、異物阻礙引起，而是與閥門結構密切相關，不易發現。

（2）圖紙中關鍵預留間隙的消失，一方面可能是經過歷次大修，汽門閥座研磨導致的關閉位置下移，也有可能是原始部件裝配後間隙不足，或者泵水壓蓋（閥桿套）等備品加工尺寸誤差。此外，該間隙中如有異物，也會阻礙閥桿關閉到位。因此，汽門檢修後裝配時，需特別注意測量該間隙值，結合相關部套尺寸，判斷門芯是否落到閥座。

（3）應結合主汽門結構，考慮主汽門檢修檢查周期、項目調整。檢修時進行針對性和全面的檢查。

（4）檢修中若發現主汽門主件磨損量較大，可考慮不必再修復，可以調換磨損件，防止閥門組裝後達不到製造廠裝配要求。調換的部件尺寸要與原件尺寸複核，確保組裝後符合質量標準。

END

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！