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摘要：叙述了小汽轮机交流润滑油泵联动切换引起小机速关阀瞬时关闭，通过对故障的分析，列举出造成速关阀瞬时关闭的各种原因并提出解决方法，彻底消除了该故障，提高了小机运行的安全性。
关键词：小汽轮机；速关阀；故障分析；处理
1.给水泵汽轮机及速关阀情况简述
某电厂二期2×330MW机组，每台机组配备2台50%额定蒸发量的汽动给水泵和1台30%蒸发量的电动给水泵，汽动给水泵配套杭州汽轮机厂生产的型号为NK50/56小汽轮机。速关阀是蒸汽和小汽轮机之间的主要关闭机构，在运行中当出现事故时，它能在最短时间内切断进入小汽轮机的蒸汽。近期运行人员在做小汽轮机润滑油泵联动试验时，由于调节油压降至0.846MPa引起速关阀瞬时关闭，导致小机跳闸，严重影响了机组安全运行。
要查清速关阀瞬时关闭的原因必须先了解速关阀的工作原理。
2.速关阀结构及小机润滑油系统的构成
速关阀的结构如下图一：
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1.阀碟 2.卸载阀 3.蒸汽滤网 4.导向及汽封套筒 5.阀盖 6.螺栓 7.弓形环 8.压环阀杆 10．隔热板 11．油杯 12．活塞杆 13．右侧聚四氟乙烯垫 14．左侧聚四氟乙烯垫 15．试验活塞 16．活塞 17．弹簧 18．弹簧座 19．活塞盘 20.油缸 21.联轴节22.密封环 23．阀座 D.新蒸汽 E.速关油 F.启动油 H.试验油 K.漏汽 T1.回油 T2.漏油
小机润滑油装置供油母管分成两路（如图二），一路经过润滑油冷油器、滤网及减压阀供小机及汽动给水泵轴瓦；另一路直接经过滤网、速关油组合件以及手动危急保安器至速关阀油动机，进而驱动速关阀控制小机的进汽，其作用相当于主汽轮机的主汽门。速关阀油动机有四路油口，分别为启动油、速关油、试验油、回油。正常工作时，速关油压克服弹簧力，保持速关阀处于开启状态；小机停运时，速关油压失去，在弹簧力的作用下，速关阀关闭，活塞盘后残留的部分速关油流入活塞和弹簧空间并经回油口排出。
3.速关阀关闭原因分析及处理
由图一可以看出，速关阀采用油动机直接驱动，当速关油压低于0.8MPa时，由于克服不了弹簧力，在弹簧力的作用下，活塞与活塞盘脱开，活塞盘左侧的速关油从T1排出，活塞盘连同阀塞杆、阀碟即刻被推至关闭位置。因此速关阀瞬时的直接原因是速关油压不足。经过分析，油压降低有以下几种原因：
3.1 联动油泵启动过慢
A油泵打闸后，B泵延时1秒钟后启动，系统油压瞬间下降，低于0.8MPa，速关阀动作，小机跳闸。通过对其它小机试验对比，联动泵延时1秒钟后启动属于正常状态，因此可以排除联动油泵启动过慢的因素。
3.2 油系统蓄能器氮气压力不足
小机A油泵打闸后蓄能器向系统排油量不足，导致润滑油系统瞬间油压低于0.8 MPa。就地检查蓄能器氮气压力，发现该压力为0，原以为找到问题的根源，可等蓄能器氮气压力冲至0.55 MPa后，再做润滑油泵联动试验时速关阀还是关闭。试验将蓄能器氮气压力冲至0.7MPa，试验结果于然，说明问题的根源不在于蓄能器氮气压力不足。
3.3 润滑油压力开关取样点不合理
小机润滑油压力变送器取样点为零米层，而速关阀却是安装在12.6米层，两处差约为0.12 MPa，因此当A油泵打闸后，DCS上显示系统压力为0.846 MPa，实际上是零米层的压力，12.6米层速关油的压力应为0.846-0.12=0.726 MPa，由于0.726 ＜0.8 M，因此速关阀关闭，小机跳闸。经过对比其它小机情况，每台小机润滑油压力变送器取样点都是在零米层，速关阀也安装在12.6米层，但试验其它小机却没有出现速关阀关闭现象，因此也排除压力开关取样点不合理的因素。
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3.4 速关阀活塞密封不良
速关阀活塞密封是由两道聚四氟乙烯垫组成，若右侧聚四氟乙烯垫损坏，则挂闸时启动油压建立时间延长甚至建立不了，启动油会从右侧聚四氟乙烯垫泄露至回油孔T1，导致向左移动时间长甚至移动不了。若左侧聚四氟乙烯垫损坏，则挂闸时活塞盘向右移动时间延长甚至移动不了，速关油会从左侧聚四氟乙烯垫泄露至回油孔T1，导致挂闸时间长甚至挂不了闸。鉴于该小机挂闸基本正常，说明两道聚四氟乙烯垫基本完好，但也不排除泄露量偏大的可能，经过检查T1回油管的回油量，与其它小机对比相差不大，因此速关阀活塞密封不良的情况也排除。
3.5 润滑油的占有量太大，导致该联锁切换时速关阀油压低
小机润滑油分成两路，一路做为润滑油供小机及汽动给水泵轴瓦；另一路为调节油经过速关油组合件以及手动危急保安器至速关阀油动机。若润滑油流量超过一定的比例时，必将引起调节油的不稳定，甚至造成速关油压力低导致速关阀关闭。
经查，切换时速关阀的速关油压已跌至0.45Mpa，而推力轴承油压为0.15Mpa偏大，而且推力轴承堵塞螺栓有2个没有安装。因此认定该原因是润滑油的占有量太大，导致该联锁切换时速关阀油压跌至0.45Mpa意外泄速关油从而引起速关阀关闭。为此，检修人员将推力轴承的1个堵塞螺栓回装，并调整推力轴承节流阀的油压至0.08Mpa，之后做润滑油泵联锁切换，速关阀没有关闭。
由此可见，检修人员往往只关注油压，而忽视油量的占有量是否合理，更忽视油量的波动程度，恰恰油量决定油压的稳定性，油压只是现象，油量的占有量是否合理才是本质。小小的推力轴承堵塞螺栓安装数量尤为关键，若安装数量不恰当，既会造成推力瓦块温度偏差，又多占有相当量的润滑油，即减少相当量的调节油，使速关油的抗波动品质差，埋下了润滑油泵切换瞬间速关油压跌至0.45Mpa，导致速关阀关闭从而小机跳闸停机的问题。
4.防范措施与建议
4.1定期检查小机润滑油系统中的蓄能器的氮气压力符合设计要求（设计值0.5～0.55MPa）。使蓄能器满足润滑油泵在切换过程中的释放补充油量。
4.2建议在速关阀活塞盘左侧加装一个压力表，以便观察判断速关油压是否正常。
4.3鉴于平时做润滑油泵切换试验都是先启备用泵再停运行泵，因此很难发现类似的隐患，对给水泵安全运行存在不可控因素，建议定期在低负荷时退出小机运行，做真正意义上的润滑油泵联锁试验。
4.4每次油系统检修后调试，应测量小机润滑油系统的流量是否符合实际要求，如流量太大则应调整各轴承的进油量，防止系统润滑油占用过多的油量。
5.结论
通过对小机速关阀在做润滑油泵联锁试验过程中出现速关油压低，导致速关阀关闭引起小机跳闸的各种因素进行技术分析和排查，掌握故障原因，提高专业人员的故障处理能力，同时也确保了小机的安全运行。
参考文献：
[1]杭州汽轮机厂.NK50/56型小机使用说明书，2005.6.
作者简介：
许乾先（1973~），男，热动工程师，1995年毕业于郑州电力专科学校，主要从事汽轮机检修技术管理及集中供热工程建设工作。