苏晓义、孔祥杰
山西赵庄鑫光发电有限公司 山西 长治 046605
摘要:一直以来,汽轮机疏水阀门内漏事故时有发生。当疏水系统阀门发生内漏后,高品质蒸汽就会进入疏水箱,再经过扩容器排气管到大气,对机组补水率与经济效益产生巨大影响。同时,内漏还会导致蒸汽短路,蒸汽不仅做功进入凝气器后还会增加凝结器热负荷与冷源损失,凝结器真空性降低、热耗率提高。因此,发电厂进行汽轮机疏水阀门内漏治理已经成为当务之急,疏水阀门内漏治理成为重要研究内容。鉴于此,本文对火力发电厂阀门泄漏与堵漏原因进行分析,以供参考。
关键词:火力发电安全;阀门泄漏原因;堵漏措施
引言
泄漏问题在火力发电厂阀门部位经常发生,但一般影响不大,企业管理的重心不应该放在泄漏处理上,而是如何进行预防和规避,全体成员要形成防微杜渐的责任感,并根据火力发电厂自身情况,归纳出常见问题,总结最适合自身的堵漏措施,在此基础上配备专业设备、人员,制定应急预案、方法,将发电机组安全事故发生率降到最低。
1自密封阀门工作原理
该类阀盖的结构主要有阀盖、支撑环、止动环、密封垫等部件,如图1所示。其工作原理是:在阀门安装完成后,通过对连接施加预紧力,阀盖上升,使阀盖与密封垫之间、以及密封垫与阀体之间产生一定的作用力,使密封垫受压变形达到初始的密封条件,当系统投运后,随着流体介质的压力上升,作用在阀盖上的力增加,阀盖向上移动,阀盖与密封垫以及阀体和密封垫之间的密封比压逐渐增大,达到密封的作用。介质压力越大,工作密封比压越大,密封效果就越好。该类技术常用于高压、高温、大口径阀门上。
2火力发电厂机组常见阀门泄漏原因分析
2.1阀门本体泄漏原因分析
阀门在现代工业体系中属于管路附件,主要发挥着调节、控制、输送、开闭等功能,长期处在介质浸泡与接触状态下,因此自身出现泄漏问题是较为普遍的。但从泄漏原因上分析,火力发电厂阀门本体导致的事故类型较为单一,主要是流体介质在通过阀门的状态下,介质在高温、高压状态下形成的冲刷作用,以截至具备的腐蚀性造成的破坏,再有就是外力形成的破坏,如撞击、锈蚀等。大致上,可以将阀门本体泄漏原因归为两类,其一是阀门生产过程中存在的隐患,如锻造过程中,阀门内部存在气孔、裂缝、砂眼等[3],其二就是阀门生产过程中受到的各种影响。
2.2阀盖与法兰结合面泄漏原因分析
法兰是工业设备系统中用于连接的部件,多出现在管端,机组中阀盖与法兰结合处是出现泄漏的重灾区,造成的原因也很多。其中,较为常见的是连接螺栓不够紧密,法兰与阀盖之间的密封性不足,这容易造成严重的蒸汽泄漏问题。此外,法兰及阀盖制造工艺也存在隐患,如两者之间的密封面不够光滑整洁,加上配件不符合要求(如金属绕垫变形、材料老化等)。
3火力发电厂机组阀门泄漏后的堵漏措施
3.1阀盖与法兰结合面堵漏措施
阀盖与法兰结合面是机械性的,出现泄漏之后一般不会造成严重问题,紧固螺栓可以解决绝大部分问题,尤其是压力不高、渗透量较低的状态下,检修人员通过对较均匀紧固螺栓法即可化解。但需要注意的是,这种方法具有很大的局限性,即密封垫片必须是金属缠绕垫类型的法兰,其他规格、材质并不适用。此外,由于阀盖与法兰结合面出现泄漏的几率很高、危害不大,因此在堵漏措施制定上,通常会采用带压补漏原则,这样可以最大程度上减少经济损失。但是,带压补漏的专业程度很高,不仅需要操作人员具备专业机械、工具知识技能,现场控制能力、反应能力也很关键,除非泄漏问题严重影响到火力发电厂运转,否则不建议采用这种堵漏方式,且操作过程中可以采用外包的方式,由专业施工团队进行。
3.2疏水阀门管道顺畅
很多疏水阀门未开启前并无渗漏,开启后发生渗漏。
究其原因,疏水阀门管道治理不及时,管道内存在杂物从而影响疏水阀管道性能。一般在疏水阀管道维护过程中就会看到有无刮痕现象,在汽轮机启动运行前工作人员进行管道清洁,确保管道顺畅,避免疏水阀内漏。
3.3从设计方面减少疏水阀门内漏
(1)门前、门后管道外壁安装管壁温度测点、应用DCS便于工作人员对疏水阀门紧密性有全面掌握,加强阀门管理。(2)电动主汽门和自动主汽门距离过近,而且在都有疏水管的条件下留有一个位置较低的疏水。(3)抽汽逆止门和加热器进汽电动门距离过近,抽汽逆止门后和加热器进汽电动门前有疏水管时,留有位置较低的疏水。(4)加热器进汽电动门和加热器距离较近,进汽电动门后管道无U形管段时,取缔电动门后的管道疏水。
3.4疏水阀门选择,创建实时监控系统
众所周知,阀门的有效应用首先需要做好质量分析。因此,提升阀门质量标准、重视疏水阀质量管理。近几年,很多发电厂都引进了国外疏水阀门,同时我国也致力于研发高质量疏水阀门,研发体积小、关闭时间短、硬度高的阀门。阀门承载着水流的冲刷与压力,高质量阀门能够避免阀门内漏。创建实时测量监控系统能够记录阀门通水量、承载压力、阀门温度、掌握阀门运行制定安全可行的操作方案,为后续阀门操作提供技术支持。
3.5阀门本体堵漏措施
第一,模具法就是根据泄漏阀门规格制作顶压模具,这种方法虽然不能从根本上消除泄漏,但可以有效地减少截至外泄量,将其控制在一个安全范围内。具体做法是,将顶压模具固定在阀门一侧,正对泄漏点顶压密封材料,直到介质泄露消失或处在不影响正常运转的状态下。但模具法措施有一个前提,就是要综合考量阀门的负荷能力,对于一些陈旧、老化的阀门不宜采用。
第二,焊接法是一种典型的弥补机制,它适用于阀门泄漏情况微小的状态,如1-3mm的泄漏点,可利用一倍以上的螺纹短管进行介质引流,短管焊接在阀门本体之上,在另一端焊死,以达到有效的堵漏效果。
3.6根据阀门法强的压力变化对内漏情况进行判断
(1)将阀门内漏检测工具放置到阀门排污阀或阀塞位置;(2)缓慢平稳地打开待测阀门,保持方法强度与油气管道压力的平衡;(3)完全关闭测试阀;(4)将数据实时记录在压力表上,此时的压力为阀室压力,可记录为P2;(5)打开预制和专用工具上的截止阀。将阀室内部压力降低10%~15%,然后在中期关闭阀门。此时,压力记录表上显示的数据是阀室的压力试验数据;(6)记录阀室的压力恢复时间;(7)如果腔介质排出后压力不能上升,说明阀门没有内部泄漏。
3.7降低阀门机械故障发生所采取的措施
①操作阀门应使用正确工具并采用正确方式;②注意对运行中阀门的保养,保持润滑,避免灰尘等杂质进人,防止阀杆与盘根压盖、阀杆与铜套锈死;③提高安装和检修质量,达到规范要求;④阀门的选型要适应工作温度和其他工作条件;⑤铜套与阀杆的配合要合适,避免过紧或过松。
结束语
就火力发电厂内部设备运行而言,存在最多的单体设备就是阀门,其种类多样、功能繁多、规格不一,其中与发电机组运行影响最为密切的就是高压阀门、高温阀门。就阀门功能而言,它在整套设备系统中主要发挥着介质阻断、介质流通、介质调节三种功能,更是相关管道、压力容器的保护机制[1]。
参考文献
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