蝶阀冲关的处理实践和探讨

摘要：分析了洪门水电厂运行中蝶阀部分冲关的原因、介绍了蝶阀部分冲关的判断和处理，提出了防止蝶阀部分冲关的措施。

关键词：蝶阀；部分冲关；分析措施

蝶阀是水电厂大型构件和应用比较普遍的机组阀门之一，它由阀体、蝶板和控制机构组成，设置在水轮机蜗壳进水口处，以控制机组水流，其主要作用是：（l）当某系统失灵、故障造成机组过速时可关闭蝶阀以保护机组；（2）在检修需要时可关闭蝶阀以便停机检修；（3）机组长时间调相运行或长时间停机备用，在系统允许情况下可关闭蝶阀以减少导叶漏水。

蝶阀在正常运行时处于全开或全关状态，运行中的蝶阀在机组带负荷的情况下自行关闭的现象被称为冲关。若运行中出现蝶板缓慢偏离全开状态，旋转 30~70°，使蝶阀处于部分关的状态，称之为部分冲关。

蝶阀部分冲关对水轮发电机组的影响和危害主要是：引起水轮机机械振动；高速水流将在蝶板后面产生空蚀区，使蝶板受到气蚀破坏；产生机械蹩劲，使接力器缸振动，严重时崩断连接螺杆；减少机组出力。

因此，讨论和解决这一问题对水电厂安全运行有着重大现实意义。

1 蝶阀部分冲关的原因和分析

产生部分冲关现象的原因比较复杂，在排除了误拧操作把手、误碰关蝶阀继电器，以及蝶阀开启后锁锭没有投人等因素后，分析确定部分冲关的原因如下。

（l）蝶阀接力器、四通阀活塞磨损，使活塞腔盘根密封不严，压力油从关闭腔漏失，致使活塞在不平衡压力下向关侧运动，进而带动蝶板转向关的位置。当关断到一定位置时，剩余的压力油起作用，阻止蝶板继续转向全关位置。

（2）蝶阀转动轴承未能落到位造成阀轴偏离安装中线，致使蝶板上产生关闭力矩，或轴承磨损、打滑，造成蝶阀轴承磨擦力矩减小，以致运行中，在某一原因（如接力器、四通阀压力油漏失）或振动下，蝶板向关侧偏转。

（3）偶然的水流不平衡在阀体上产生不平衡力矩，使蝶板转向关侧。

（4）蝶阀检修未能达到质量标准，主要是转动轴未能落到位或中心轴线偏移，使蝶阀不能按要求保持稳定状态。

（5）日常维护不当，留下隐患。

（6）未能将蝶板开启到全开位置，留有行程空间，埋下部分冲关的隐患。

2 蝶阀部分冲关的判断和处理

2.1 蝶阀部分冲关的判断

据经验，如果在运行中出现以下现象，可以判断蝶阀发生了部分冲关现象。

（l）监控系统、保护系统工作正常，其信号和音响报警系统没有动作，但发电机出口的有功功率表指示缓慢下降。

（2）水轮机调速器工作正常，没有明显变化，导水叶开度没有变化，但在蝶阀室可看到蝶阀开度指针正向关的方向缓慢移动。

（3）部分冲关现象较严重时，蝶阀室有明显响声，有时在蝶阀室可看到空气阀跑水。

（4）当蝶板在 30~70° 范围内，蝶阀被水冲关的过程太快时，水压钢管内会产生很大的水锤压力，产生强烈的振动。

2.2 蝶阀部分冲关的处理

发生部分冲关现象时，通常的处理方法是按照开蝶阀的程序操作，一般都能使蝶阀重新开启到全开位置，机组重新进人正常的工作状态。但若这种操作方法失效，或发生较严重的冲关故障，可按以下方法处理。

（l）检查蝶阀接力器、四通阀，如果发现漏油，说明系不平衡压力油引起，此时可试着抬起油源阀向接油器充油。

（2）当蝶阀部分冲关引起较严重反应时，应先将导水叶开度快速压至空载，再将机组有功、无功负荷调整至 0，最后按停机流程操作停机。

（3）对蝶板未能开启到位而引起的部分冲关，可检查蝶阀控制油泵是否起动，若未起动，则说明蝶阀未开启到位，此时可起动油泵，继续开启蝶阀，待蝶阀全开后应关停油泵。

（4）在运行中若蝶阀控制油泵起动，说明关蝶阀自动装置误动作，或者误碰蝶阀操作把手至关闭侧，此时应将关蝶阀继电器复归，将油泵停止，同时按开蝶阀操作程序，将蝶阀重开启。

3 防止蝶阀部分冲关的措施

3.1 技术措施

（l）加装蝶阀位置的信号装置。当运行中的蝶阀偏离全开位置时，即发出信号，中控室的光字牌亮，运行人员可根据信号判断是事故关蝶阀还是部分冲关。

（2）规范部分冲关的一般处理措施，即可抬起油源阀，直到蝶阀全开信号出现之后，再落下油源阀。

（3）提高蝶阀检修质量。由于蝶阀体积庞大，且定位牢固，要解决转动轴到位问题，需要将蝶阀解体、吊装，工程量大，且蝶阀室空间所限，也很难做到，又因为蝶阀使用时间长，磨损大，解体大修也难保证质量。目前普遍是用加垫片的办法来调整中心位置，这在一定程度上能解决蝶阀体本身的问题。提高检修工艺，保证蝶阀全开后蝶板活门平行于水流。

（4）提高接力器密封性能，更换更好的密封材料，定期向接力器活塞开启腔补油。

（5）在蝶阀进水口处安装水监视器，以监视水流波动的情况，并在蝶阀的运行规程中增加 1 项定期工作的内容，即每星期启动油阀，给接力器油路充油。

3.2 组织措施

（l）加强对职工的技术培训，掌握部分冲关的判断和技术处理技能，掌握蝶阀运行规律。

（2）建立和健全相关制度，如缺陷登记、处理、考核奖励制度。

（3）加强对蝶阀的日常检查与维护。对出现的非正常“蝶阀关闭”信号应做好记录，分析原因；正常巡回检查时应加强对蝶阀和旁路阀的检查；要求操作机构都在正确的位置上，各电磁操作阀、继电器、监控系统、油泵应符合规程要求；增加巡检内容，尤其注意检查接力器、四通阀、给排油管回路有无漏油现象。

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