水電站硬密封球閥密封改進(jìn)

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應(yīng)用案例，現(xiàn)在介紹水電站硬密封球閥密封改進(jìn)水電站位于青衣江寶興河流域東河上游河段，為高壩引水式的電站。磽磧電站1～3號(hào)機(jī)組自投入運(yùn)行后，屢次產(chǎn)生因?yàn)榍蜷y油壓裝置油混水，導(dǎo)致控制回路電磁閥彈簧銹蝕、閥芯發(fā)卡，造成球閥不能正常開(kāi)啟和封閉，重大的影響了機(jī)組的保險(xiǎn)性和可靠性。究其起因，因?yàn)榍蜷y密封操作油壓大為4.0mpa，而密封前端小的靜水壓力為4.58mpa，從而在球閥密封環(huán)動(dòng)作時(shí)，球閥前端壓力水不可防止的通過(guò)密封環(huán)與球閥本體之間的空隙竄入操作油回路，造成球閥油壓裝置液壓體系大批進(jìn)水，導(dǎo)致操作油劣化。
球閥工作密封構(gòu)造圖如圖1所示，檢修密封結(jié)構(gòu)與此雷同。硬密封球閥由機(jī)械設(shè)計(jì)及材料強(qiáng)度的相關(guān)理論可知，硬密封固定球球閥的主要失效形式為在保證閥體、球體、閥座、閥桿等不發(fā)生塑性變形的基礎(chǔ)上發(fā)生泄漏，因此有必要預(yù)先了解此類球閥的密封副密封原理，從而對(duì)其進(jìn)行深入探討。圖1為球閥整體半剖模型，圖2為圖1中紅框內(nèi)局部放大視圖。當(dāng)球體轉(zhuǎn)動(dòng)90°后使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，以密封環(huán)、O型圈為界將流體截?cái)啵藭r(shí)閥座（進(jìn)口端）受到彈簧預(yù)緊力F、流體壓力P及球體對(duì)閥座作用力共同作用，由于F與G的左向合力大于右向合力（圖2中水平方向白色箭頭為作用力所對(duì)應(yīng)區(qū)域），所以右向力需要球體對(duì)閥座作用力來(lái)抵消，此力所提供的壓力即為密封比壓，若密封比壓大于密封必需比壓，則不會(huì)泄漏。

2 水電站硬密封球閥密封改進(jìn)原球閥密封控制操作方式及其存在的問(wèn)題
2.1 原球閥密封控制操作液壓原理
原球閥密封控制操作液壓原理見(jiàn)圖硬密封球閥，手動(dòng)鑄鋼硬密封球閥體表面采用的噴涂技術(shù)，通過(guò)對(duì)各種不同工況條件的處理，硬度可達(dá)HRC78。閥座密封面的處理，硬度可達(dá)HRC72。球體和閥座進(jìn)行配對(duì)研磨，球閥整個(gè)密封面的所有密封區(qū)域均經(jīng)過(guò)精密研磨。適合于高溫高壓的水、蒸汽、石油、煤炭、纖維、稠性和腐蝕性介質(zhì)，以及帶顆粒的介質(zhì)。金屬密封球閥有浮動(dòng)球和固定球兩種結(jié)構(gòu)金屬閥座環(huán)與球面接觸，通過(guò)作用在閥座環(huán)上均勻的彈簧負(fù)荷使閥座環(huán)與球面形成密封。

上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,由于彈簧負(fù)荷的作用使輔助密封膨脹，實(shí)現(xiàn)閥體與閥座之間的密封.彈簧的載荷足以提供閥座與球體間可靠密封,在低壓條件下，可以在閥座密封面與球體之間設(shè)計(jì)有密封脂注入系統(tǒng)。



水電站硬密封球閥密封改進(jìn)硬密封球閥的特點(diǎn)
1）、流動(dòng)阻力??；
2）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；
3）、體積小、重量輕；
4）、目前球閥的密封面材料選用塑料、密封性好；
5）、操作方便，開(kāi)閉迅速，便于遠(yuǎn)距離的控制；
6）、維修方便，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換方便；
7）、全開(kāi)或全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過(guò)不會(huì)引起閥門密封面的侵蝕
圖2 原球閥密封控制操作液壓原理圖


2.2 水電站硬密封球閥密封改進(jìn)原球閥密封節(jié)制進(jìn)程及其存在問(wèn)題
通過(guò)圖2能夠看出，壓力油通過(guò)電磁閥的控制，直接通入球閥密封裝置控制活塞腔。由圖1能夠看出，球閥本體和密封裝置活塞腔之間是動(dòng)靜配合，不可避免的有空隙。磽磧電站水輪機(jī)水頭高，球閥前端小的靜水壓強(qiáng)為4.58mpa，球閥密封裝置操作、控制油壓大為4.0mpa，在這種情形下，球閥前端高壓水通過(guò)球閥本體和密封裝置活塞腔之間的間隙滲透到工作密封退出腔，通過(guò)回油管流入漏油裝置內(nèi)。通過(guò)液壓油輪回進(jìn)入操作油系統(tǒng)，因?yàn)橐簤河椭泻写罅康乃郑唾|(zhì)劣化，銹蝕電磁閥彈簧，導(dǎo)致電磁閥不能可靠地動(dòng)作，從而導(dǎo)致球閥不能自動(dòng)開(kāi)啟，影響機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)固性和可靠性。另外，因?yàn)榍蜷y油壓裝置透平油混入大批水分，為保障油質(zhì)，須要頻繁的對(duì)透平油進(jìn)行過(guò)濾，大大加大了運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度。有時(shí)須要運(yùn)維職員手動(dòng)幫助開(kāi)啟球閥，增添了誤操作的可能性，影響到運(yùn)維職員和機(jī)組的平安性。


3 水電站硬密封球閥密封改進(jìn)球閥密封把持操作方法技巧改革計(jì)劃及其特色
3.1 1）技術(shù)改造后的球閥液壓系統(tǒng)如圖3。。
3.2 技術(shù)改造計(jì)劃的總體思路如下：
1）將球閥工作、檢修密封操作由油壓操作改為水壓操作、油控制；
2）球閥工作、檢驗(yàn)密封投入、退出由液壓換向閥控制，該液壓換向閥控制介質(zhì)為壓力油，來(lái)自球閥油壓裝置。
3）水壓操作源從平壓裝置上游管路引取，通過(guò)兩級(jí)濾水安裝凈化水質(zhì)后，分離引向球閥工作密封裝置跟檢驗(yàn)密封裝置；密封環(huán)前后水壓一致，然而密封環(huán)活塞腔的面積弘遠(yuǎn)于密封環(huán)與球閥活門的接觸面積，所以能實(shí)現(xiàn)密封環(huán)牢靠地動(dòng)作；在密封回路裝設(shè)油壓控制的液動(dòng)換向閥，通過(guò)電磁閥控制液動(dòng)換向閥的開(kāi)啟跟封閉，以實(shí)現(xiàn)密封安裝的投入和退出。


3.3 技巧改革后球閥密封運(yùn)行方法及其留神事項(xiàng)
1）在主動(dòng)運(yùn)行情形下，密封裝置的投退應(yīng)用電磁閥控制的液動(dòng)換向閥事實(shí)。
2）機(jī)組球閥開(kāi)啟之前，應(yīng)具體檢討球閥密封操作水系統(tǒng)各閥門處于表1所述狀態(tài)。自力式調(diào)節(jié)閥質(zhì)量好,價(jià)格低,服務(wù)優(yōu),值得信賴!。
3）機(jī)組停機(jī)進(jìn)程中發(fā)明球閥密封水操作工作密封投不上，導(dǎo)致機(jī)組低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)投入球閥檢修密封。
4）當(dāng)球閥密封液動(dòng)換向閥故障不能動(dòng)作時(shí)，應(yīng)開(kāi)啟檢修密封排水閥1263閥，開(kāi)啟旁通操作手閥1261閥，通過(guò)水壓將檢修密封關(guān)閉。
5）在以上均生效，比方水過(guò)濾器嚴(yán)峻梗塞，或水管路漏水導(dǎo)致水壓不夠等情況下，就關(guān)閉1250閥，關(guān)閉1252閥，開(kāi)啟1149閥，手動(dòng)液壓泵打油壓關(guān)閉檢修密封。
6）1247－1，1249－1，1251－1三個(gè)水過(guò)濾器排污閥應(yīng)當(dāng)按期手動(dòng)排污。
3.4 技術(shù)改造后球閥密封運(yùn)行的功能
1）磽磧球閥密封改造后，球閥自動(dòng)開(kāi)啟勝利率大幅進(jìn)步，進(jìn)步了機(jī)組主動(dòng)運(yùn)行的可靠度，大幅縮短機(jī)組開(kāi)停機(jī)時(shí)光，減少不用要的耗水，大大提高了機(jī)組運(yùn)行的牢靠性和經(jīng)濟(jì)性。
2）磽磧球閥密封改造后，球閥油壓裝置再不呈現(xiàn)油混水的安全隱患，減少了運(yùn)維人員的透平油凈化處置工作。
3）磽磧球閥密封改造后，運(yùn)維人員不再手動(dòng)幫助開(kāi)啟球閥，減少了運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度及減少誤操作的可能，提高了機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)固性。


4水電站硬密封球閥密封改進(jìn) 結(jié)語(yǔ)
磽磧水電站從實(shí)際情況及運(yùn)行特色動(dòng)身，捉住了問(wèn)題的本源，通過(guò)簡(jiǎn)略易行的技術(shù)改造方案，解決了由于球閥密封環(huán)動(dòng)作時(shí)前端壓力水通過(guò)密封環(huán)與球閥本體之間的間隙竄入操作油回路，導(dǎo)致控制回路電磁閥彈簧銹蝕、閥芯發(fā)卡球閥不能正常開(kāi)啟關(guān)閉的問(wèn)題，很大水平。調(diào)節(jié)閥專業(yè)生廠生產(chǎn)各種調(diào)節(jié)閥,品牌調(diào)節(jié)閥質(zhì)量可靠,性價(jià)比高。減少了運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度，極大的提高了磽磧水電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?