某電站調(diào)速器分段關(guān)閉閥活塞密封圈斷裂原因分析及處理

1、 某電站調(diào)速器分段關(guān)閉閥活塞密封圈斷裂原因分析及處理 摘 要 針對(duì)某電站調(diào)速器油壓裝置輔助泵頻繁啟動(dòng)的異?，F(xiàn)象，在機(jī)組檢修維護(hù)時(shí)對(duì)調(diào)速器液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查測(cè)量，發(fā)現(xiàn)調(diào)速器分段關(guān)閉閥活塞密封圈斷裂失效，結(jié)合此臺(tái)機(jī)組調(diào)速器投運(yùn)以來(lái)狀況及檢修維護(hù)狀況分析，對(duì)調(diào)速器分段關(guān)閉閥活塞密封圈材質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化處理，使該問(wèn)題得到有效解決。關(guān)鍵詞 調(diào)速器；分段關(guān)閉閥；密封圈；斷裂中圖分類號(hào) tm734.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 a 文章編號(hào)0 前言調(diào)速器是水輪發(fā)電機(jī)組主要的控制設(shè)備，機(jī)組停機(jī)時(shí)為防止引水壓力鋼管產(chǎn)生水錘效應(yīng)，調(diào)速器一般采用分段關(guān)閉方式，其功能是通過(guò)分段關(guān)閉閥實(shí)現(xiàn)的。分段關(guān)閉閥活塞密封圈的斷裂，將造成調(diào)速器油壓

2、裝置控制壓力油嚴(yán)重內(nèi)泄，壓力罐壓降較快，輔助油泵啟動(dòng)頻繁，對(duì)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行造成很大隱患。本文主要介紹某電站調(diào)速器油壓裝置輔助泵頻繁啟動(dòng)現(xiàn)象，通過(guò)在機(jī)組檢修維護(hù)中對(duì)調(diào)速器分段關(guān)閉閥進(jìn)行分解檢查，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)分段關(guān)閉閥活塞密封圈斷裂失效，最后對(duì)此進(jìn)行原因分析并提出解決措施。1 調(diào)速器輔助泵啟動(dòng)頻繁某電站有6臺(tái)立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組，調(diào)速器油壓裝置為調(diào)速器液壓系統(tǒng)提供控制及操作壓力油，由1個(gè)回油箱、2個(gè)壓力罐、2臺(tái)主油泵、1臺(tái)輔助油泵、plc及其自動(dòng)化元器件等組成。調(diào)速器油壓裝置油泵在“自動(dòng)”方式時(shí)，由plc根據(jù)各油泵分別進(jìn)行啟?？刂疲瑢?shí)現(xiàn)泵的自動(dòng)啟停。自投產(chǎn)發(fā)電以來(lái)，相較于其他機(jī)組，#2機(jī)組調(diào)速器輔

3、助油泵啟動(dòng)較頻繁，啟動(dòng)間隔時(shí)間較小。對(duì)6臺(tái)機(jī)組采用定期抽樣的方法分析其運(yùn)行數(shù)據(jù)，得出每臺(tái)機(jī)組輔助油泵啟動(dòng)頻次，具體見(jiàn)表1。表1 調(diào)速器輔助油泵啟停頻次抽樣統(tǒng)計(jì)表機(jī)組編號(hào)#1#2#3#4#5#6啟動(dòng)頻次（次/天）225614172027平均間隔（min）65261028572532 系統(tǒng)內(nèi)泄漏油點(diǎn)測(cè)量判斷檢修前對(duì)#2機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)各部位滲漏油情況進(jìn)行檢查、測(cè)量，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)漏量主要是分段關(guān)閉閥控制部分（數(shù)據(jù)見(jiàn)表2），需要在系統(tǒng)泄壓后對(duì)分段關(guān)閉閥及其控制部分進(jìn)行分解檢查。表2 #2機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)各部位滲漏油測(cè)量檢查順序檢查部位控制方式及措施漏油速率（l/min）1#1泵出口組合閥關(guān)閉主供油閥、關(guān)閉控制供

4、油閥、關(guān)閉壓油罐排污閥（常閉）0.012#2泵出口組合閥0.0163輔助泵泵出口組合閥0.0184壓油罐排污管05主配壓閥控制部分內(nèi)漏關(guān)閉主供油閥、開(kāi)啟控制供油閥使用油盒接油0.26分段關(guān)閉、事故配、機(jī)械過(guò)速、液壓鎖錠控制部分內(nèi)漏使用油盒接油9.57事故配壓閥控制部分內(nèi)漏手動(dòng)投入事故配電磁閥9.58機(jī)械過(guò)速裝置內(nèi)漏手動(dòng)投入機(jī)械過(guò)速飛擺9.59液壓鎖錠裝置內(nèi)漏關(guān)閉接力器液壓鎖定供油閥、回油閥9.510分段關(guān)閉閥控制部分內(nèi)漏手動(dòng)投入分段關(guān)閉電磁閥2011主配壓閥內(nèi)漏控制方式切至“純手動(dòng)”、開(kāi)啟主供油閥、關(guān)閉控制供油閥2.212事故配壓閥內(nèi)漏0.113導(dǎo)葉接力器內(nèi)漏控制方式切至“自動(dòng)”，開(kāi)啟主供油閥

5、、開(kāi)啟控制供油閥2.23 分段關(guān)閉閥分解檢查在機(jī)組檢修中對(duì)#2機(jī)調(diào)速器分段關(guān)閉裝置進(jìn)行分解檢查發(fā)現(xiàn)控制腔活塞密封圈（o型圈：200mm5.3mm）斷裂。對(duì)分段關(guān)閉閥活塞更換原廠同型號(hào)密封圈（o型圈：200mm5.3mm），回裝后充壓（廠用檢修氣：0.7mpa）檢查控制腔無(wú)竄氣。對(duì)#2機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)建壓、調(diào)試，檢查分段關(guān)閉裝置各部位無(wú)漏點(diǎn)，輔助泵啟動(dòng)時(shí)間間隔約為70min，數(shù)據(jù)正常。但機(jī)組運(yùn)行5天后，監(jiān)屏發(fā)現(xiàn)#2機(jī)調(diào)速器輔助泵又啟動(dòng)頻繁，輔助泵啟停時(shí)間間隔在20-30min，此后穩(wěn)定在40min左右，分析判斷分段關(guān)閉活塞閥密封圈又出現(xiàn)斷裂。 圖1 活塞密封圈斷裂 圖2 運(yùn)行5天后啟動(dòng)變快4 分段關(guān)

6、閉閥活塞密封圈斷裂分析綜合投產(chǎn)以來(lái)#2機(jī)調(diào)速器運(yùn)行及檢修情況，對(duì)調(diào)速器分段關(guān)閉閥活塞密封圈斷裂分析如下：排除活塞密封圈本體原因：因投產(chǎn)安裝及此次檢修更換均使用的是原廠同型號(hào)密封圈，回裝前已檢查確認(rèn)密封圈無(wú)破損、無(wú)老化、尺寸正確。排除活塞本體制造缺陷原因：因活塞車削為精加工件，分解檢查活塞表面無(wú)劃痕、無(wú)高點(diǎn)（手摸、眼觀），實(shí)測(cè)活塞密封槽尺寸為4.6mm6.9mm（槽深槽寬）滿足要求。再次對(duì)#2機(jī)調(diào)速器分段關(guān)閉閥進(jìn)行分解檢查，發(fā)現(xiàn)閥體內(nèi)壁非常粗糙，故判斷活塞密封圈斷裂主要是由閥體內(nèi)壁加工粗糙導(dǎo)致活塞動(dòng)作時(shí)密封圈滾動(dòng)而絞斷的。5 密封優(yōu)化及閥體處理目前調(diào)速器分段關(guān)閉閥活塞密封均使用丁晴橡膠材質(zhì)的o型

7、密封圈，此種密封圈一般多用在靜密封部位，在雙向動(dòng)密封中應(yīng)用較少。經(jīng)過(guò)分析對(duì)比，決定更換選用為抗壓、耐磨的高分子材質(zhì)的sd密封結(jié)構(gòu)形式（詳見(jiàn)圖3）。圖3 sd型密封結(jié)構(gòu)圖和實(shí)物圖將#2機(jī)調(diào)速器分段關(guān)閉裝置閥體內(nèi)壁用油石打磨光滑，檢查內(nèi)壁各部位無(wú)毛刺、高點(diǎn)等。6 結(jié)語(yǔ)通過(guò)觀察#2機(jī)組調(diào)速器輔助泵啟動(dòng)頻繁現(xiàn)象，對(duì)調(diào)速器各部位滲漏油速率進(jìn)行測(cè)量，分析判斷出內(nèi)泄點(diǎn)位置，在更換同型號(hào)密封圈又?jǐn)嗔押髮?duì)其進(jìn)行深入分析，最后發(fā)現(xiàn)主要原因是內(nèi)壁加工粗糙并同時(shí)對(duì)密封圈結(jié)構(gòu)材質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，最終保證了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為同類型電站調(diào)速器故障分析及密封優(yōu)化提供了借鑒參考。參 考 文 獻(xiàn)1 王升，王志，彭興東，黃金山，李林. 調(diào)速器油壓裝置油泵頻繁啟動(dòng)分析及處理j. 大電機(jī)技術(shù), 2018, no.8:75-77.2 王繼承，田冰. 某大型水