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300MW汽轮机调节汽阀阀杆脱落原因分析.pdf

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300MW汽轮机调节汽阀阀杆脱落原因分析 针对妈湾发电总厂5号、6号汽轮机在运行中发生的调节汽阀阀 杆脱落问题，从结构设计 和安装工艺等方面进行了分析。分析认为，汽轮机组结构设计中存在 油动机限位调整不 当的缺陷，造成阀杆联接螺纹受力过大损坏，导致了调节汽阀阀杆脱 落。提出了避免阀杆 脱落的措施。妈湾发电总厂300Mw机组6号汽轮机曾连续发生调节 汽阀(调f-I)GV1、GV5阀杆脱落及5号汽轮机 GV． 6调门脱落，影响了机组带负荷能力与安全性。通过对油动机 带动调门开关时阀杆联接螺纹的受力分析，发现在整个调整过程中， 5号、6号机组调门连接杆与阀杆联接螺纹受到过大拉应力作用，造 成了连接杆螺纹及销子损坏，导致阀杆脱落。1调门阀杆脱落原因分 析1．1设计结构调门工作原理见图1。在保持阀位平衡状态时抗燃 油作用在油动机活塞上的力与调门弹簧座向下的 力保持平衡，将阀位保持在某一固定位置。当要求阀位改变时，由电 液转换器的伺服阀发出开关指令，油动机活塞下部油压开始变化，通 过连杆带动阀杆移动至指令要求位置，位置反馈装置将位置信号反馈 给伺服阀，停止改变油动机活塞下部油压变化，完成一次调整 过程。调门导向套与阀头间距离为46mm，调门有效调节行程为该距 离值的35(16arm)。当调门开度值大于16mm时，已经失去调节作用。 因制造厂在配套油动机时对该尺寸的设计有误，所选定油动机行程为 184mm(正常传动比例折算油动机行程为180mm，并留有富裕行程)， 而按调门行程46mm通过杠杆传动比例折算出油动机实际行程应为 172mm，油动机设计行程多出的12mm造成阀杆螺纹受力过大而损 坏。安装工艺由图1可知，阀杆脱落原因为有过大的向上或向下的拉 力作用造成连接杆螺纹及销子损坏所致。当油动机满行程定位调整不 当时，因油动机有较大的富裕行程，油动机定位的100满开度行程产 生的调门行程值大于调门自身的极限行程值时，在调门全开时阀头上 端面与导向套下端面顶死，此时油动机 活塞下部仍有高压EH油压产生的力通过杠杆作用到连接杆与阀杆联 接螺纹上，造成连接杆 螺纹及销子损坏。 由图1看出，油动机行程为184mm时，受油动机控制的杠杆 在阀杆处的最大提升行程为48mm。6号机组的GV5经解体检测，确 认联接螺纹尖角磨秃，造成螺纹受力过大而损坏。通过测量调门的极 限行程及油动机满开度行程可计算出，阀杆联接螺纹受力严重，此也 可由阀杆销孑L被向上拉长变形判断出阀杆与连接杆的装配要求端 面着色研磨处理以保证接触，以452N·m的扭矩旋紧，再装配止动 直销。该要求是为保证在机组打闸停机时能够快速关闭汽门，此时自 动关闭器上的弹簧有近100kN的力释放出来，通过阀杆的端面传递 到阀头，达到快速关闭的目的。若阀杆端面与连接杆留有较大间隙， 弹簧巨大的冲击力将直接作用在联接螺纹上，势必造成螺纹及销子损 坏。证接触，以452N·m的扭矩旋紧，再装配止动直销。该要求是 为保证在机组打闸停机时能够快速关闭汽门，此时自动关闭器上的弹 簧有近100kN的力释放出来，通过阀杆的端面传递到阀头，达到快 速关闭的目的。若阀杆端面与连接杆留有较大间隙，弹簧巨大的冲击 力将直接作用在联接螺纹上，势必造成螺纹及销6号汽轮机组本次解 体发现GV1阀杆顶部端面与连接杆间有较严重的锈迹，说明端面没 有接触。1．3其它影响因素检修装配工艺不当，调门弹簧座的弹力 施加在阀杆联接螺纹上而造成损坏。修后的阀位校验不到位，油动机 行程过大，使阀杆联接螺纹所受拉力剧增。导向套与阀头间距离 46mm为按西屋公司原图制定，调门有效调整行程是该距离值(46mm) 的35(16mm)。当调门开度值大于16mm时，已经失去调节作用。制 造厂在配套油动机时所选定的油动机行程在184mm，要比按调门行 程46mm通过杠杆传动比例折算出油动机行程多出12mm，这样造成 阀杆联接螺纹受强力作用而损坏。对于新出厂的油动机行程值应小于 172mm，这样还可以减少油动机的尺寸，降低费用。对于投运的机组 可对导向套的下端面进行必要的切削加工，留足导向套下端面与阀头 端面的距离，确保油动机行程的安全。此外，导向套下端面与阀头端 面不具有密封作用若要密封就要拧紧，阀杆螺纹，就会使其受力过大 损坏。2预防调门阀杆脱落的措施(1)设计时应考虑留足油动机行程的 安全尺寸，对于新出厂的油动机行程值应小于172mm。 (2)重视检修后的阀位校验，首先正确测量阀杆提升行程(约为 46arm)，通过杠杆1：4的放大比例，油动机的相应行程约为184mm， 若油动机行程大于该值，阀杆联接螺纹势必受到过大的拉力。为