捷制500MW 机组
安全阀特点及使用维护经验
周广斌 叶 锋
（山西神头第二发电厂）
摘要：本文就神头二电厂捷制500MW 机组过热器和再热器安全阀工作原理、结构特点、投产以来出现过的问题和采取的对应措施、使用维护经验等进行了分析和探讨。对于今后的使用与维护具有一定指导作用，对类似设备使用与维护也具有一定参考意义。
关键词：安全阀；控制；结构；问题；措施；维护；经验
前言
安全阀是安装在受压设备、容器和管路上作为超压保护的装置，在系统内压力超过规定值之前，安全阀应密封可靠，无泄漏现象。当设备或管内压力升高，超过允许值时，阀门能在几秒内自动开启，然后全量排放，使压力下降，以防止设备或管路的压力继续升高，导致设备或管路损坏或爆炸。当压力降至规定值时，阀门应及时关闭，且严密不漏。所以安全阀是发电厂保证安全运行的重要部件，尤其主蒸汽和再热蒸汽管路的安全阀更是在机组非正常工况下保证机组安全的首要设备。它的可靠与否直接关系着机组的安全可靠性。神头二电厂捷制500MW 机组过热器及再热器安全阀采用压缩空气控制弹簧式安全阀。该阀结构紧凑、运行可靠、整定操作简单、维护方便，是较先进的一种。对其分析探讨如下。
1 概述
该安全阀系统主要由安全阀主阀部分、压缩空气系统、压力开关控制盘、电气直流控制单元柜、电磁阀控制盘、汽轮机滑压运行控制回路及有关的监视仪表构成。蒸汽管道上的蒸汽脉冲管路通过关断阀被直接引至压力开关的压力感应元件（布尔登管）上。电磁阀控制盘则由三个3/2通路的电磁阀和带有安全闭锁装置的关断阀一起安装在另一个框架上。外部压缩空气系统通过关断阀直接引到三只对应的电磁阀上，并装有相应的校验压力表计。控制系统的每个电气直流控制单元柜接收三只压力开关发出的电脉冲信号和汽轮机滑压运行过程中的过压信号，并直接控制压缩空气系统的三只电磁阀。控制柜内还设有安全阀就地试验按钮和灯光试验按钮，且每只安全阀分别有三路压缩空气引入主阀的波纹管式压力室，并在安全阀的排汽口处装设有消音器。过热器和再热器安全阀均按工作参数分成高低压两组布置，相应的控制系统也分成两套，每组的两只安全阀分别安装在锅炉左右两侧的主蒸汽和再热蒸汽管道上。它们的动作过程由相应的一套控制系统控制，而且安全阀直接受控于外部的压缩空气系统，并可随机组的启动过程变压运行。
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2 使用过程中发现过的问题和采取的对应措施
神头二电厂自1992年投产至今已14年，在长期运行过程中，设备出现过种种缺陷和问题，也积累了很多经验，值得探讨。
2.1 增设压缩空气储气装置
该安全阀系统对压缩空气参数的要求严格，如果压缩空气压力不足或失去气源时，均会造成安全阀拒动的问题，所以在原压缩空气供气管路的基础上，设置了专门的压缩空气储气装置。
2.2 消音器飞脱
1993年4月，#1炉右側再热器Ⅰ组安全阀（RB22J301）动作，安全阀出口的消音器被蒸汽冲击飞向天空，落地后砸伤地面，导致平台下部钢梁弯曲，暴露出消音器固定不可靠的问题。
2.3 阀座破裂
1997年4月#1炉左侧再热器Ⅱ组安全阀（RB25J301）泄漏，停炉解体后发现阀座结合面破裂，部分脱落。
2.4 管道裂纹
2001年#1炉大修时，扩大化检查发现左侧高再安全阀压力采样管管座、左右两侧过热器安全阀压力采样管管座附近都程度不同地产生了裂纹。经研究后，决定将此类采样管管座由水平管段的上顶点转移到下顶点，对上顶点的原采样孔进行扩孔封堵。把安全阀采样管由原来各自分离的三根合并为一根，到压力开关控制盘后再一分为三，分别供三个分离的压力开关。同时，把压力开关控制盘由54m 平台下移到42m 平台，使采样管管座处于采样管路的最高端，以减少冷凝水或冷蒸汽倒流的机率。改造后运行至今没有发现问题。
2.5 电磁阀泄漏
安全阀投运以来，电磁阀经常泄漏。而电磁阀泄漏的原因是起密封作用的胶垫经常损坏，且密封面太小。后采用尼龙棒照原样尺寸加工出垫片基片，其上用胶水粘生胶皮起密封作用，一定程度上解决了胶垫损坏的问题。
2.6 阀芯不能自动找正
2002 年，发现#2再热器左侧俩只安全阀漏汽，重新启、回座操作后也不能解决问题。检查发现阀芯和阀座密封面接触不均匀，存在压偏现象，极小部分不能密封，导致漏汽。手动摆动阀芯，发现阀芯夹具的位置太过靠下，当托起阀芯时，阀杆下端部凸面与阀芯后部凹面不能接触，阀芯夹具的外沿压于阀芯的凸肩上，使阀芯不能自由摆动，导致阀芯不能自动找正，由此造成了安全阀泄漏。
2.7 安全阀误动
投产早期安全阀在冬季容易误动，检查发现是压力开关控制盘压力脉冲管中的蒸汽凝结水被冻结，导致压力开关误动。当时的压力开关控制盘在54m 平台靠窗户处，环境温度过低，凝结水被冻结的机率很大。后来把压力开关控制盘移到42m 平台后，因为靠近炉墙受热面，离窗户远，环境温度较高，所以很大程度上减小了凝结水被冻结的机率。
3 维护经验
投产以来的运行证明该安全阀的波纹管压力室，以及弹簧系统出现缺陷的机率很小，几乎不需要维护。维护量主要集中在阀芯及阀座的结合面上。需要修研结合面时，可以将主阀体以上的部分与主阀整体分离，吊放到专门加工的钢架支座上，可靠固定后，旋下阀芯，然后对阀芯与阀座分别修研。这方面有几点经验可供参考。
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3.1 二电厂目前对阀芯和阀座采用手工修研的方法，根据结合面的损伤情况依次采用砂布、水砂纸、金相砂纸(#1-#6)进行研磨。
3.1.1 修研阀芯
研阀芯时，把砂布或砂纸中间剪出一个合适大小的洞，固定在研磨座上，然后放上阀芯单向旋转进行研磨。根据研磨情况，更换砂布(纸) 使其逐号变细，直至把结合面研成镜面。在研磨过程中，砂布（纸）的固定和更换是一难点。固定砂布(纸) 时，一般是把砂布(纸) 的边沿剪开成花边状，用电工胶布把砂布(纸) 边沿固定在研磨座的外侧壁上(有时也可直接用手压住) 。更换砂布(纸) 时要防止跳号(跳号研磨既费时又费砂布(纸)) 。根据本人使用的经验，当用耐水砂纸蘸水磨时，既易于固定，又可节省砂纸，又能显著地改善研磨质量，加快研磨进程，是一种可取的研磨方法。但有些金相砂纸不耐水, 不能采用此法。在研磨时同时也应注意阀芯与研磨座内壁的间隙。间隙过小影响旋转，间隙过大则会造成阀芯在修研时窜动，造成研磨不均匀的后果。如果间隙过大，则应更换研磨座。
3.1.2 修研阀座
研磨阀座时，把砂布(纸) 剪成合适大小，中间剪一小圆洞，用以穿过手柄杆，然后把砂布(纸) 夹在研磨头的研磨板与压紧板之间，拧紧下端部螺帽，使砂布(纸) 不能相对移动。然后提起手柄，把研磨头轻轻放入阀体，使砂布(纸) 压于密封面上，而压紧板则伸入阀座通道中起到定位的作用。然后在阀体外单向转动手柄，则可对阀座进行研磨。
3.2 阀芯和阀座修研结束后，要用红丹粉检查密封面结合情况。具体方法是：在阀芯或阀座结合面上，均匀地抹一薄层调好的好丹粉，然后把阀芯轻轻放于阀座上，用手稍稍左右转动阀芯，拿出阀芯，红丹粉应能均匀地分布在阀芯和阀座密封面上，无断口、无窄线、无亮斑。结合的部分要占整个密封面宽的2/3以上。必要时用干净的软棉布或其他柔软干净的东西擦净阀芯和阀座密封面上的红丹粉，用上面的方法再检查一次，如果不合格，要分析情况，有针对性地重新修研。
3.3 在解体安全阀前，把上制动螺母旋到合适的位置，打开安全阀，在制动螺母下垫入马蹄铁，然后使安全阀回座，这样使阀芯处于提起状态，避免在解体过程中挤伤结合面。解体时，要使吊钩正对阀体中心，防止受力偏斜。因为阀体口密封圆盘与阀体结合较紧，应边起吊边摇晃安全阀的上半部分，缓慢起吊。防止因起吊时受力过大而损坏设备或起吊机具，引发危险。
3.4 回装安全阀时，先把阀芯旋入阀杆直至脱扣，用手托起阀芯，当阀杆端部凸面与阀芯后部凹面压紧后阀芯应能自由摆动。合格后则可起吊安全门上半部分至阀体口上部，此时要极端注意保持门杆的垂直，且使其正对阀体口的中心，然后缓慢地放下阀体，以确保阀芯能准确地正压于阀座上而不至于压偏。这是整个检修过程中最关键的一步，必须做好。如果阀芯压偏则前功尽弃，检修失败。（如在回装时，阀体口密封圆盘难于装入，也可轻轻摇动安全阀上半部，以帮助装入）。回装结束后，打开安全阀抽出马蹄铁，使安全阀回座，阀座压紧于阀座上。
3.5 任何杂质都会引起阀座区域排汽后的损坏及泄漏，所以在解体、修研、回装的过程中，都要防止杂物掉入阀体。在回装前要仔细检查阀体中及管道内有无杂质，如有，则应首先清理干净。
3.6 在计划检修中，有时拆下的阀芯及阀座密封面上有明显的锈蚀、麻点，但仍能保持严密不漏。根据这些运行情况看，阀芯与阀座的正确结合比修研质量更重要。同时，当安全阀不泄漏时，应尽可能延长检修周期，减少检修次数。
参考文献：
[1] 《发电厂低倍率循环塔式锅炉》 丁尔谋主编 中国电力出版社
[2] 神头第二发电厂捷制500MW 机组安全阀原始资料 神头第二发电厂资料室
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捷制500MW 机组
安全阀特点及使用维护经验
周广斌 叶 锋
（山西神头第二发电厂）
摘要：本文就神头二电厂捷制500MW 机组过热器和再热器安全阀工作原理、结构特点、投产以来出现过的问题和采取的对应措施、使用维护经验等进行了分析和探讨。对于今后的使用与维护具有一定指导作用，对类似设备使用与维护也具有一定参考意义。
关键词：安全阀；控制；结构；问题；措施；维护；经验
前言
安全阀是安装在受压设备、容器和管路上作为超压保护的装置，在系统内压力超过规定值之前，安全阀应密封可靠，无泄漏现象。当设备或管内压力升高，超过允许值时，阀门能在几秒内自动开启，然后全量排放，使压力下降，以防止设备或管路的压力继续升高，导致设备或管路损坏或爆炸。当压力降至规定值时，阀门应及时关闭，且严密不漏。所以安全阀是发电厂保证安全运行的重要部件，尤其主蒸汽和再热蒸汽管路的安全阀更是在机组非正常工况下保证机组安全的首要设备。它的可靠与否直接关系着机组的安全可靠性。神头二电厂捷制500MW 机组过热器及再热器安全阀采用压缩空气控制弹簧式安全阀。该阀结构紧凑、运行可靠、整定操作简单、维护方便，是较先进的一种。对其分析探讨如下。
1 概述
该安全阀系统主要由安全阀主阀部分、压缩空气系统、压力开关控制盘、电气直流控制单元柜、电磁阀控制盘、汽轮机滑压运行控制回路及有关的监视仪表构成。蒸汽管道上的蒸汽脉冲管路通过关断阀被直接引至压力开关的压力感应元件（布尔登管）上。电磁阀控制盘则由三个3/2通路的电磁阀和带有安全闭锁装置的关断阀一起安装在另一个框架上。外部压缩空气系统通过关断阀直接引到三只对应的电磁阀上，并装有相应的校验压力表计。控制系统的每个电气直流控制单元柜接收三只压力开关发出的电脉冲信号和汽轮机滑压运行过程中的过压信号，并直接控制压缩空气系统的三只电磁阀。控制柜内还设有安全阀就地试验按钮和灯光试验按钮，且每只安全阀分别有三路压缩空气引入主阀的波纹管式压力室，并在安全阀的排汽口处装设有消音器。过热器和再热器安全阀均按工作参数分成高低压两组布置，相应的控制系统也分成两套，每组的两只安全阀分别安装在锅炉左右两侧的主蒸汽和再热蒸汽管道上。它们的动作过程由相应的一套控制系统控制，而且安全阀直接受控于外部的压缩空气系统，并可随机组的启动过程变压运行。
230
2 使用过程中发现过的问题和采取的对应措施
神头二电厂自1992年投产至今已14年，在长期运行过程中，设备出现过种种缺陷和问题，也积累了很多经验，值得探讨。
2.1 增设压缩空气储气装置
该安全阀系统对压缩空气参数的要求严格，如果压缩空气压力不足或失去气源时，均会造成安全阀拒动的问题，所以在原压缩空气供气管路的基础上，设置了专门的压缩空气储气装置。
2.2 消音器飞脱
1993年4月，#1炉右側再热器Ⅰ组安全阀（RB22J301）动作，安全阀出口的消音器被蒸汽冲击飞向天空，落地后砸伤地面，导致平台下部钢梁弯曲，暴露出消音器固定不可靠的问题。
2.3 阀座破裂
1997年4月#1炉左侧再热器Ⅱ组安全阀（RB25J301）泄漏，停炉解体后发现阀座结合面破裂，部分脱落。
2.4 管道裂纹
2001年#1炉大修时，扩大化检查发现左侧高再安全阀压力采样管管座、左右两侧过热器安全阀压力采样管管座附近都程度不同地产生了裂纹。经研究后，决定将此类采样管管座由水平管段的上顶点转移到下顶点，对上顶点的原采样孔进行扩孔封堵。把安全阀采样管由原来各自分离的三根合并为一根，到压力开关控制盘后再一分为三，分别供三个分离的压力开关。同时，把压力开关控制盘由54m 平台下移到42m 平台，使采样管管座处于采样管路的最高端，以减少冷凝水或冷蒸汽倒流的机率。改造后运行至今没有发现问题。
2.5 电磁阀泄漏
安全阀投运以来，电磁阀经常泄漏。而电磁阀泄漏的原因是起密封作用的胶垫经常损坏，且密封面太小。后采用尼龙棒照原样尺寸加工出垫片基片，其上用胶水粘生胶皮起密封作用，一定程度上解决了胶垫损坏的问题。
2.6 阀芯不能自动找正
2002 年，发现#2再热器左侧俩只安全阀漏汽，重新启、回座操作后也不能解决问题。检查发现阀芯和阀座密封面接触不均匀，存在压偏现象，极小部分不能密封，导致漏汽。手动摆动阀芯，发现阀芯夹具的位置太过靠下，当托起阀芯时，阀杆下端部凸面与阀芯后部凹面不能接触，阀芯夹具的外沿压于阀芯的凸肩上，使阀芯不能自由摆动，导致阀芯不能自动找正，由此造成了安全阀泄漏。
2.7 安全阀误动
投产早期安全阀在冬季容易误动，检查发现是压力开关控制盘压力脉冲管中的蒸汽凝结水被冻结，导致压力开关误动。当时的压力开关控制盘在54m 平台靠窗户处，环境温度过低，凝结水被冻结的机率很大。后来把压力开关控制盘移到42m 平台后，因为靠近炉墙受热面，离窗户远，环境温度较高，所以很大程度上减小了凝结水被冻结的机率。
3 维护经验
投产以来的运行证明该安全阀的波纹管压力室，以及弹簧系统出现缺陷的机率很小，几乎不需要维护。维护量主要集中在阀芯及阀座的结合面上。需要修研结合面时，可以将主阀体以上的部分与主阀整体分离，吊放到专门加工的钢架支座上，可靠固定后，旋下阀芯，然后对阀芯与阀座分别修研。这方面有几点经验可供参考。
231
3.1 二电厂目前对阀芯和阀座采用手工修研的方法，根据结合面的损伤情况依次采用砂布、水砂纸、金相砂纸(#1-#6)进行研磨。
3.1.1 修研阀芯
研阀芯时，把砂布或砂纸中间剪出一个合适大小的洞，固定在研磨座上，然后放上阀芯单向旋转进行研磨。根据研磨情况，更换砂布(纸) 使其逐号变细，直至把结合面研成镜面。在研磨过程中，砂布（纸）的固定和更换是一难点。固定砂布(纸) 时，一般是把砂布(纸) 的边沿剪开成花边状，用电工胶布把砂布(纸) 边沿固定在研磨座的外侧壁上(有时也可直接用手压住) 。更换砂布(纸) 时要防止跳号(跳号研磨既费时又费砂布(纸)) 。根据本人使用的经验，当用耐水砂纸蘸水磨时，既易于固定，又可节省砂纸，又能显著地改善研磨质量，加快研磨进程，是一种可取的研磨方法。但有些金相砂纸不耐水, 不能采用此法。在研磨时同时也应注意阀芯与研磨座内壁的间隙。间隙过小影响旋转，间隙过大则会造成阀芯在修研时窜动，造成研磨不均匀的后果。如果间隙过大，则应更换研磨座。
3.1.2 修研阀座
研磨阀座时，把砂布(纸) 剪成合适大小，中间剪一小圆洞，用以穿过手柄杆，然后把砂布(纸) 夹在研磨头的研磨板与压紧板之间，拧紧下端部螺帽，使砂布(纸) 不能相对移动。然后提起手柄，把研磨头轻轻放入阀体，使砂布(纸) 压于密封面上，而压紧板则伸入阀座通道中起到定位的作用。然后在阀体外单向转动手柄，则可对阀座进行研磨。
3.2 阀芯和阀座修研结束后，要用红丹粉检查密封面结合情况。具体方法是：在阀芯或阀座结合面上，均匀地抹一薄层调好的好丹粉，然后把阀芯轻轻放于阀座上，用手稍稍左右转动阀芯，拿出阀芯，红丹粉应能均匀地分布在阀芯和阀座密封面上，无断口、无窄线、无亮斑。结合的部分要占整个密封面宽的2/3以上。必要时用干净的软棉布或其他柔软干净的东西擦净阀芯和阀座密封面上的红丹粉，用上面的方法再检查一次，如果不合格，要分析情况，有针对性地重新修研。
3.3 在解体安全阀前，把上制动螺母旋到合适的位置，打开安全阀，在制动螺母下垫入马蹄铁，然后使安全阀回座，这样使阀芯处于提起状态，避免在解体过程中挤伤结合面。解体时，要使吊钩正对阀体中心，防止受力偏斜。因为阀体口密封圆盘与阀体结合较紧，应边起吊边摇晃安全阀的上半部分，缓慢起吊。防止因起吊时受力过大而损坏设备或起吊机具，引发危险。
3.4 回装安全阀时，先把阀芯旋入阀杆直至脱扣，用手托起阀芯，当阀杆端部凸面与阀芯后部凹面压紧后阀芯应能自由摆动。合格后则可起吊安全门上半部分至阀体口上部，此时要极端注意保持门杆的垂直，且使其正对阀体口的中心，然后缓慢地放下阀体，以确保阀芯能准确地正压于阀座上而不至于压偏。这是整个检修过程中最关键的一步，必须做好。如果阀芯压偏则前功尽弃，检修失败。（如在回装时，阀体口密封圆盘难于装入，也可轻轻摇动安全阀上半部，以帮助装入）。回装结束后，打开安全阀抽出马蹄铁，使安全阀回座，阀座压紧于阀座上。
3.5 任何杂质都会引起阀座区域排汽后的损坏及泄漏，所以在解体、修研、回装的过程中，都要防止杂物掉入阀体。在回装前要仔细检查阀体中及管道内有无杂质，如有，则应首先清理干净。
3.6 在计划检修中，有时拆下的阀芯及阀座密封面上有明显的锈蚀、麻点，但仍能保持严密不漏。根据这些运行情况看，阀芯与阀座的正确结合比修研质量更重要。同时，当安全阀不泄漏时，应尽可能延长检修周期，减少检修次数。
参考文献：
[1] 《发电厂低倍率循环塔式锅炉》 丁尔谋主编 中国电力出版社
[2] 神头第二发电厂捷制500MW 机组安全阀原始资料 神头第二发电厂资料室
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