循環(huán)水泵出口的蝶閥運(yùn)行常見(jiàn)故障分析

沙A電廠200MW和300MW發(fā)電機(jī)組的循環(huán)水泵出口調(diào)節(jié)閥均采用重錘式液控止回蝶閥，它能與循環(huán)水泵聯(lián)動(dòng)控制，蝶閥預(yù)開(kāi)15°后可啟動(dòng)循環(huán)水泵。開(kāi)啟后液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)保壓，使重錘不下降。即使液壓系統(tǒng)中有輕微漏油，使重錘下跌超過(guò)15°，電控系統(tǒng)也可聯(lián)動(dòng)油泵電機(jī)補(bǔ)油，保持油壓。當(dāng)循環(huán)水泵關(guān)閉時(shí)，蝶閥聯(lián)動(dòng)關(guān)閉，分快關(guān)和慢關(guān)二階段關(guān)閉，作用是可防止關(guān)閥時(shí)管路中水錘壓力上升的沖擊，緩沖保護(hù)管路，防止循環(huán)水泵倒轉(zhuǎn)。由于此類蝶閥可起到止回和截止的功能，能有效防止水錘，并且有泵閥聯(lián)動(dòng)，安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，自從投產(chǎn)以來(lái)，在水、火力發(fā)電廠、公共供排水、化工冶金等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)逐步發(fā)展有防海水型、防泥砂型、鎖定型、無(wú)重錘型、蝶板三維偏心結(jié)構(gòu)等形式和結(jié)構(gòu)。但基本控制方式都是采用電液控制，其液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單、可靠、檢修方便。

2工作原理

2.1以KD741X-6V型蝶閥為例，液壓原理

2.2液壓原理簡(jiǎn)述

2.2.1開(kāi)閥

啟動(dòng)油泵電機(jī)，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓油經(jīng)濾網(wǎng)、油泵、調(diào)速閥、單向閥及高壓膠管進(jìn)入擺動(dòng)油缸，推動(dòng)油缸中大小活塞稱動(dòng)，沒(méi)通過(guò)調(diào)速閥的多余液壓油經(jīng)溢流閥流回油箱。油缸活塞帶動(dòng)與之相連接的連接頭使重錘升起，并同時(shí)帶動(dòng)閥軸使蝶板轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟。調(diào)節(jié)調(diào)速閥可得到予定的開(kāi)啟速度。此運(yùn)動(dòng)過(guò)程，手動(dòng)閥為開(kāi)狀態(tài)，電磁閥為關(guān)位置，旁路手動(dòng)閥為關(guān)的位置。

2.2.2關(guān)閥

電磁閥通電，電磁閥打開(kāi)，在重錘的作用下，油缸內(nèi)的壓力油經(jīng)快、慢關(guān)角度調(diào)節(jié)閥、快關(guān)調(diào)節(jié)閥，慢關(guān)調(diào)節(jié)閥及高壓膠管、常開(kāi)的手動(dòng)閥和電磁閥流入油箱，利用重錘的勢(shì)能帶動(dòng)蝶板關(guān)閉實(shí)現(xiàn)關(guān)閥。關(guān)閥程序中的快關(guān)，慢關(guān)時(shí)間和快、慢關(guān)角度由油缸的快關(guān)調(diào)節(jié)閥，慢關(guān)調(diào)節(jié)閥和快、慢關(guān)角度調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)定。

2.2.3全開(kāi)后自動(dòng)保

為保證油缸長(zhǎng)期工作時(shí)，壓力不低于所需的油壓力，使重錘不至于因油壓力過(guò)低而下降，因此在液壓系統(tǒng)油路中并聯(lián)一彈簧式蓄能器。一般情況下，蓄能器的壓油壓力為額定值，當(dāng)系統(tǒng)微量?jī)?nèi)漏時(shí)，蓄能器可向系統(tǒng)補(bǔ)油。當(dāng)液壓系統(tǒng)泄漏引起蝶閥關(guān)閉，蝶板關(guān)至75°時(shí)，電控系統(tǒng)自動(dòng)接通電源使油泵再啟動(dòng)打開(kāi)蝶板至90°。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重泄漏，油泵輸出油不能維持蝶閥開(kāi)啟，蝶板關(guān)至15°時(shí)，則聯(lián)動(dòng)停循環(huán)水泵電源。避免損壞水泵和管路。

3使用中一些常見(jiàn)問(wèn)題的探討

旁路（卸油）閥和手動(dòng)閥這兩個(gè)閥門的外形和結(jié)構(gòu)形式是一樣的。當(dāng)?shù)y正常運(yùn)行時(shí)旁路卸油閥應(yīng)在常關(guān)狀態(tài)，電磁閥前的手動(dòng)閥應(yīng)在常開(kāi)狀態(tài)。如果誤把電磁閥前手動(dòng)閥關(guān)閉了，當(dāng)?shù)y需關(guān)閉時(shí)，油壓油就無(wú)法通過(guò)電磁閥卸油了，蝶閥也就無(wú)法自動(dòng)關(guān)閉。特別需指出的是電磁閥有正作用型和反作用型兩種型式，正作用型電磁閥是指在蝶閥開(kāi)啟情況下，電磁閥常帶電，當(dāng)電磁閥失電時(shí)，蝶閥關(guān)閉。反作用型電磁閥是指在蝶閥開(kāi)啟時(shí)，電磁閥不帶電，當(dāng)電磁閥得電時(shí)，蝶閥關(guān)閉。后者更適合電廠采用，因?yàn)殡姀S有穩(wěn)定的控制電源，電磁閥可保證隨時(shí)得電打開(kāi)，也能避免因電源誤斷電引起蝶閥關(guān)閉聯(lián)動(dòng)跳泵。

4檢修中常見(jiàn)缺陷的處理方法和探討

蝶閥液壓系統(tǒng)檢修中常見(jiàn)缺陷是漏油，包括內(nèi)外漏油。造成外漏的原因主要是密封部件損壞，近年來(lái)由于更換了耐油橡膠密封材料，并且加強(qiáng)大、小修的定期維護(hù)，運(yùn)行中外漏現(xiàn)象基本杜絕。造成內(nèi)漏的主要原因是各液壓控制閥的密封口（線密封）被劃傷所致，而造成密封口劃傷主要是由于系統(tǒng)中有雜質(zhì)，積聚在密封口上被擠壓后使其留下痕跡，破壞密封線，從而影響密封性。

內(nèi)漏造成的故障現(xiàn)象是多種的，但是引起故障現(xiàn)象的原因并不僅只是內(nèi)漏，還有可能是電控回路的故障，這往往需要與電修人員一起檢查判別。分析判別內(nèi)漏故障點(diǎn)的方法主要是根據(jù)原理圖，采用逐個(gè)分析判別排除法進(jìn)行。我們總結(jié)出“故障分析樹(shù)圖”的方法，把缺陷現(xiàn)象從易到難地排查，判定原因直到最后排除故障的整個(gè)過(guò)程用樹(shù)圖的形式一一列出，可清晰、方便地判定故障點(diǎn)。現(xiàn)列舉出二種常見(jiàn)故障分析。避免內(nèi)漏的一個(gè)行之有效的方法是定期清理油箱，過(guò)濾壓力油，注油時(shí)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格過(guò)濾，檢修中避免使用帶棉紗頭的碎布，這些措施都能保證油的清潔度。目前各蝶閥油系統(tǒng)維護(hù)周期是一年，基本能滿足設(shè)備健康運(yùn)行。

擺動(dòng)油缸的大小活塞電鍍層崩缺是近年檢修中發(fā)現(xiàn)的另一個(gè)主要缺陷，估計(jì)原因是使用時(shí)間長(zhǎng)鍍層不牢固疲勞脫落。鍍硬鉻層脫落后粗糙的活塞壁體，將會(huì)加劇密封圈的磨損，嚴(yán)重時(shí)引起內(nèi)漏。處理方法是退去鍍鉻層，重新鍍硬鉻，重新鍍層厚度可在0.10~0.15mm之間。重新電鍍處理有退鉻，補(bǔ)焊，校中心，粗、精啟等工藝。蝶閥液壓系統(tǒng)檢修后閥門開(kāi)啟不了的缺陷，多數(shù)原因是由于調(diào)速閥或溢油閥行程錯(cuò)位所致。事實(shí)上調(diào)速閥（調(diào)節(jié)油流量）、溢油閥（調(diào)節(jié)系統(tǒng)最高壓力）等液壓控制閥在一次調(diào)定后就無(wú)需再調(diào)整了。

液壓系統(tǒng)外漏也曾是一個(gè)主要故障點(diǎn)。主要表征是擺動(dòng)油缸和各調(diào)節(jié)閥滲漏油，發(fā)生嚴(yán)重爆漏時(shí)，系統(tǒng)油壓將無(wú)法維持而引起跳泵。通過(guò)開(kāi)展QC活動(dòng)，統(tǒng)計(jì)循環(huán)水泵出口蝶閥故障次數(shù)，利用柏拉圖80~20%原則分析主要故障發(fā)生在液壓系統(tǒng)外漏，并用魚(yú)骨圖分析外漏的主要原因是液壓系統(tǒng)密封圈材質(zhì)選用不當(dāng)老化和缺乏維護(hù)二大因素。在檢修中將容易老化的聚氨脂材質(zhì)的密封件更換為耐油丁腈橡膠材質(zhì)，并加強(qiáng)維護(hù)，堅(jiān)持每個(gè)大修期更換全部密封件，每個(gè)小修期進(jìn)行換油濾油和檢查調(diào)試。經(jīng)過(guò)PDCA循環(huán)活動(dòng)，我廠12臺(tái)循環(huán)水泵出口蝶閥的機(jī)械故障率從1.25次/臺(tái)年降低至0.2次/臺(tái)年，大大提高循環(huán)水泵出口蝶閥的運(yùn)行可靠性和健康水平。

螺紋連接閥門

這種連接通常是將閥門進(jìn)出端部加工成錐管或直管螺紋，可使其連接到錐管螺紋接頭或管路上。由于這種連接可能出現(xiàn)較大的泄漏溝道，故可用密封劑、密封膠帶或填料來(lái)堵塞這些溝道。如果閥體的材料是可以焊接的，但膨脹系數(shù)差異很大，或者工作溫度的變化幅度范圍較大，螺紋連接部必須進(jìn)行蜜封焊。螺紋連接的閥門主要是公稱通經(jīng)在50mm以下的閥門。如果通徑尺寸過(guò)大，連接部的安裝和密封十分困難。為了便于安裝和拆卸螺紋連接的閥門，在管路系統(tǒng)的適當(dāng)位置上可用管接頭。公稱通徑在50mm以下的閥門可使用管套節(jié)作為管接頭，管套節(jié)的螺紋將連接的兩部分連接在一起。

法蘭連接閥門

法蘭連接的閥門，其安裝和拆卸都比較方便。但是比螺紋連接的閥門笨重，相應(yīng)價(jià)格也價(jià)高。故它適用于各種通徑和壓力的管道連接。但是，當(dāng)溫度超過(guò)350度時(shí)，由于螺栓、墊片和法蘭一變松弛，也明顯地降低螺栓的負(fù)荷，對(duì)受力很大的法蘭連接可能產(chǎn)生泄漏。

焊接連接閥門

這種連接適用于各種壓力和溫度，在較荷刻的條件下使用時(shí)，比法蘭連接更為可靠。但是焊接連接的閥門拆卸和重新安裝都比較困難，所以它的使用限于通常能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，或使用條件荷刻、溫度較高的場(chǎng)合。如火力發(fā)電站、核能工程、乙烯工程的管道上。公稱通徑在50mm以下的焊接閥門通常具有焊接插口來(lái)承接荷平面端的管道。由于承插焊接在插口與管道間形成縫隙，因而有可能使縫隙受到某些介質(zhì)的腐蝕，同時(shí)管道的振動(dòng)會(huì)使連接部位疲勞，因此承插焊接的使用受到一定的限制。在公稱直徑較大，使用條件荷刻，溫度較高的場(chǎng)合，閥體常采用坡口對(duì)焊接，同時(shí)，對(duì)焊接縫有原格要求，必須選用技術(shù)過(guò)硬的焊工完成此項(xiàng)工作。

對(duì)空調(diào)循環(huán)水泵的容量、臺(tái)數(shù)、水泵最佳工作點(diǎn)的選擇以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析展開(kāi)探討，闡述應(yīng)如何選擇水泵，以保證空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行良好，減少電力消耗。

造成空調(diào)循環(huán)水泵容量過(guò)大故障的原因

循環(huán)水泵容量過(guò)大在我國(guó)是普遍存在的問(wèn)題，其容量常常達(dá)到實(shí)際需要的二至四倍，造成工程投資和運(yùn)行費(fèi)用的嚴(yán)重浪費(fèi)。其主要原因如下：

1、設(shè)計(jì)冷負(fù)荷偏大：

設(shè)計(jì)冷負(fù)荷是選擇設(shè)備的主要依據(jù)，所以，正確地計(jì)算建筑冷負(fù)荷對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要。目前，教科書(shū)及設(shè)計(jì)手冊(cè)中提供的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法，不論是計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻壁負(fù)荷，還是門窗負(fù)荷，其計(jì)算結(jié)果都是針對(duì)某一具體房間而言。然而，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備容量是依據(jù)整個(gè)建筑的冷負(fù)荷確定。由于建筑內(nèi)各房間的朝向、位置、使用功能及其發(fā)熱源等因素的不同，往往造成各房間最大冷負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間并不相同。因此，建筑冷負(fù)荷的最大值，應(yīng)為每個(gè)房間逐時(shí)負(fù)荷疊加的最大值。據(jù)調(diào)查，在我國(guó)有部分設(shè)計(jì)人員，在計(jì)算建筑冷負(fù)荷時(shí)，只是簡(jiǎn)單地將每個(gè)房間的最大冷負(fù)荷進(jìn)行疊加，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)大于實(shí)際需求負(fù)荷。所以，我們必須對(duì)此給予足夠的重視，使設(shè)計(jì)負(fù)荷的確定更加合理正確。

2、系統(tǒng)循環(huán)阻力偏大

在計(jì)算系統(tǒng)循環(huán)阻力時(shí)，由于設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足，使得一些計(jì)算參數(shù)取值過(guò)于保守，造成循環(huán)阻力計(jì)算值偏大，更有甚者，在施工圖設(shè)計(jì)階段采用估算方法確定循環(huán)阻力，致使計(jì)算循環(huán)阻力比實(shí)際值大一倍以上。空調(diào)系統(tǒng)充滿水才能運(yùn)行，水泵的進(jìn)、出口承受相同的靜水壓力。因此，所選水泵的揚(yáng)程只克服管道系統(tǒng)阻力即可。然而，有的設(shè)計(jì)者卻把靜水壓力也計(jì)入該循環(huán)阻力之內(nèi)，這當(dāng)然會(huì)使循環(huán)水泵的容量增大很多。

3、系統(tǒng)靜壓?jiǎn)栴}

空調(diào)系統(tǒng)充滿水才能運(yùn)行，水泵的進(jìn)、出口承受相同的靜水壓力。因此，所選水泵的揚(yáng)程只克服管道系統(tǒng)阻力即可。然而，有的設(shè)計(jì)者卻把靜水壓力也計(jì)入該循環(huán)阻力之內(nèi)，這當(dāng)然會(huì)使循環(huán)水泵的容量增大很多。

4、系統(tǒng)水力平衡問(wèn)題

由于設(shè)計(jì)時(shí)，不認(rèn)真進(jìn)行系統(tǒng)的水力平衡計(jì)算，工程竣工后又未按要求進(jìn)行全面調(diào)試，往往造成系統(tǒng)水力失調(diào)，系統(tǒng)出現(xiàn)冷熱不均的現(xiàn)象。有些技術(shù)人員錯(cuò)誤地認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因是循環(huán)水泵的容量太小，結(jié)果只簡(jiǎn)單地采用加大水泵的方法解決了之，自然也就使水泵容量增大。

設(shè)計(jì)水泵工作點(diǎn)沿水泵特性曲線向右偏移的原因

在水泵工作點(diǎn)向右偏移時(shí)，循環(huán)水泵所產(chǎn)生的揚(yáng)程降低，這對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行是極其不利的，尤其是系統(tǒng)中最不利環(huán)路，將促使該環(huán)路的流量進(jìn)一步減少，影響正常使用功能。造成工作點(diǎn)右移的原因主要有兩個(gè)方面：

1、設(shè)計(jì)中，水力計(jì)算采用過(guò)大的安全系數(shù)及不實(shí)際的壓降計(jì)算方法。

2、設(shè)計(jì)的系統(tǒng)未進(jìn)行認(rèn)真的水力平衡計(jì)算，而施工后又未進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)調(diào)試。因此，為使系統(tǒng)按設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，除應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行相關(guān)計(jì)算外，還應(yīng)在選擇水泵時(shí)，將水泵的工作點(diǎn)選擇在最佳工作點(diǎn)左側(cè)適當(dāng)?shù)奈恢茫苑浪脤?shí)際工作點(diǎn)超出一定范圍處于不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀況，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

來(lái)源：暖通空調(diào)

空調(diào)循環(huán)水泵的容量、臺(tái)數(shù)、水泵最佳工作點(diǎn)的選擇以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析展開(kāi)探討，闡述應(yīng)如何選擇水泵，以保證空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行良好，減少電力消耗。

一、造成空調(diào)循環(huán)水泵容量過(guò)大故障的原因：

循環(huán)水泵容量過(guò)大在我國(guó)是普遍存在的問(wèn)題，其容量常常達(dá)到實(shí)際需要的2-4倍，造成工程投資和運(yùn)行費(fèi)用的嚴(yán)重浪費(fèi)。其主要原因如下：

1設(shè)計(jì)冷負(fù)荷偏大：

設(shè)計(jì)冷負(fù)荷是選擇設(shè)備的主要依據(jù)，所以正確地計(jì)算建筑冷負(fù)荷對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要。目前，教科書(shū)及設(shè)計(jì)手冊(cè)中提供的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法不論是計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻壁負(fù)荷，還是門窗負(fù)荷，其計(jì)算結(jié)果都是針對(duì)某一具體房間而言。然而，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備容量是依據(jù)整個(gè)建筑的冷負(fù)荷確定。由于建筑內(nèi)各房間的朝向、位置、使用功能及其發(fā)熱源等因素的不同，往往造成各房間最大冷負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間并不相同。因此，建筑冷負(fù)荷的最大值應(yīng)為每個(gè)房間逐時(shí)負(fù)荷疊加的最大值。據(jù)調(diào)查在我國(guó)有部分設(shè)計(jì)人員在計(jì)算建筑冷負(fù)荷時(shí)只是簡(jiǎn)單地將每個(gè)房間的最大冷負(fù)荷進(jìn)行疊加，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)大于實(shí)際需求負(fù)荷。所以我們必須對(duì)此給予足夠的重視，使設(shè)計(jì)負(fù)荷的確定更加合理正確。

2系統(tǒng)循環(huán)阻力偏大：

在計(jì)算系統(tǒng)循環(huán)阻力時(shí)，由于設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足，使得一些計(jì)算參數(shù)取值過(guò)于保守，造成循環(huán)阻力計(jì)算值偏大，更有甚者，在施工圖設(shè)計(jì)階段采用估算方法確定循環(huán)阻力，致使計(jì)算循環(huán)阻力比實(shí)際值大一倍以上。空調(diào)系統(tǒng)充滿水才能運(yùn)行，水泵的進(jìn)、出口承受相同的靜水壓力。因此，所選水泵的揚(yáng)程只克服管道系統(tǒng)阻力即可。然而，有的設(shè)計(jì)者卻把靜水壓力也計(jì)入該循環(huán)阻力之內(nèi)，這當(dāng)然會(huì)使循環(huán)水泵的容量增大很多。

3系統(tǒng)靜壓?jiǎn)栴}：

空調(diào)系統(tǒng)充滿水才能運(yùn)行，水泵的進(jìn)、出口承受相同的靜水壓力。因此，所選水泵的揚(yáng)程只克服管道系統(tǒng)阻力即可。然而，有的設(shè)計(jì)者卻把靜水壓力也計(jì)入該循環(huán)阻力之內(nèi)，這當(dāng)然會(huì)使循環(huán)水泵的容量增大很多。

4系統(tǒng)水力平衡問(wèn)題：

由于設(shè)計(jì)時(shí)不認(rèn)真進(jìn)行系統(tǒng)的水力平衡計(jì)算，工程竣工后又未按要求進(jìn)行全面調(diào)試，往往造成系統(tǒng)水力失調(diào)，系統(tǒng)出現(xiàn)冷熱不均的現(xiàn)象。有些技術(shù)人員錯(cuò)誤地認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因是循環(huán)水泵的容量太小，結(jié)果只簡(jiǎn)單地采用加大水泵的方法解決了之，自然也就使水泵容量增大。　　

二、設(shè)計(jì)水泵工作點(diǎn)沿水泵特性曲線向右偏移的原因：

在水泵工作點(diǎn)向右偏移時(shí)，循環(huán)水泵所產(chǎn)生的揚(yáng)程降低，這對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)極其不利的，尤其是系統(tǒng)中最不利環(huán)路，將促使該環(huán)路的流量進(jìn)一步減少，影響正常使用功能。造成工作點(diǎn)右移的原因主要有兩個(gè)方面：

1、首先是設(shè)計(jì)中水力計(jì)算采用過(guò)大的安全系數(shù)及不實(shí)際的壓降計(jì)算方法

2、其次是設(shè)計(jì)的系統(tǒng)未進(jìn)行認(rèn)真的水力平衡計(jì)算，而施工后又未進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)調(diào)試。因此，為使系統(tǒng)按設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，除應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行相關(guān)計(jì)算外，還應(yīng)在選擇水泵時(shí)將水泵的工作點(diǎn)選擇在最佳工作點(diǎn)左側(cè)適當(dāng)?shù)奈恢茫苑浪脤?shí)際工作點(diǎn)超出一定范圍處于不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀況，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

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