高压调节门门杆松脱的原因分析与对策

摘要：本文具体分析了哈尔滨引进型国产300MW汽轮机组高压调理门在运行中门杆脱出，致使阀门关闭的缘由并提出对策，重点指出检修工艺的完善对机组平安运行的重要性。
要害词：汽轮机高压调理门脱出对策
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1情况介绍：
河北西柏坡发电有限责任公司装机容量为4×300MW、哈汽N300-16.7/537（538）/537（538）、亚临界、单轴、凝汽式汽轮机，高压缸进汽由两个高压主汽门和六个高压调理门（简称高调门）控制，高调门运行方式凭据负荷年夜小采用单阀或顺序阀。其中#1机组1993年12月投产，历经3次年夜修、6次小修，末次年夜修时间为2002年10月。

2事务原由
2.12002年10月#1机组年夜修，#4高调门解体发现门杆头部（此处无螺纹，但加工有止动横销孔，ф12mm，L=120mm）发生横向断裂。因止动横销（简称横销）未脱出，所以#4高调门年夜修前运行稳定，未见异常。

2.2门杆头断裂的缘由分析

2.2.1受力。持久运行中蒸汽对门杆发生轴向周期性激振力，门杆头部和毗连螺纹部门轻易发生疲钝损坏。

2.2.2加工工艺。门杆头横销孔采用钻孔后再铰孔加工而成，孔边缘显现刀锋状，形成典型的应力集中点，裂纹一旦形成后就会迅速成长为断裂。

2.2.3材质。门杆材质2Cr12NiMoWV，工作于高温下，为增加其抗高温氧化能力，概况进行了非凡的渗氮处置，形成一层厚约0.5mm的氮铁化合物，其硬度、耐磨性、抗氧化性年夜年夜增加，响应的脆性增年夜，韧性下降。

2.2.4装配工艺不妥。

哈汽厂高调门装配图工艺要求：冷态安装，门杆旋进导向套内，需要对门杆施加152N*M的扭力，然后装进横销。即要求冷态安装后门杆与导向套完全紧力接触，制止留有间隙。热态运行时，由于门杆被包在导向套内部，温度高于导向套，其轴向线性膨胀量年夜于导向套，上述紧力配合依然能获得保证。是以门杆热态运行时，门杆遭到蒸汽的轴向激振力，此力会直接传递至导向套，从而使门杆的毗连螺纹不受激振力的作用，由于毗连螺纹部位是更容易发生损坏的应力集中点，这样就避免了螺纹的疲钝损坏。现实情况并非如斯，6个高调门分歧水平存在不合适技术要求的现象，即冷态时回装门杆，施加152N*M扭力矩后，门杆横销孔与导向套横销孔发生了错位现象，横销没法顺遂装进。为了能顺遂安装横销，必需要将门杆稍微旋退，假设依照横销孔错位2mm、门杆毗连螺纹为M50*2计较，门杆需要退出约0.025mm，即门杆头与导向套存在0.025mm的间隙，这又不合适技术要求的紧力配合。假设检修人员轻忽了装配技术要求，图省力而轻率地安装，就会留下平安隐患。

横销孔错位的两个主要缘由：a零部件出厂时加工尺寸未到达技术精度要求；b门杆持久运行于高温、受力状态下，毗连螺纹受拉应力、压应力、振动疲钝破坏和高温氧化等影响，概况发生变形、缺损，装配间隙随之发生变化。

2.2.5横销变形。横销受力后发生轻度弯曲变形，检修时未予更换，强行安装时由于分歧心横销对销孔边缘发生较年夜的挤压力，销孔边缘受力状态进一步恶化，开裂的可能性急剧增年夜。

2.2.6冲击应力。机组在年夜小修后期经常做DEH混防实验、年夜联锁实验、开机时做超速实验和运行中紧急停机，高调门城市在0.3～0.5秒内迅速关闭，设计上由于高调门门杆与阀碟之间不存在（如高压主汽门阀芯内部安装的）缓冲弹簧结构，使得门杆遭到屡次强烈撞击，门杆头的冲击应力尤其严重，进一步加重了横销孔的裂损。

3对策：
更换新门杆。鉴于旧导向套的横销孔假设再次打孔有可能内径被钻头扩年夜或钻头跑偏使横销孔作废，致使横销的装配尺寸不合适要求，决议重新加工横销孔，位置在原孔下方20mm处，新门杆与导向套冷态安装后钻孔加工一次完成。

4事务的成长
4.12003年4月8日，运行人员发现#1机#4高调门就地阀门有开度（主控监视屏幕显示LVDT阀门开度反馈有指示），关闭指令发出后阀门却无响应，思疑执行机构的伺服阀发生故障，要求检修人员处置。机检人员关闭进油截止门，发现油念头其实不随之关闭，再打开快速卸载阀卸油，油念头依然不关闭，当检查汽侧执行机构时意外发现#4高调门门盖上有一根销子，确认门杆与导向套的横销脱出，门杆发生自旋转后脱离导向套向下运动关闭进汽。

4.2缘由分析

4.2.1横销安装后必需在横销孔两头用样冲封铆，由于门杆套的材质硬度高，封铆坚苦，封铆点变形量小，未能起到很好的封堵作用。

4.2.2横销长度与销孔的长度相差无几，封铆余地小，造成封铆坚苦。假设横销擅长销孔，则没法封铆。

4.2.3导向套销孔四周因屡次封铆拆卸，边缘母材缺损较多，封铆坚苦。

4.2.4要害缘由是在原装配设计中，导向套销孔被其两侧杠杆臂夹持，即从外侧观察销子，由于杠杆臂的隐瞒，只能看到横销截面的一半，其设计思绪可以理解为当销子因各类缘由发生松动并贪图向一侧移动时，在移动很小的位移后就会碰顶到杠杆臂而遏制。年夜修中重新加工的销横孔由于整体下移20mm，横销恰恰脱离了杠杆臂的庇护，运行中横销能够顺遂脱出并致使阀杆下移关闭汽门。

5处置步骤
5.1机组连结运行状态、单阀运行方式，负荷限制在220MW以下，关闭#4高调门油念头进油截止门，切断油路。

5.2撤除油念头与杠杆臂的联络销子，先用千斤顶支起杠杆臂，并在蓄压弹簧下部间隙内塞进合适的垫块（方钢）。

5.3拆下拉弹簧，再撤往千斤顶，拆卸杠杆臂与导向套和后支座的联络销子，拆下杠杆臂，使导向套完全袒露。

5.4由于阀蝶在关闭状态，阀前后存在庞大的蒸汽压力差，阀蝶被牢牢压在底口上，门杆也不会轻易运动，这时候顺时针旋转导向套直至销子孔对位，回装销子并电焊封点巩固，恢复其余的联络。

5.5周密监视负荷变化，打开油念头进油截止门，#4高调门投进运行，撤往蓄压弹簧下部的垫块。

6反思
6.1检修人员对装备的结构及原理必需要有周全的理解和掌控，要求具体到每个细节问题。任何对装备（尤其是进口或引进国外技术生产的产物）的更改或变更都必需经过专业技术人员的论证后才能进行，任何未经过技术论证的行为城市支出不应有的价格。

6.2完善的高调门检修工艺是保证其持久平安运行的条件条件，其中人员素质据有主导地位。进一步增强检修人员的技术培训工作，提高整体的技术水平，应是今朝的重要关注点，只有这样才能确保装备的检修质量。