1、Word - 5 -高壓調(diào)節(jié)閥門桿松脫的原因分析和對策 1、狀況介紹：河北西柏坡發(fā)電有限責任公司裝機容量為4300MW、哈汽N300-16.7/537(538)/537(538)、亞臨界、單軸、凝汽式汽輪機，高壓缸進汽由兩個高壓主汽門和六個高壓調(diào)整門(簡稱高調(diào)門)掌握，高調(diào)門運行方式依據(jù)負荷大小采納單閥或挨次閥。其中#1機組1993年12月投產(chǎn)，歷經(jīng)3次大修、6次小修，末次大修時間為2021年10月。 2、大事起因 2.1、2021年10月#1機組大修，#4高調(diào)門解體發(fā)覺門桿頭部(此處無螺紋，但加工有止動橫銷孔，12mm，L=120mm)發(fā)生橫向斷裂。因止動橫銷(簡稱橫銷)未脫出，所以#4高調(diào)

2、門大修前運行穩(wěn)定，未見特別。 2.2、門桿頭斷裂的緣由分析 2.2.1、受力。長期運行中蒸汽對門桿產(chǎn)生軸向周期性激振力，門桿頭部以及連接螺紋部分簡單產(chǎn)生疲憊損壞 2.2.2、加工工藝。門桿頭橫銷孔采納鉆孔后再鉸孔加工而成，孔邊緣呈現(xiàn)刀鋒狀，形成典型的應力集中點，裂紋一旦形成后就會快速進展為斷裂。 2.2.3、材質(zhì)。門桿材質(zhì)2Cr12NiMoWV，工作于高溫下，為增加其抗高溫氧化力量，表面進行了特別的滲氮處理，形成一層厚約0.5mm的氮鐵化合物，其硬度、耐磨性、抗氧化性大大增加，相應的脆性增大，韌性降低。 2.2.4、裝配工藝不當。 哈汽廠高調(diào)門裝配圖工藝要求：冷態(tài)安裝，門桿旋入導向套內(nèi)，需要對

3、門桿施加152N*M的扭力，然后裝入橫銷。即要求冷態(tài)安裝后門桿與導向套完全緊力接觸，禁止留有間隙。熱態(tài)運行時，由于門桿被包在導向套內(nèi)部，溫度高于導向套，其軸向線性膨脹量大于導向套，上述緊力協(xié)作依舊能得到保證。因此門桿熱態(tài)運行時，門桿受到蒸汽的軸向激振力，此力會直接傳遞至導向套，從而使門桿的連接螺紋不受激振力的作用，由于連接螺紋部位是更易發(fā)生損壞的應力集中點，這樣就防止了螺紋的疲憊損壞。實際狀況并非如此，6個高調(diào)門不同程度存在不符合技術(shù)要求的現(xiàn)象，即冷態(tài)時回裝門桿，施加152N*M扭力矩后，門桿橫銷孔與導向套橫銷孔發(fā)生了錯位現(xiàn)象，橫銷無法順當裝入。為了能順當安裝橫銷，必需要將門桿稍微旋退，假如根

4、據(jù)橫銷孔錯位2mm、門桿連接螺紋為M50*2計算，門桿需要退出約0.025mm，即門桿頭與導向套存在0.025mm的間隙，這又不符合技術(shù)要求的緊力協(xié)作。假如檢修人員忽視了裝配技術(shù)要求，圖省力而草率地安裝，就會留下平安隱患。 橫銷孔錯位的兩個主要緣由：a零部件出廠時加工尺寸未達到技術(shù)精度要求；b門桿長期運行于高溫、受力狀態(tài)下，連接螺紋受拉應力、壓應力、振動疲憊破壞和高溫氧化等影響，表面產(chǎn)生變形、缺損，裝配間隙隨之發(fā)生變化。 2.2.5、橫銷變形。橫銷受力后產(chǎn)生輕度彎曲變形，檢修時未予更換，強行安裝時由于不同心橫銷對銷孔邊緣產(chǎn)生較大的擠壓力，銷孔邊緣受力狀態(tài)進一步惡化，開裂的可能性急劇增大。 2.

5、2.6、沖擊應力。機組在大小修后期常常做DEH混防試驗、大聯(lián)鎖試驗、開機時做超速試驗以及運行中緊急停機，高調(diào)門都會在0.30.5秒內(nèi)快速關閉，設計上由于高調(diào)門門桿與閥碟之間不存在(如高壓主汽門閥芯內(nèi)部安裝的)緩沖彈簧結(jié)構(gòu)，使得門桿受到多次劇烈撞擊，門桿頭的沖擊應力尤為嚴峻，進一步加劇了橫銷孔的裂損。 3、對策：更換新門桿。鑒于舊導向套的橫銷孔假如再次打孔有可能內(nèi)徑被鉆頭擴大或鉆頭跑偏使橫銷孔作廢，導致橫銷的裝配尺寸不符合要求，打算重新加工橫銷孔，位置在原孔下方20mm處，新門桿與導向套冷態(tài)安裝后鉆孔加工一次完成。 4、大事的進展 4.1、2021年4月8日，運行人員發(fā)覺#1機#4高調(diào)門就地閥門

6、有開度(主控監(jiān)視屏幕顯示LVDT閥門開度反饋有指示)，關閉指令發(fā)出后閥門卻無響應，懷疑執(zhí)行機構(gòu)的伺服閥發(fā)生故障，要求檢修人員處理。機檢人員關閉進油截止門，發(fā)覺油動機并不隨之關閉，再打開快速卸載閥卸油，油動機仍舊不關閉，當檢查汽側(cè)執(zhí)行機構(gòu)時意外發(fā)覺#4高調(diào)門門蓋上有一根銷子，確認門桿與導向套的橫銷脫出，門桿發(fā)生自旋轉(zhuǎn)后脫離導向套向下運動關閉進汽。 4.2、緣由分析 4.2.1、橫銷安裝后必需在橫銷孔兩端用樣沖封鉚，由于門桿套的材質(zhì)硬度高，封鉚困難，封鉚點變形量小，未能起到很好的封堵作用。 4.2.2、橫銷長度與銷孔的長度相差無幾，封鉚余地小，造成封鉚困難。假如橫銷長于銷孔，則無法封鉚。 4.2.

7、3、導向套銷孔四周因多次封鉚拆卸，邊緣母材缺損較多，封鉚困難。 4.2.4、關鍵緣由是在原裝配設計中，導向套銷孔被其兩側(cè)杠桿臂夾持，即從外側(cè)觀看銷子，由于杠桿臂的遮蓋，只能看到橫銷截面的一半，其設計思路可以理解為當銷子因各種緣由產(chǎn)生松動并企圖向一側(cè)移動時，在移動很小的位移后就會碰頂?shù)礁軛U臂而停止。大修中重新加工的銷橫孔由于整體下移20mm，橫銷恰恰脫離了杠桿臂的愛護，運行中橫銷能夠順當脫出并導致閥桿下移關閉汽門。 5、處理步驟 5.1、機組保持運行狀態(tài)、單閥運行方式，負荷限制在220MW以下，關閉#4高調(diào)門油動機進油截止門，切斷油路。 5.2、拆除油動機與杠桿臂的聯(lián)結(jié)銷子，先用千斤頂支起杠桿臂

8、，并在蓄壓彈簧下部間隙內(nèi)塞入合適的墊塊(方鋼)。 5.3、拆下拉彈簧，再撤去千斤頂，拆卸杠桿臂與導向套以及后支座的聯(lián)結(jié)銷子，拆下杠桿臂，使導向套完全暴露。 5.4、由于閥蝶在關閉狀態(tài)，閥前后存在巨大的蒸汽壓力差，閥蝶被緊緊壓在底口上，門桿也不會輕易運動，這時順時針旋轉(zhuǎn)導向套直至銷子孔對位，回裝銷子并電焊封點堅固，恢復其余的聯(lián)結(jié)。 5.5、嚴密監(jiān)視負荷變化，打開油動機進油截止門，#4高調(diào)門投入運行，撤去蓄壓彈簧下部的墊塊。 6、反思 6.1、檢修人員對設備的結(jié)構(gòu)及原理必需要有全面的理解和把握，要求詳細到每一個細節(jié)問題。任何對設備(尤其是進口或引進國外技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品)的更改或者變動都必需經(jīng)過專業(yè)技術(shù)人員的論證后