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針對高壓主汽調(diào)節(jié)閥故障分析和解決方案這個問題，雙螺桿空壓機網(wǎng)就先從主汽閥閥桿漏汽的可能原因，然后再講述主汽閥閥桿漏汽的處理，最后通過案例分析來給大家詳細的介紹下。
一、主汽閥閥桿漏汽的可能原因
(1)閥桿與密封環(huán)之間的密封緊力不足，過多的蒸汽漏入閥桿與襯套，設(shè)計的閥桿漏汽密封裝置不能完全接納泄漏的蒸汽，造成蒸汽外泄。
(2)閥桿與密封環(huán)之間的錐形密封面損壞。
(3)汽封加熱器工作異常，或汽．氣混合物管道布置不正確。
(4)閥桿漏汽，密封裝置回汽管路不暢通或管路接錯。
二、主汽閥閥桿漏汽的處理
(1)取消高壓主汽閥閥位限制。視閥桿是否漏汽，若仍漏汽，可將閥位開啟指令增至1 03％一105％，使油動機過開，增大錐形密封面的密封力。采取上述措施后如果閥桿仍然漏汽，則可能是油動機的工作行程小于閥桿全開的行程，可將閥桿與聯(lián)軸器處的調(diào)整墊塊加厚 3～5mm，減小油動機的空行程，保證閥桿全開時密封面的真正密封。
(2)主汽閥解體時檢查閥桿錐形密封面的表面光潔度及受損情況，采取對研的方式檢查此密封面的接觸。由于密封環(huán)密封面堆焊了司太立合金，閥桿表面也采取了氮化處理，很少出現(xiàn)故障。
(3)檢查漏汽回路管路系統(tǒng)是否正常。
三、案例分析：
湛江發(fā)電廠2號汽輪機的1號高壓調(diào)節(jié)閥開啟失靈，嚴重影響機組安全穩(wěn)定運行。對閥門進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)高壓調(diào)速汽門閥座下沉10mm，導致閥碟導向凸肩脫 離導向槽，無法對蒸汽進行正常調(diào)節(jié)。鑒于機組臨修時間短，閥座下沉現(xiàn)場很難恢復(fù)，決定采用堆焊處理，增加導向凸肩的高度，達到恢復(fù)高壓主汽調(diào)節(jié)閥原有的使 用功能。
1、高壓主汽調(diào)節(jié)閥修復(fù)方案
1．1閥碟導向凸肩工作機理2號機組為東方汽輪機廠制造的（N300－16．7／537／537－3型）汽輪機，它的高壓主汽調(diào)節(jié) 閥是由1個主汽閥和2個調(diào)節(jié)閥組成，高壓調(diào)節(jié)閥是用于調(diào)節(jié)高壓缸的進汽量。機組運行時，油動機作為機械提升裝置，使閥碟導向凸肩沿導向槽上下移動，控制調(diào) 節(jié)閥碟的開度。機組運行時，調(diào)節(jié)閥的高溫蒸汽為16．7MPa，537℃，導向凸肩主要承受熱應(yīng)力和一定的周向剪切應(yīng)力作用。1號高壓調(diào)節(jié)閥的閥碟與閥座 配合直徑為170mm，其閥碟的結(jié)構(gòu)如圖1所示，導向凸肩尺寸為55mm×30mm×10mm（高×寬×厚）。閥碟材料采用20Cr3MoWVA合金鋼， 為了提高閥碟耐汽蝕的性能，其表面進行過高溫滲氮處理。
1．2堆焊材料和焊接設(shè)備的選擇根據(jù)調(diào)節(jié)閥的工作條件，閥碟導向凸肩既要保證有足夠高溫強度，又要滿足一定的耐磨性。鑒于機組搶 修，無法采購到更佳匹配材料，參照堆焊材料的選用原則以及對各堆焊材料力學性能的分析，選用與母材材質(zhì)相近的 TIG－R34（12Cr2MoWVTIB，Φ2．5mm）焊絲。焊接設(shè)備采用LincolnV300－1及氬弧焊接配套工具；溫度監(jiān)控使用美國MX2紅 外線測溫儀。
2、焊接性能分析
根據(jù)碳當量公式計算，材料20Cr3MoWVA的主要特點是含碳及合金元素較多，焊接時焊縫及熱處理區(qū)容易出現(xiàn)淬硬組織，當焊件剛 性及接頭應(yīng)力較大時，容易產(chǎn)生冷裂紋。經(jīng)過滲氮處理的閥碟，其表面硬度高達HV900，焊接時極易產(chǎn)生裂紋。
3、堆焊工藝
3．1工藝路線焊前打磨清洗－預(yù)熱－堆焊－焊后熱處理－焊后車削。
3.2焊前準備首先用角向砂輪打磨徹底清理去除堆焊部位20mm范圍內(nèi)的滲氮層，打磨深度應(yīng)大于0．4mm，測量打磨部位的硬度 值，并保證施焊區(qū)域達到HB185～321的要求。按JB4730－94檢測標準，檢查打磨后的導向凸肩表面質(zhì)量不得有裂紋、夾渣等缺陷，達到Ⅰ級標準為 合格。然后用丙酮清洗閥碟焊接部位及其周圍50mm范圍內(nèi)，保證無水、油等；用砂紙清除氬弧焊絲表面的油污和銹斑等臟物。
3．3焊接工藝及參數(shù)采用氧乙炔火焰加熱的方法進行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度為350～400℃，用測溫儀測量預(yù)熱溫度。閥碟焊接部位露 出，其它部位用石棉布包覆，避免電弧燒傷。工藝參數(shù)I＝80～90A，氬氣流量8～10L／min，直流正接，電壓范圍10～15V，焊接速度 30～45mm／min，每道擺動寬度≤10mm，每層堆焊厚度≤4mm。預(yù)熱溫度達到后開始焊接，層間溫度控制在300～400℃，焊接過程中不允許產(chǎn) 生任何缺陷，重點檢查引、收弧處，發(fā)現(xiàn)缺陷立即用角向磨光機去除。為保證加工余量，按圖堆焊尺寸，外徑增加5mm，內(nèi)徑減少5mm，堆高13mm。一邊堆 焊完成后再堆焊另一邊。焊接完成后，用硅酸鋁耐火棉包覆緩冷，焊接部位冷到100～150℃，立即進行焊后局部熱處理。熱處理采用火焰加熱至 640～660℃，保溫30min，用測溫儀監(jiān)測，升溫速度和冷卻速度均＜300℃／h，冷卻至300℃以下可不控制，冷卻時用硅酸鋁纖維毯包覆緩冷。
4、焊后檢驗
按照工藝路線完成閥碟的堆焊和機械加工后，經(jīng)滲透探傷和超聲波探傷檢查，焊縫沒有裂紋、夾渣、氣孔等缺陷質(zhì)量，堆焊質(zhì)量達到 JB4730－94標準Ⅰ級的要求；在加工表面進行硬度測試，其平均硬度值為HB241，與原母材的硬度值相近，滿足工件的使用性能。
5、結(jié)論
2號機組1號高壓主汽調(diào)節(jié)閥焊接修復(fù)并運行近1年后，在機組大修時解體檢查，堆焊的閥碟凸肩經(jīng)5616h運行未發(fā)現(xiàn)任何問題�？梢� 用TIG－R34氬弧焊絲堆焊20Cr3MoWVA材料采用預(yù)熱350～400℃，焊后640～650℃，保溫30min處理的焊接工藝是合理可行的。它 不但解決了高壓主汽調(diào)節(jié)閥正常對蒸汽進行調(diào)節(jié)，還節(jié)省了上萬元資金。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期：2011-05-25
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