上海方工閥門制造有限公司認為一些依靠重錘進行蝶閥自關(guān)閉的水電站，蝶閥運行幾年后，在關(guān)閉過程中出現(xiàn)了蝶閥關(guān)不到全關(guān)位置的故障。針對這個問題進行分析，提出了一種可靠的蝶閥自動關(guān)閉程序，該程序既保證了蝶閥的正常關(guān)閉，對水電站的檢修、運行提供了安全保障，又較好地保護了蝶閥主軸及軸承，延長了蝶閥的使用時間。
1、蝶閥出現(xiàn)故障原因
芹山水電站采用 PDF130-WZ-280 型蝶閥，系臥式雙平板活門結(jié)構(gòu)。蝶閥總裝包括閥體、活門、工作主密封、軸承、轉(zhuǎn)臂、接力器、鎖定裝置、重錘和旁通閥等。蝶閥閥體采用鑄焊整體結(jié)構(gòu)，閥體與工作密封圈接觸處采用不銹鋼材料，延長了密封圈的使用壽命并提高了密封性能。閥門的密封設(shè)在下游側(cè)，密封面采用斜面結(jié)構(gòu)，因而有很好的密封性能。閥體的底部有 8 條地腳螺栓作為固定閥體用，能承受接力器向上推力和動水作用在活門上的向上分力，而不能承受活門全關(guān)時的水推力。為增加活門在動水關(guān)閉時的自關(guān)閉力矩，活門與閥體均按偏置設(shè)計，其幾何中心與轉(zhuǎn)動中心偏移 50mm，增加了關(guān)閉的可靠性。閥門的主工作密封采用實心異形橡膠放在活門周邊，用壓圈和壓緊螺釘緊固在活門上，為了保證密封圈可調(diào)和且調(diào)節(jié)后定位，設(shè)有鎖緊螺釘加以固定。閥軸采用 40Cr 鍛鋼材料，與軸承和軸端密封接觸處采用鍍鉻保護，與活門采用插人圓柱銷固定。軸承由鋼套和銅瓦組成，銅瓦材料為鑄鋁青銅（ZCuAl1OFe3)，軸端密封采用 U 形支承環(huán)密封圈，密封力可調(diào)，更換方便。
該閥布置 2 臺直徑 200mm 直缸搖擺式接力器，接力器的活塞桿通過轉(zhuǎn)臂與閥軸相連，活塞桿表面鍍鉻處理。活塞與缸體問密封采用 O 形圈與聚四氟乙稀組合式密封圈；接力器缸內(nèi)設(shè)有二段關(guān)閉裝置和節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)，外部采用高壓軟管連接。
控制系統(tǒng)。蝶閥的開啟采用 FYZ 閥門液壓控制裝置供油，推動接力器把活門和重錘至全開后采用油壓鎖錠，鎖錠油源來自于調(diào)速器油壓裝置。當機組發(fā)生事故或需正常停機時，切換鎖錠油源脫開，蝶閥依靠自身所配置的 2 個重錘（各 3.5 t）和水力作用至活門全關(guān)，起到切斷水流和保護機組的作用。
2、故障真實表現(xiàn)
芹山水電站蝶閥于 2000 年 3 月投人運行，運行至 2002 年 3 月，發(fā)現(xiàn)在關(guān)閉蝶閥過程中，當?shù)y關(guān)閉至全行程的約 95% 時，蝶閥轉(zhuǎn)臂（重錘）停止下落，蝶閥不能自行到達全關(guān)位置。這與蝶閥只能在全開或全關(guān) 2 個位置相矛盾，蝶閥位置處于不定態(tài)，造成漏水量較大，引起較強的噪聲，給水電站的檢修運行帶來了較大的安全隱患。
3、原因探討
A 、油管路方面
出現(xiàn)這種現(xiàn)象有可能是由于回油管路排油不暢引起接力器關(guān)側(cè)油腔油未排盡，由此造成接力器活塞不能完全回復(fù)至全關(guān)位置，導(dǎo)致蝶閥轉(zhuǎn)臂下落不能到達最大行程，引起蝶閥關(guān)不到全關(guān)位置。就此對操作油管路進行檢查，對于管路上的油閥門進行分解檢查，確保操作油管路暢通無阻。
B 、接力器結(jié)構(gòu)
為了降低在關(guān)閉過程中接力器活塞沖擊接力器油底部的速度和壓力，在操作接力器缸內(nèi)設(shè)有二段關(guān)閉裝置，即節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)。對接力器節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)進行清洗并對接力器節(jié)流閥進行調(diào)整，加大節(jié)流閥開口，使回油的流量變大，節(jié)流閥前、后的壓差變小，有利于接力器活塞的下落。同時，檢查發(fā)現(xiàn)接力器活塞桿表面鍍鉻層完好，無銹蝕卡澀跡象。用以上 2 種方法進行處理后，沒有明顯的效果，說明蝶閥不能到達全關(guān)位置的原因與操作系統(tǒng)（操作管路及接力器裝置）無關(guān)。
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