禹州350MW汽轮机阀门性能试验

　　禹州350MW汽轮机阀门性能试验傅人鹤，朱正智（上海汽轮机有限公司工艺处，上海200240）了分析与讨论。

　　1概述主汽门、调节汽阀、再热主汽门、再热调节汽阀等汽轮机本体阀门是电厂的关键设备，这些阀门的质量直接关系到汽轮机组的正常工作及安全运行。以往由于受制造厂的条件所限，阀门的快关、泄漏等的性能测试一般都在电厂安装时进行，而制造厂一般不做厂内性能试验。据我们了解，即使像西屋这样的国外大公司，在阀门的正常生产中也不做厂内性能试验。阀门在安装现场做性能试验有一定的好处，即阀门做试验时，汽轮机已基本安装就绪，油、电、汽、水等系统已基本到位，试验条件较优越。但一旦试验结果显示阀门在制造中有某些缺陷时，则只能在电厂采取应急消缺措施，从这个角度讲，电厂现场的加工条件就不如制造厂来得优越。如今在市场经济的形势下，为提高产品质量，更好地为用户服务，我们认为汽轮机制造厂家有必要考虑改变以往的习惯做法，在出厂前创造条件对阀门进行较全面的性能试验，以确保阀门的严密性、快关时间等性能指标合格，以近，受西屋公司委托，STC对禹州350MW汽轮机的主汽门及调节汽阀、再热主汽门及再热调节汽阀进行了一次较全面的厂内性能试验。这次试验的阀门是STC完禹州350MW汽轮机阀门性能试验全按西屋公司的新版本图纸制造的，西屋公司也未对该型号的阀门进行过厂内性能测试。这次对此类大型本体阀门在出厂前就进行较为全面的性能试验，对我们来讲还是一次全新的尝试。

　　2试验方法在厂内试验时，为考核阀门的动作灵活性和快关时间，所采用的方法是模拟电厂的控制系统，使油动机能在高压油的控制下带动阀碟作各种开、关动作，而装在阀门上的线性位移发送器、速度传感器等仪器将动作的电信号送至录波仪记录并打印出试验结果。

　　为了考核阀门关闭的严密性，我们采用基于水压试验原理的方法，即对阀门进汽腔室施以一定的水压，在密封面后方收集泄漏的液体，以其单位时间泄漏量来衡量阀门的密封性。这种方法与在电厂安装现场做试验是不同的，电厂做试验时是在阀门及汽轮机安装完毕后，对阀门通以高压蒸汽，在阀门关闭后，看汽轮机的转速是否在规定的数值以下，主要考核阀门的泄漏对汽轮机的直接影响。而前一种方法考核的则是每一个具体密封面的密封性能。

　　为了保证试验顺利进行，我们编制了《禹州350MW汽轮机主汽门及调节汽阀厂内性能试验规程》、《禹州350MW汽轮机再热主汽门及再调节汽阀厂内试验规程》。在这两份试验规程中，我们对试验的条件、安全要求、阀门的装配要求、各项试验的内容、技术要求、操作步骤、试验后的解体加工、防锈及后装配都作了详细规定。

　　3试验装置如前所述，阀门的试验是建立在用水压试验来测试密封面的泄漏量这一基础上的，但其试验装匕制造过程中的阀鞭度试验要复杂得多，这也是试验工作的难度所在。

　　为此，要注意以下几个方面的问题：（）在编制加工工艺时就要考虑性能试验时的泵水工具，并安排好各管路及附件，及在阀壳进、出汽口处要预留泵水止口，待试验结束后再加工阀壳进、出汽口的焊接坡口。

　　（2）要考虑好做各项试验时测泄漏量的位置结构，以便于收集。

　　（3）该阀门的油动机及油动遮断阀所采用的是抗燃油，故应配备一台专用的EH泵及油箱装置，同时应设计好相应的电磁阀、管路等控制部件，要求安装、操作简单方便。

　　（4）要考虑好测试用的线性位移发送器、速度传感器、录波仪等元件的安装及电器线路的连接。

　　（5）试验用的高压水泵应有较大的流量。

　　因测试过程中被测密封面允许有一定的泄漏，若高压水泵流量较大，就有利于保持泵水压力的稳定。

　　（6）考虑到阀门重达十几吨，特别是做快关试验时还会有剧烈的振动，所以设计的阀门支承结构要做到结构简单、稳定安全、使用方便。再则试验的场地要求行车起吊能力强，有较完善的给排水系统，以便于试验时对阀门灌水及排放。

　　禹州350MW汽轮机主汽门、调节汽阀、再热主汽门及再热调节汽阀试验时的支承结构、泵水工具、管路的配置情况分别见（试验情况4.1试验项目和技术要求这次试验共安排8个试验项目：②主汽门阀杆及调节汽阀阀杆密封试验；④周节汽阀的动作和快关试验；上4汽T晋E⑤再热主汽门阀座密封试验；⑥再热主汽门摇臂轴及再热调节汽阀阀杆密封试验；⑦再热主汽门动作和快关试验；⑧再热调节汽阀动作和快关试验。

　　以上试验内容，按中美双方签订的合同规定，这次生产的两台阀门中仅一台做试验，且同一台的左右两套阀门中仅取一套做试验，若试验不合要求，则需考虑其它的阀门再作试验。

　　这次试验的所有技术要求均按西屋公司规定执行（具体数据参见试验结果）。

　　支架闷板A闷板B测泄处EH油支架测泄漏处4.2试验概况及发现的问题配和零件的加工进行了严格的检查，阀碟行阀门的试验由中美双方合作进行，美方程、各部间隙、密封面接触状况均符合图纸要代表ThomasPool参加了试验，并与我方技求。

　　术人员进行了技术交流。试验前对阀门的装试验是严格按照试验规程进行的，各密禹州350MW汽轮机阀门性能试验封面的考核都必须维持压力六十分钟，用称重法测量六十分钟内所收集到的泄漏量。

　　在做各项阀杆泄漏试验时，由于这次所用的EH油泵规格较小（西屋公司提供），而每次试验时间长达六十分钟，为了使油泵能可靠工作，按西屋公司建议，我们采用一套压弹簧工具将阀门弹簧预压缩，并将EH油泵的溢流阀压力值的设置适当降低，以减少油动机的作用力，从而减轻了油泵的负荷。

　　1?线性位移发生器2?速度传感器快关试验时用录波仪记录试验的有效图形，从图形上读出快关时间。

　　每个阀门至少做快关试验三次（为线性位移发送器及速度传感器在阀门上的安次性使用，在安装时，操作者从节约考虑，临时用一只*O*型圈代替此垫片，造成大量的水从阀杆套与阀盖的接缝处漏出（见直径间隙0. 2处）。故障排除后，问题顺利解决，试验结果符合要求。

　　装情况，为再热调节汽阀快关试验时录波仪打印出的有效图形）。

　　做调节汽阀阀杆密封试验时，发现水从调节汽阀阀盖漏汽口大量涌出。即暂停试验，拆开，将调节汽阀杆与阀杆套之密封面研磨，装上后再试，情况依然如故。后经查找故障原因，发现在调节汽阀阀盖与阀壳接触面做调节汽阀快关试验时，一只调节汽阀符合要求，另一只调节汽阀试验结果略微超差，要求为0. 085~0.125秒，实际为0.131秒。经与西屋公司联系，西屋答复，这项指标原来是定得比较紧的，现在这个结果是可以通过的，只要不超过0. 15秒就可以接受（注：处原有一口缠绕式石墨垫片该垫片口能一按国内标准，大型机组要求在0.2秒以内）。

　　上4汽T晋E禹州用户代表见证了试验。

　　5试验结果为便于分析比较，现将允许值及试验结果，按主调门及再热主调门分列于表1、表2.允许值来于西屋公司提供的图纸资料。

　　6分析与讨论（1）这次试验的结果显示，再热主汽门阀座的严密性非常好，泄漏量仅0.027L/min主汽门的严密性也不错，泄漏量为0. 461L/min但比再热主汽门大。究其原因，我们认为，这可能不是装配及零件的加工质量所致。而主要是两种阀门的结构形式不同造成的。

　　再热主汽门口径大、工作压力低、采用的是摇板式结构，阀碟关闭时有很好的自位对中能力。而主汽门是卧式布置，阀碟关闭时作水平直线运动，由于阀碟、阀杆、阀杆套之间有较大的配合间隙，在自重的作用下，阀碟的自位对中能力相对再热主汽门来说差一点，所以泄漏量就比再热门大。

　　表1主汽门及调节汽阀试验试验水压允许值试验结果主汽门及阀座密封试验主汽门阀杆密封试验也1调节汽阀阀杆密封试验也2调节汽阀阀杆密封试验主汽门快关试验也1调节汽阀快关试验也2调节汽阀快关试验表2再热主汽门及再热调节汽阀试验试验水压允许值试验结果再热主汽门阀座密封试验再热主汽门摇臂轴密封试验再热调节汽阀阀杆密封试验再热主汽门快关试验再热调节汽阀快关试验（2）主汽门阀杆泄漏量0.节汽阀阀杆泄漏量0.058L/min，0.130L/ min完全达到设计要求，但明显比再热调节汽阀大，我们认为这可能与加工工艺有关，今后应进一步优化工艺，如在磨阀杆套内圆时，同时磨出其台阶面，以改善阀杆的配研效果。

　　汽门快关时间为0.30秒，这两个项目对电厂机组的安全运行非常重要，测试结果也是令人满意。两只调节汽阀中的一只快关时间稍禹州350MW汽轮机阀门性能试验有超差，尽管为西屋公司所通过，但总不。影响快关的因素有很多，诸如弹簧力、加工与装配质量、油动机的阻尼作用，排油阻力、油温（当时气温较低，油温仅40*C）等，但我们认为诸因素中，油动机的缓冲作用是关键的。在试验现场，凭目测可感觉到，调节汽阀油动机的缓冲作用非常明显。我们认为可通过调整油动机自由行程（规定值为6.4mm）来改变油动机缓冲作用的强弱，自由行程适当增加可减弱此作用，反之则增强。这次由于在试验前的装配中，已把活塞杆与连结器之定位销打好了，故没有作这项调整。

　　（4）原设计在主汽门阀杆穿出阀盖处附加了一套机构，它用一只*O*型圈密封阀杆，以便试验时水流不会从此溢出。但在试验时我们发现，这一机构的结构不尽合理，*O*型圈太细，只要主汽门阀杆一做动作，该*O*型圈就被拉坏，且更换时拆装也极不方便，此意见将向西屋公司提出，要求改进。

　　（5）这次按西屋公司规定，凡泄漏试验都需维持压力60分钟。实际上，试验时当压力保持到4~5分钟时泄出的水流就已稳定，无需试验那么长的时间。

　　（6）在市场经济的形势下，今后与用户签订性能试验合同的可能性会增加，这次的试验装置中EH油泵、油箱、录波仪等都是西屋公司提供的，EH泵规格太小，油箱容量也不足，仪器及电气设备的接线都是临时的，较凌乱，今后应针对这些问题设计制造一台使用方便，性能完善的阀门试验台。

　　7结论从试验的结果和过程看，这次试验是成功的，各个项目都达到了设计要求。该项试验的成功，也为我公司积累了阀门试验方面的经验。我公司目前所生产的大型汽轮机阀门的结构，大都类似禹州机组，这次试验的成功也表明，我公司所生产的这类阀门，完全能保证机组的安全运行……书讯。

　　本译文集共选编了17篇文章，介绍美国、日本、丹麦、前苏联、德国等超临界汽轮机的设计、研究、运行以及提高蒸汽参数、扩大机组容量和增加效率的方法，其中包含一篇介绍超临界大功率汽轮机发展的综述文章。

　　本书可供广大科技人员。

　　本译文集由上海汽轮机有限公司总办情报室编辑出版（2000年12月）16开本，116页，塑封装订，定价30元/本。

　　本译文集共收录了国外公司在热电联供（抽汽式）汽轮机及旋转隔板的研究、制造、翻新改建方面的文章15篇，联合循环用汽轮机设计、制造方面的文章4篇，另外附有1篇国外热电联供/联合循环汽轮机的发展及1篇俄罗斯抽汽式汽轮机综述等。上海汽轮机有限公司总师办情报室编辑出版（2000年9月底）16开本，塑封装订，173页，工本费40元/本。