CN105952498B - 应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，包括：步骤A：关闭阀门；步骤B：将阀门的原轴承更换为替换轴承，替换轴承耐受高温的温度大于原轴承耐受高温的温度；步骤C：将阀门的原润滑剂更换为替换润滑剂，替换润滑剂在高温下的稳定性高于原润滑剂在高温下的稳定性；步骤D：在阀门的轴承朝向阀门汽室内的一侧设置蒸汽屏障，蒸汽屏障与步骤阀门的阀轴以及与阀门的汽室内壁的之间密封；步骤E：在阀门非驱动端的轴承室外部设置散热装置。实施本发明的技术方案，可解决因阀门的机械密封而导致的高温进而导致的阀门卡涩问题，其中该处理方法中所使用的阀门关闭装置，可提供关闭阀门所需的力，使关闭阀门的操作更简单而有效。

Description

应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法

技术领域

本发明涉及阀门领域，尤其是涉及一种应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法。

背景技术

汽轮机蒸汽阀门密封，普遍采用的是“迷宫式”轴封系统，而有的为了减小阀门整体尺寸、简化轴封系统、提高热效率，会采用机械密封。与传统的轴封系统抽气、供气的密封结构相比，带来了显著的高温问题，而忽视了相应提高轴承耐温等级、油脂耐温等级的必要性；另一方面，机械密封不可避免的漏气，又加速了轴承的锈蚀及油脂老化产生硫化氢对轴承严重腐蚀，从而形成恶性循环，导致汽轮机中压缸阀门卡涩，甚至可能导致汽轮机中压缸进气调节阀和截止阀全部卡死在全开位置，机组长期低功率运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，包括：

步骤A：关闭阀门；

步骤B：将阀门的原轴承更换为替换轴承，替换轴承耐受高温的温度大于原轴承耐受高温的温度；

步骤C：将阀门的原润滑剂更换为替换润滑剂，替换润滑剂在高温下的稳定性高于原润滑剂在高温下的稳定性；

步骤D：在阀门的轴承朝向阀门汽室内的一侧设置蒸汽屏障，蒸汽屏障与步骤阀门的阀轴以及与阀门的汽室内壁的之间密封；

步骤E：在阀门非驱动端的轴承室外部设置散热装置；

其中，步骤A在步骤B、C、D和E之前执行。

优选地，步骤A包括：用阀门关闭装置关闭阀门；

阀门关闭装置包括固定在阀门的驱动杆上的连接组件、顶住阀门外侧的顶压件以及两端分别与连接组件和顶压件可转地连接的丝杆，丝杆与连接组件和/或顶压件通过螺纹连接以实现可转地连接，丝杆的轴向与阀门的驱动杆的轴向相同，以通过旋动丝杆来带动连接组件相对于顶压件移动、进而带动驱动杆移动。

优选地，连接组件包括通过与驱动杆凹凸配合来固定在驱动杆上的固定件、与驱动杆螺纹配合的固定螺母以及套设在驱动杆上并位于固定件和固定螺母之间的连接件，以通过旋动固定螺母来将连接件固定在固定件与固定螺母之间。

优选地，步骤B包括：将阀轴驱动端的原轴承拆卸下来，然后将阀轴驱动端置于S/3+1.25的轴向位置，在阀轴驱动端安装替换轴承；其中，S为阀轴的总轴窜量。

优选地，步骤B包括：将阀轴非驱动端的原轴承拆卸下来，然后在阀轴非驱动端安装替换轴承、并使替换轴承的内圈低于外圈1～2mm。

优选地，散热装置包括套设在阀门非驱动端轴承室外部的汽室散热件和/或设在阀门阀轴的非驱动端的阀轴散热件；

汽室散热件呈环状，其内侧与轴承室的外部表面配合接触，其外侧设有第一散热肋板；

轴承散热件的一侧与阀轴的非驱动端配合接触，其另外的侧面设有第二散热肋板。

优选地，蒸汽屏障与阀门的阀轴以及与阀门的汽室内壁的之间的密封为盘根密封。

优选地，该处理方法包括步骤F：测量阀门的轴承室外壁、汽室内阀轴、汽室内壁和/或轴承的温度。

优选地，该处理方法包括步骤G：在阀门上安装与阀门的驱动端和非驱动端的轴承室连通的排气管线。

优选地，该处理方法包括步骤H：在阀门上安装与阀门的驱动端和非驱动端的轴承室连通的排水管线。

实施本发明的技术方案，至少具有以下的有益效果：该应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法可解决因阀门的机械密封而导致的高温进而导致的阀门卡涩问题，提高汽轮机组的安全可靠性，提高经济效益。其中该处理方法中所使用的阀门关闭装置，可提供关闭阀门所需的力，使关闭阀门的操作更简单而有效。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法中的阀门的局部示意图。

图2、3是本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法中的蒸汽屏障的结构示意图。

图4、5是本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法中的汽室散热件的结构示意图。

图6是本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法的一优选实施例的流程示意图。

图7是本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法的另一优选实施例的流程示意图。

图8是本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法的又一优选实施例的流程示意图。

图9是本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法中的阀门关闭装置的俯视示意图。

图10是图9中A-A位置的剖视示意图。

图11-12是图9中的阀门关闭装置的立体示意图。

图13是图10中B部位的局部放大图。

图14是本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法中的安装了排水管线和排气管线后的阀门的示意图。

其中，1.阀门关闭装置，11.连接组件，111.固定件，112.固定螺母，113.连接件，12.顶压件，13.丝杆，2.散热装置，21.汽室散热件，211.第一散热肋板，22.阀轴散热件，221.第二散热肋板，3.阀轴，5.替换轴承，6.防护罩，7.蒸汽屏障，100.阀门，100a.阀门驱动端，100b.阀门非驱动端，100c.驱动杆，8.排水管线，9.排气管线。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

[实施例一]

如图1-6所示，本发明一个优选实施方式中的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，包括以下步骤。

步骤A：关闭阀门。

步骤B：将阀门的原轴承更换为替换轴承5，替换轴承5耐受高温的温度大于原轴承耐受高温的温度，以适应阀门的高温工作环境，防止阀门卡涩。

步骤C：将阀门的原润滑剂更换为替换润滑剂，替换润滑剂在高温下的稳定性高于原润滑剂在高温下的稳定性，以适应阀门的高温工作环境，防止阀门卡涩。

步骤D：在阀门的轴承朝向阀门汽室内的一侧设置蒸汽屏障7，蒸汽屏障7与步骤阀门的阀轴3以及与阀门的汽室内壁的之间密封。蒸汽屏障7能承受阀门中的蒸汽压力，有效实现了蒸汽的隔绝，并且蒸汽屏障7也降低了高温蒸汽对轴承的影响，起到了降温作用。

步骤E：在阀门非驱动端100b的轴承室外部设置散热装置2。散热装置2用于降低轴承的温度。

其中，步骤A在步骤B、C、D和E之前执行。

优选地，步骤A包括：用阀门关闭装置1关闭阀门100。如图9-13所示，阀门关闭装置1包括固定在阀门的驱动杆100c上的连接组件11、顶住阀门外侧的顶压件12以及两端分别与连接组件11和顶压件12可转地连接的丝杆13，丝杆13与连接组件11和/或顶压件12通过螺纹连接以实现可转地连接，丝杆13的轴向与阀门的驱动杆100c的轴向相同，以通过旋动丝杆13来带动连接组件11相对于顶压件12移动、进而带动驱动杆100c移动。进一步优选地，连接组件11包括通过与驱动杆100c凹凸配合来固定在驱动杆100c上的固定件111、与驱动杆100c螺纹配合的固定螺母112以及套设在驱动杆100c上并位于固定件111和固定螺母112之间的连接件113，以通过旋动固定螺母112来将连接件113固定在固定件111与固定螺母112之间。由于阀门处于卡涩状态，所以关闭阀门需要较大的力，而阀门关闭装置1通过丝杆13的旋转运动转换为连接组件11与顶压件12之间的相对移动，可提供关闭阀门所需的力，使关闭阀门的操作更简单而有效。

在本实施例中，阀门的驱动杆100c上设有凹槽，固定件111套设在驱动杆100c上并且其内侧设有与该凹槽配合的凸起，以使固定件111在驱动杆100c上固定不动；连接件113呈板状；通过旋动固定螺母112将连接件113夹紧在固定件111与固定螺母112之间，即可将连接件113固定在驱动杆100c上，并使阀门和定压件分别位于连接组件11的两侧。顶压件12呈板状，其上设有延伸到阀门一侧并顶住阀门的延伸部。在使用该阀门关闭装置1时，通过旋动丝杆13，丝杆13的旋转运动转换为连接组件11与顶压件12之间的相对移动，连接组件11与顶压件12之间距离增大，连接组件11带动驱动杆100c将阀门关闭。

优选地，步骤B可包括：将阀轴3驱动端100a的原轴承拆卸下来，然后将阀轴3驱动端100a置于S/3+1.25的轴向位置，在阀轴3驱动端100a安装替换轴承5；其中，S为阀轴3的总轴窜量。这样预先调整阀轴3的位置，用于抵消阀轴3在受热膨胀时的膨胀量，以防止轴承卡涩；相反地，若是不这样预先调整阀轴3的位置，则阀轴3可能会因受热膨胀而导致阀门中轴承和阀轴3的结构被胀紧，进而轴承卡涩。

同样优选地，步骤B可包括：将阀轴3非驱动端100b的原轴承拆卸下来，然后在阀轴3非驱动端100b安装替换轴承5、并使替换轴承5的内圈低于外圈1～2mm。其中，使替换轴承5的内圈低于外圈1～2mm是为了顺利安装替换轴承5。

进一步地，步骤B和C中可分别包括阀门的机械密封的拆除和安装。具体而言，步骤B还可包括：将阀门的机械密封部件拆除；在将原轴承及机械密封部件拆除后，检查轴承室及机封密封处表面质量，判断其表面质量是否满足要求，若不满足要求，则可利用喷涂及轴承室再加工镶套技术进行处理。其中，当原轴承和机械密封的拆除存在障碍时，可将其破坏性拆除。步骤C还可包括：在完成替换润滑剂的更换后，将阀门的阀瓣置于中间位置，安装驱动端100a和非驱动端100b机械密封。

进一步地，在上述步骤E中，散热装置2包括套设在阀门非驱动端100b外部的汽室散热件21和/或设在阀门阀轴3的非驱动端100b的阀轴散热件22。其中，汽室散热件21呈环状，其内侧与轴承室的外部表面配合接触，其外侧设有第一散热肋板211；阀轴散热件22的一侧与阀轴3的非驱动端100b配合接触，其另外的侧面设有第二散热肋板221，第一散热肋板211和第二散热肋板221有利于加大轴承室的散热面积，降低油脂及轴承的运行环境温度。优选地，将原阀门驱动端100a及非驱动端100b汽室的保温全部拆除，加强对流散热。

步骤E还可包括：将阀门驱动端100a及非驱动端100b汽室的保温全部拆除，加强对流散热。

此外，步骤E还可包括：在阀门的非驱动端100b安装防护罩6，以保护阀门非驱动端100b的结构，并可起到防尘作用，防止灰尘或其它杂物进入阀门的结构中而引起阀门卡涩。

优选地，在上述步骤D中，蒸汽屏障7与阀门的阀轴3以及与阀门的汽室内壁的之间的密封为盘根密封。盘根密封的方式在设计上能承受3bar蒸汽压力，能有效实现了蒸汽的隔绝。

该处理方法中的A、B、C、D和E的可按照如下顺序执行：A→B→C→D→E。

如图7所示，进一步，该处理方法还可包括步骤F：测量阀门的轴承室外壁、汽室内阀轴3、汽室内壁和/或轴承的温度，以掌握阀门的工作状况。步骤F优选地在步骤A、B、C、D和E之前执行，以便根据阀门各部件的温度来选择适合的替换轴承5和/或替换润滑剂。

如图8所示，进一步地，该处理方法还可包括步骤G：在阀门上安装与阀门的驱动端100a和非驱动端100b的轴承室连通的排气管线9。排气管线9用于及时将阀门的漏气排走，减缓轴承的锈蚀及油脂老化产生硫化氢对轴承严重腐蚀。

进一步地，该处理方法还可包括步骤H：在阀门上安装与阀门的驱动端100a和非驱动端100b的轴承室连通的排水管线8。排水管线8起到疏水的作用，即是用于及时排走阀门的各种液体，例如蒸汽凝水，减缓轴承的锈蚀及油脂老化产生硫化氢对轴承严重腐蚀。具体地，步骤G和H可同时执行。安装排水管线8和排气管线9的阀门100可如图14所示。

进一步地，该处理方法还可包括步骤I：盘动阀门并确认阀门可360°灵活转动无卡涩。

该处理方法中的A、B、C、D、E、F、G和H的可按照如下顺序执行：F→A→B→C→D→I→G和H→E，步骤G和H可同时执行。

综上所述，本发明的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，可解决因阀门的机械密封而导致的高温进而导致的阀门卡涩问题，提高汽轮机组的安全可靠性，提高经济效益。其中该处理方法中所使用的阀门关闭装置1，可提供关闭阀门所需的力，使关闭阀门的操作更简单而有效。

[实施例二]

本实施例是在实施例一的基础上，以核电站半速汽轮机中压缸进气阀门为对象，进一步具体化的应对核电站半速汽轮机中压缸进气阀门卡涩的处理方法。

该方法包括以下步骤。

步骤F：利用热电偶测温仪测量并记录阀门的轴承室外壁、汽室内阀轴3、汽室内壁、轴承的温度。

步骤A：利用阀门关闭装置1将卡涩的阀门100置于关闭位置。

步骤B：拆除原轴承及机械密封部件后，检查轴承室及机封密封处表面质量，不满足要求的情况下可利用喷涂及轴承室再加工镶套技术进行处理。安装替换轴承5，替换轴承5为耐高温的S2轴承，非驱动端100b的原轴承和替换轴承5分别为C3140K/HA3C4L5DA和Double Contical Bearing C3140K/C4 S2轴承，驱动端100a的原轴承和替换轴承5分别为C3140K/HA3C4L5DA和23140 CCK/HA3C4W33轴承；驱动端100a的该替换轴承5为双列圆锥滚子轴承，可以作为整个轴向的固定点。安装替换轴承5安装前后分别测量替换轴承5的自由游隙及安装后剩余游隙并作为长期记录跟踪，同时将替换轴承5喷涂Molykote G Rapidplus spray喷剂盘动充分润滑；若替换轴承5为旧S2轴承，则测量游隙时应先充分将替换轴承5用威第尔清洗干净并用压缩空气吹干，测量完毕立刻润滑包裹存放。将阀轴3驱动端100a置于S(总轴窜)/3+1.25的位置，安装驱动端100a轴承。安装非驱动端100b的替换轴承5时确认内圈低于外圈1～2mm。

步骤C：将阀门的原润滑剂更换为替换润滑剂。其中，原润滑剂为KLUBER生产Barrierta L55/2的白色润滑脂(适用温度范围为-40至260摄氏度了)，替换润滑剂Molykote G Rapid plus spray喷剂。然后，将阀瓣置于中间位置，安装驱动端100a和非驱动端100b机械密封。

步骤D：安装蒸汽屏障7，蒸汽屏障7在阀轴3、轴承室配合处均采用盘根密封，设计上能承受3bar蒸汽压力，能有效实现了蒸汽的隔绝。

步骤I：盘动阀门并确认阀门可360°灵活转动无卡涩。

步骤G和H：实施中压阀门机械密封排水管线8和排气管线9的加装改造，收集的疏水最终通过SEK系统引走。

步骤E：在阀门非驱动端100b的轴承室外部设置散热装置2和防护罩6，散热装置2包括套设在阀门非驱动端100b轴承室外部的汽室散热件21和/或设在阀门阀轴3的非驱动端100b的阀轴散热件22，从而降低油脂及轴承的运行环境温度。同时，将原阀门驱动端100a及非驱动端100b汽室的保温全部拆除，加强对流散热。

综上所述，实施例二中的应对核电站半速汽轮机中压缸进气阀门卡涩的处理方法，可解决因核电站半速汽轮机中压缸进气阀门的机械密封而导致的高温进而导致的阀门卡涩问题，提高核电站半速汽轮机组的安全可靠性，提高经济效益，并可反馈到多基地在相同设备上改型避免相同故障出现。其中该处理方法中所使用的阀门关闭装置1，可提供关闭阀门所需的力，使关闭阀门的操作更简单而有效。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，包括：

步骤A：关闭所述阀门；

步骤B：将所述阀门的阀轴的驱动端和非驱动端的原轴承更换为替换轴承(5)，所述替换轴承(5)耐受高温的温度大于所述原轴承耐受高温的温度；

步骤C：将所述阀门的原润滑剂更换为替换润滑剂，所述替换润滑剂在高温下的稳定性高于所述原润滑剂在高温下的稳定性；

步骤D：在所述阀门的轴承朝向所述阀门汽室内的一侧设置蒸汽屏障(7)，所述蒸汽屏障(7)与所述阀门的阀轴以及与所述阀门的汽室内壁之间具有密封；

步骤E：在所述阀门的非驱动端的轴承室外部设置散热装置(2)；

其中，所述步骤A在所述步骤B、C、D和E之前执行。

2.根据权利要求1所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，所述步骤A包括：用阀门关闭装置(1)关闭所述阀门；

所述阀门关闭装置(1)包括固定在所述阀门的驱动杆上的连接组件(11)、顶住所述阀门外侧的顶压件以及两端分别与所述连接组件(11)和顶压件可转地连接的丝杆(13)，所述丝杆(13)与所述连接组件(11)和/或所述顶压件通过螺纹连接以实现所述可转地连接，所述丝杆(13)的轴向与所述阀门的所述驱动杆的轴向相同，以通过旋动所述丝杆(13)来带动所述连接组件(11)相对于所述顶压件移动、进而带动所述驱动杆移动。

3.根据权利要求2所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，所述连接组件(11)包括通过与所述驱动杆凹凸配合来固定在所述驱动杆上的固定件(111)、与所述驱动杆螺纹配合的固定螺母(112)以及套设在所述驱动杆上并位于所述固定件(111)和所述固定螺母(112)之间的连接件(113)，以通过旋动所述固定螺母(112)来将所述连接件(113)固定在所述固定件(111)与所述固定螺母(112)之间。

4.根据权利要求1所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，所述步骤B包括：将所述阀轴的驱动端的所述原轴承拆卸下来，然后将所述阀轴的驱动端置于S/3+1.25的轴向位置，在所述阀轴的驱动端安装所述替换轴承(5)；其中，S为所述阀轴的总轴窜量。

5.根据权利要求1所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，所述步骤B包括：将所述阀轴的非驱动端的所述原轴承拆卸下来，然后在所述阀轴的非驱动端安装所述替换轴承(5)、并使所述替换轴承(5)的内圈低于外圈1～2mm。

6.根据权利要求1所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，所述散热装置(2)包括套设在所述阀门的非驱动端外部的汽室散热件和/或设在所述阀门的阀轴(3)的非驱动端的阀轴散热件；

所述汽室散热件呈环状，其内侧与所述轴承室的外部表面配合接触，其外侧设有第一散热肋板；

所述阀轴散热件的一侧与所述阀轴的非驱动端配合接触，其另外的侧面设有第二散热肋板。

7.根据权利要求1所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，所述蒸汽屏障(7)与所述阀门的阀轴以及与所述阀门的汽室内壁的之间的所述密封为盘根密封。

8.根据权利要求1所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，包括步骤F：测量所述阀门的轴承室外壁、汽室内阀轴、汽室内壁和/或轴承的温度。

9.根据权利要求1所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，包括步骤G：在所述阀门上安装与所述阀门的驱动端和非驱动端的轴承室连通的排气管线(9)。

10.根据权利要求1所述的应对汽轮机中压缸阀门卡涩的处理方法，其特征在于，包括步骤H：在所述阀门上安装与所述阀门的驱动端和非驱动端的轴承室连通的排水管线(8)。