CN106368886B - 一种球阀上下游密封控制方法及控制系统 - Google Patents

一种球阀上下游密封控制方法及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种球阀上下游密封控制方法及控制系统，该方法是在球阀压力油罐和密封控制柜之间的检修密封投入腔管路、检修密封退出腔管路、工作密封投入腔管路和工作密封退出腔管路上分别设置了第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；在机组定检和消缺时，通过关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门来手动屏蔽密封控制柜。控制系统包括球阀压力油罐、密封控制柜、检修密封投入腔管路、检修密封退出腔管路、工作密封投入腔管路和工作密封退出腔管路，且各管路上分别设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门。本发明在机组检修时不仅能够提高安全性，还具有检修效率高、机组退备时间短、人力成本低和发电量多的优点。

Description

一种球阀上下游密封控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及一种球阀上下游密封控制方法及控制系统，特别是一种抽水蓄能电站用的球阀上下游密封控制方法及控制系统。
背景技术
现有的抽水蓄能电站中，一般采用密封控制柜对主进水阀（球阀）进行密封控制，使主进水阀的密封投退回路为全自动回路，方便进行主进水阀的密封投退自动控制。但是，在机组定检或消缺等过程中，现有的密封控制方法的可靠性较差，特别是在球阀压力油罐泄压等情况下，球阀压力油罐上的密封存在自动退出的趋势，导致机组转动而影响检修人员的安全性。为了防止在检修时机组因球阀上游来水而转动，现在一般在球阀上游侧投入检修密封机械锁定螺栓，从而隔断球阀上游来水。但是检修密封机械锁定螺栓只有在检修人员进入球阀下游流道检修的情况下才能进行投入，还是存在一定的安全隐患。而且，需要在球阀上游侧投入12颗检修密封机械锁定螺栓的投入较为费时费力，即使两个人同时操作，也需要约2小时才能完成；此外，还需要在检修完成后耗时小时将12颗检修密封机械锁定螺栓拆卸下来；导致检修效率较低，增加了机组退备的时间。因此，现有的抽水蓄能电站中的球阀密封控制方法和控制系统在机组检修时存在着安全性不理想、检修效率较低和机组退备时间较长的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种球阀上下游密封控制方法及控制系统。本发明在机组检修时不仅能够提高安全性，还具有检修效率高和机组退备时间短的优点。
本发明的技术方案：一种球阀上下游密封控制方法，该方法是在球阀压力油罐和密封控制柜之间的检修密封投入腔管路、检修密封退出腔管路、工作密封投入腔管路和工作密封退出腔管路上分别设置了第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；在机组定检和消缺时，通过关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门来手动屏蔽密封控制柜，从而防止机组转动，提高了机组检修的安全性和效率。
前述的一种球阀上下游密封控制方法中，所述关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门后，接着手动打开第五阀门和第六阀门，通过检修密封控制管路和工作密封控制管路将压力水管路中的压力水直接导入检修密封投入腔管路和工作密封投入腔管路中，并通入检修密封的投入腔和工作密封的投入腔中；同时，通过检修密封退出腔底部和工作密封退出腔底部原有的排水管使检修密封退出腔和工作密封退出腔排水；从而确保检修密封和工作密封在压力水的作用下保持投入状态，进一步提高了机组检修的安全性。
依据前述的一种球阀上下游密封控制方法所构建的控制系统，包括球阀压力油罐和密封控制柜，球阀压力油罐上设有检修密封和工作密封；密封控制柜和检修密封之间连接有检修密封投入腔管路和检修密封退出腔管路，密封控制柜和工作密封之间连接有工作密封投入腔管路和工作密封退出腔管路；所述检修密封投入腔管路、检修密封退出腔管路、工作密封投入腔管路和工作密封退出腔管路上分别设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门。
前述的控制系统中，所述密封控制柜上还连接有压力水管路，压力水管路和检修密封投入腔管路之间连接有检修密封控制管路，压力水管路和工作密封投入腔管路之间连接有工作密封控制管路；所述检修密封控制管路和工作密封控制管路上分别设置有第五阀门和第六阀门。
前述的控制系统中，所述压力水管路和检修密封退出腔管路之间连接有检修密封手动退出管路，压力水管路和工作密封退出腔管路之间连接有工作密封手动退出管路，检修密封手动退出管路和工作密封手动退出管路上分别连接有第七阀门和第八阀门。
前述的控制系统中，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门为常开阀门；所述第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门为常闭阀门。
前述的控制系统中，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门相对于第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门更靠近密封控制柜。
前述的控制系统中，所述检修密封投入腔管路一端与检修密封的投入腔连接，另一端通过密封控制柜与压力水管路连接；所述检修密封退出腔管路一端与检修密封的退出腔连接，另一端连接密封控制柜的排水管路。
前述的控制系统中，前述的控制系统中，所述工作密封投入腔管路一端与工作密封的投入腔连接，另一端通过密封控制柜与压力水管路连接；所述工作密封退出腔管路一端与工作密封的退出腔连接，另一端连接密封控制柜的排水管路。
前述的控制系统中，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门上均设置有阀门锁定装置；所述阀门锁定装置为挂锁或插销。
与现有技术相比，本发明改进了现有的抽水蓄能电站中球阀上下游密封控制方法及控制系统，通过在检修密封投入腔管路、检修密封退出腔管路、工作密封投入腔管路和工作密封退出腔管路上分别设置第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门来进行手动控制，能够在机组定检和消缺时，手动关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门来手动屏蔽密封控制柜，实现机组防转的同时避免了传统检修密封机械锁定螺栓的投入和拆卸，从而提高了机组检修的安全性和效率，缩短了机组退备时间。此外，本发明还设置了检修密封控制管路和工作密封控制管路，并在其上分别设置了第五阀门和第六阀门，能够在关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门后，通过手动打开第五阀门和第六阀门来将压力水从压力水管路中直接导入检修密封和工作密封的投入腔中；同时，通过检修密封退出腔底部和工作密封退出腔底部原有的排水管使检修密封退出腔和工作密封退出腔排水；从而确保检修密封和工作密封在压力水的作用下保持投入状态，进一步提高了机组检修的安全性；还设置了检修密封手动退出管路和工作密封手动退出管路，通过手动打开第七阀门和第八阀门来将压力水从压力水管路中直接导入检修密封和工作密封的退出腔中，实现手动退出，方便使用。而且，本发明在控制时只需一人操作即可，相比传统控制方法中需要2人来投入检修密封机械锁定螺栓，能够在每台机组检修时节省近4个小时的检修时间；同理，可使机组提前4个小时结束退备状态并投入运行或备用状态，按一般每台机组每年需要隔离检修12次、人力成本为每小时每人50元来计算，每台机组每年检修可省下4800元人力成本；以机组50%的利用率来计算，每台机组全年也多发电量90万千瓦时。因此，本发明在机组检修时不仅能够提高安全性，还具有检修效率高、机组退备时间短、人力成本低和发电量多的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中的标记为：1-球阀压力油罐，2-密封控制柜，3-检修密封，4-工作密封，5-检修密封投入腔管路，6-检修密封退出腔管路，7-工作密封投入腔管路，8-工作密封退出腔管路，9-第一阀门，10-第二阀门，11-第三阀门，12-第四阀门，13-压力水管路，14-检修密封控制管路，15-工作密封控制管路，16-第五阀门，17-第六阀门，18-检修密封手动退出管路，19-工作密封手动退出管路，20-第七阀门，21-第八阀门。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种球阀上下游密封控制方法，如图1所示，该方法是在球阀压力油罐1和密封控制柜2之间的检修密封投入腔管路5、检修密封退出腔管路6、工作密封投入腔管路7和工作密封退出腔管路8上分别设置了第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12；在机组定检和消缺时，通过关闭第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12来手动屏蔽密封控制柜2，从而防止机组转动，提高了机组检修的安全性和效率。
所述关闭第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12后，接着手动打开第五阀门16和第六阀门17，通过检修密封控制管路14和工作密封控制管路15将压力水管路13中的压力水直接导入检修密封投入腔管路5和工作密封投入腔管路7中，并通入检修密封3的投入腔和工作密封4的投入腔中；同时，通过检修密封3的退出腔底部和工作密封4的退出腔底部原有的排水管使检修密封3退出腔排水、工作密封4退出腔排水；从而确保检修密封3和工作密封4在压力水的作用下保持投入状态，进一步提高了机组检修的安全性。
依据上述的一种球阀上下游密封控制方法所构建的控制系统，构成如图1所示，包括球阀压力油罐1和密封控制柜2，球阀压力油罐1上设有检修密封3和工作密封4；密封控制柜2和检修密封3之间连接有检修密封投入腔管路5和检修密封退出腔管路6，密封控制柜2和工作密封4之间连接有工作密封投入腔管路7和工作密封退出腔管路8；所述检修密封投入腔管路5、检修密封退出腔管路6、工作密封投入腔管路7和工作密封退出腔管路8上分别设置有第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12（检修密封投入腔管路5上设置有第一阀门9，检修密封退出腔管路6上设置有第二阀门10，工作密封投入腔管路7上设置有第三阀门11，工作密封退出腔管路8上设置有第四阀门12）。
所述密封控制柜2上还连接有压力水管路13，压力水管路13和检修密封投入腔管路5之间连接有检修密封控制管路14，压力水管路13和工作密封投入腔管路7之间连接有工作密封控制管路15；所述检修密封控制管路14和工作密封控制管路15上分别设置有第五阀门16和第六阀门17；所述压力水管路13和检修密封退出腔管路6之间连接有检修密封手动退出管路18，压力水管路13和工作密封退出腔管路8之间连接有工作密封手动退出管路19，检修密封手动退出管路18和工作密封手动退出管路19上分别连接有第七阀门20和第八阀门21；所述第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12为常开阀门；所述第五阀门16、第六阀门17、第七阀门20和第八阀门21为常闭阀门；所述第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12相对于第五阀门16、第六阀门17、第七阀门20和第八阀门21更靠近密封控制柜2。
所述检修密封投入腔管路5一端与检修密封3的投入腔连接，另一端通过密封控制柜2与压力水管路13连接；所述检修密封退出腔管路6一端与检修密封3的退出腔连接，另一端连接密封控制柜2的排水管路；所述工作密封投入腔管路7一端与工作密封4的投入腔连接，另一端通过密封控制柜2与压力水管路13连接；所述工作密封退出腔管路8一端与工作密封4的退出腔连接，另一端连接密封控制柜2的排水管路；所述第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11、第四阀门12、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门20和第八阀门21上均设置有阀门锁定装置；所述阀门锁定装置为挂锁或插销。
工作原理：在机组定检和消缺时，关闭第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12，即可将检修密封投入腔管路5、检修密封退出腔管路6、工作密封投入腔管路7和工作密封退出腔管路8在靠近密封控制柜2的位置处隔断，手动屏蔽密封控制柜2，防止球阀压力油罐1上的密封（即检修密封3和工作密封4）自动退出；然后打开检修密封控制管路14和工作密封控制管路15上的第五阀门16和第六阀门17，关闭检修密封手动退出管路18和工作密封手动退出管路19上的第七阀门20和第八阀门21，通过检修密封控制管路14和工作密封控制管路15将压力水管路13中的压力水直接导入检修密封投入腔管路5和工作密封投入腔管路7中，并通入检修密封3的投入腔和工作密封4的投入腔中；同时，通过检修密封3的退出腔底部和工作密封4的退出腔底部原有的排水管使检修密封3的退出腔和工作密封4的退出腔进行排水；从而确保检修密封3和工作密封4在压力水的作用下保持投入状态，防止机组转动，提高了机组检修的安全性。检修完成后，手动打开第七阀门20和第八阀门21，并关闭第五阀门16和第六阀门17，将压力水从压力水管路13中经检修密封手动退出管路18和工作密封手动退出管路19直接导入检修密封3和工作密封4的退出腔中，实现手动退出。此外，第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12相对于第五阀门16和第六阀门17更靠近密封控制柜2，能够防止第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12在屏蔽密封控制柜2的同时将检修密封控制管路14和工作密封控制管路15屏蔽。
本发明在控制时只需一人操作即可，相比传统控制方法中需要2人来投入检修密封机械锁定螺栓，能够在每台机组检修时节省近4个小时的检修时间；同理，可使机组提前4个小时结束退备状态并投入运行或备用状态，按一般每台机组每年需要隔离检修12次、人力成本为每小时每人50元来计算，每台机组每年检修可省下4800元人力成本；以机组50%的利用率来计算，每台机组全年也多发电量90万千瓦时；特别是有些大型的抽水蓄能电站，往往具有多台机组（一些大型的抽水蓄能电站有6台机组），以全国约五十座抽水蓄能电站计算，预计可以多发（抽）电量1.5亿千瓦时。此外，本发明通过设置挂锁、插销等阀门锁定装置能够对第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11、第四阀门12、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门20和第八阀门21进行加锁，特别是在一经操作即可送压至工作地点，能够排出阀门（第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11、第四阀门12、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门20和第八阀门21）误动的可能性，确保控制的可靠性，为检修作业提供了更可靠的安全环境，从而可避免相关安全隐患（机组转动、流道来水等）。
本发明在原有控制系统中（即在不改变原来设计油水管路布置的情况下，如球阀压力油罐1、密封控制柜2、检修密封投入腔管路5、检修密封退出腔管路6、工作密封投入腔管路7、工作密封退出腔管路8、检修密封3、工作密封4和压力水管路13的布置均为原有控制系统），仅增设了4根管路（检修密封控制管路14、工作密封控制管路15、检修密封手动退出管路18和工作密封手动退出管路19）和8个阀门（第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11、第四阀门12、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门20和第八阀门21）即可取得上述显著的有益效果，不仅结构简单，而且实施成本低，具有“一次投入多次利用”和“操作时间缩减至几乎为零”的效果，能够节约国家资源和人力成本。随着我国抽水蓄能电站的迅猛发展，本发明具有较大的推广价值和应用空间。

Claims (7)

1.一种球阀上下游密封控制方法，其特征在于：该方法是在球阀压力油罐和密封控制柜之间的检修密封投入腔管路、检修密封退出腔管路、工作密封投入腔管路和工作密封退出腔管路上分别设置了第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；在机组定检和消缺时，通过关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门来手动屏蔽密封控制柜，从而防止机组转动，提高了机组检修的安全性和效率；关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门后，接着手动打开检修密封控制管路和工作密封控制管路上的第五阀门和第六阀门，关闭检修密封手动退出管路和工作密封手动退出管路上的第七阀门和第八阀门，通过检修密封控制管路和工作密封控制管路将压力水管路中的压力水直接导入检修密封投入腔管路和工作密封投入腔管路中，并通入检修密封的投入腔和工作密封的投入腔中；同时，通过检修密封退出腔底部和工作密封退出腔底部原有的排水管使检修密封退出腔和工作密封退出腔排水；从而确保检修密封和工作密封在压力水的作用下保持投入状态，进一步提高了机组检修的安全性；检修完成后，手动打开第七阀门和第八阀门，并关闭第五阀门和第六阀门，将压力水从压力水管路中经检修密封手动退出管路和工作密封手动退出管路直接导入检修密封和工作密封的退出腔中，实现手动退出。
2.依据权利要求1所述的一种球阀上下游密封控制方法所构建的控制系统，其特征在于：包括球阀压力油罐（1）和密封控制柜（2），球阀压力油罐（1）上设有检修密封（3）和工作密封（4）；密封控制柜（2）和检修密封（3）之间连接有检修密封投入腔管路（5）和检修密封退出腔管路（6），密封控制柜（2）和工作密封（4）之间连接有工作密封投入腔管路（7）和工作密封退出腔管路（8）；所述检修密封投入腔管路（5）、检修密封退出腔管路（6）、工作密封投入腔管路（7）和工作密封退出腔管路（8）上分别设置有第一阀门（9）、第二阀门（10）、第三阀门（11）和第四阀门（12）；所述密封控制柜（2）上还连接有压力水管路（13），压力水管路（13）和检修密封投入腔管路（5）之间连接有检修密封控制管路（14），压力水管路（13）和工作密封投入腔管路（7）之间连接有工作密封控制管路（15）；所述检修密封控制管路（14）和工作密封控制管路（15）上分别设置有第五阀门（16）和第六阀门（17）；所述压力水管路（13）和检修密封退出腔管路（6）之间连接有检修密封手动退出管路（18），压力水管路（13）和工作密封退出腔管路（8）之间连接有工作密封手动退出管路（19），检修密封手动退出管路（18）和工作密封手动退出管路（19）上分别连接有第七阀门（20）和第八阀门（21）。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于：所述第一阀门（9）、第二阀门（10）、第三阀门（11）和第四阀门（12）为常开阀门；所述第五阀门（16）、第六阀门（17）、第七阀门（20）和第八阀门（21）为常闭阀门。
4.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于：所述第一阀门（9）、第二阀门（10）、第三阀门（11）和第四阀门（12）相对于第五阀门（16）、第六阀门（17）、第七阀门（20）和第八阀门（21）更靠近密封控制柜（2）。
5.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的控制系统，其特征在于：所述检修密封投入腔管路（5）一端与检修密封（3）的投入腔连接，另一端通过密封控制柜（2）与压力水管路（13）连接；所述检修密封退出腔管路（6）一端与检修密封（3）的退出腔连接，另一端连接密封控制柜（2）的排水管路。
6.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的控制系统，其特征在于：所述工作密封投入腔管路（7）一端与工作密封（4）的投入腔连接，另一端通过密封控制柜（2）与压力水管路（13）连接；所述工作密封退出腔管路（8）一端与工作密封（4）的退出腔连接，另一端连接密封控制柜（2）的排水管路。
7.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的控制系统，其特征在于：所述第一阀门（9）、第二阀门（10）、第三阀门（11）、第四阀门（12）、第五阀门（16）、第六阀门（17）、第七阀门（20）和第八阀门（21）上均设置有阀门锁定装置；所述阀门锁定装置为挂锁或插销。
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