上海滬工閥門(mén)廠(chǎng)（集團）有限公司

蝶閥是水電廠(chǎng)大型構件和應用比較普遍的機組閥門(mén)之一，它由閥體、蝶板和控制機構組成，設置在水輪機蝸殼進(jìn)水口處，以控制機組水流，其主要作用是：（l）當某系統失靈、故障造成機組過(guò)速時(shí)可關(guān)閉蝶閥以保護機組；（2）在檢修需要時(shí)可關(guān)閉蝶閥以便停機檢修；（3）機組長(cháng)時(shí)間調相運行或長(cháng)時(shí)間停機備用，在系統允許情況下可關(guān)閉蝶閥以減少導葉漏水。

蝶閥在正常運行時(shí)處于全開(kāi)或全關(guān)狀態(tài)，運行中的蝶閥在機組帶負荷的情況下自行關(guān)閉的現象被稱(chēng)為沖關(guān)。若運行中出現蝶板緩慢偏離全開(kāi)狀態(tài)，旋轉 30~70°，使蝶閥處于部分關(guān)的狀態(tài)，稱(chēng)之為部分沖關(guān)。

蝶閥部分沖關(guān)對水輪發(fā)電機組的影響和危害主要是：引起水輪機機械振動(dòng)；高速水流將在蝶板后面產(chǎn)生空蝕區，使蝶板受到氣蝕破壞；產(chǎn)生機械蹩勁，使接力器缸振動(dòng)，嚴重時(shí)崩斷連接螺桿；減少機組出力。

因此，討論和解決這一問(wèn)題對水電廠(chǎng)安全運行有著(zhù)重大現實(shí)意義。

1 蝶閥部分沖關(guān)的原因和分析

產(chǎn)生部分沖關(guān)現象的原因比較復雜，在排除了誤擰操作把手、誤碰關(guān)蝶閥繼電器，以及蝶閥開(kāi)啟后鎖錠沒(méi)有投人等因素后，分析確定部分沖關(guān)的原因如下。

（l）蝶閥接力器、四通閥活塞磨損，使活塞腔盤(pán)根密封不嚴，壓力油從關(guān)閉腔漏失，致使活塞在不平衡壓力下向關(guān)側運動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)蝶板轉向關(guān)的位置。當關(guān)斷到一定位置時(shí)，剩余的壓力油起作用，阻止蝶板繼續轉向全關(guān)位置。

（2）蝶閥轉動(dòng)軸承未能落到位造成閥軸偏離安裝中線(xiàn)，致使蝶板上產(chǎn)生關(guān)閉力矩，或軸承磨損、打滑，造成蝶閥軸承磨擦力矩減小，以致運行中，在某一原因（如接力器、四通閥壓力油漏失）或振動(dòng)下，蝶板向關(guān)側偏轉。

（3）偶然的水流不平衡在閥體上產(chǎn)生不平衡力矩，使蝶板轉向關(guān)側。

（4）蝶閥檢修未能達到質(zhì)量標準，主要是轉動(dòng)軸未能落到位或中心軸線(xiàn)偏移，使蝶閥不能按要求保持穩定狀態(tài)。

（5）日常維護不當，留下隱患。

（6）未能將蝶板開(kāi)啟到全開(kāi)位置，留有行程空間，埋下部分沖關(guān)的隱患。

2 蝶閥部分沖關(guān)的判斷和處理

2.1 蝶閥部分沖關(guān)的判斷

據經(jīng)驗，如果在運行中出現以下現象，可以判斷蝶閥發(fā)生了部分沖關(guān)現象。

（l）監控系統、保護系統工作正常，其信號和音響報警系統沒(méi)有動(dòng)作，但發(fā)電機出口的有功功率表指示緩慢下降。

（2）水輪機調速器工作正常，沒(méi)有明顯變化，導水葉開(kāi)度沒(méi)有變化，但在蝶閥室可看到蝶閥開(kāi)度指針正向關(guān)的方向緩慢移動(dòng)。

（3）部分沖關(guān)現象較嚴重時(shí)，蝶閥室有明顯響聲，有時(shí)在蝶閥室可看到空氣閥跑水。

（4）當蝶板在 30~70° 范圍內，蝶閥被水沖關(guān)的過(guò)程太快時(shí)，水壓鋼管內會(huì )產(chǎn)生很大的水錘壓力，產(chǎn)生強烈的振動(dòng)。

2.2 蝶閥部分沖關(guān)的處理

發(fā)生部分沖關(guān)現象時(shí)，通常的處理方法是按照開(kāi)蝶閥的程序操作，一般都能使蝶閥重新開(kāi)啟到全開(kāi)位置，機組重新進(jìn)人正常的工作狀態(tài)。但若這種操作方法失效，或發(fā)生較嚴重的沖關(guān)故障，可按以下方法處理。

（l）檢查蝶閥接力器、四通閥，如果發(fā)現漏油，說(shuō)明系不平衡壓力油引起，此時(shí)可試著(zhù)抬起油源閥向接油器充油。

（2）當蝶閥部分沖關(guān)引起較嚴重反應時(shí)，應先將導水葉開(kāi)度快速壓至空載，再將機組有功、無(wú)功負荷調整至 0，最后按停機流程操作停機。

（3）對蝶板未能開(kāi)啟到位而引起的部分沖關(guān)，可檢查蝶閥控制油泵是否起動(dòng)，若未起動(dòng)，則說(shuō)明蝶閥未開(kāi)啟到位，此時(shí)可起動(dòng)油泵，繼續開(kāi)啟蝶閥，待蝶閥全開(kāi)后應關(guān)停油泵。

（4）在運行中若蝶閥控制油泵起動(dòng)，說(shuō)明關(guān)蝶閥自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，或者誤碰蝶閥操作把手至關(guān)閉側，此時(shí)應將關(guān)蝶閥繼電器復歸，將油泵停止，同時(shí)按開(kāi)蝶閥操作程序，將蝶閥重開(kāi)啟。

3 防止蝶閥部分沖關(guān)的措施

3.1 技術(shù)措施

（l）加裝蝶閥位置的信號裝置。當運行中的蝶閥偏離全開(kāi)位置時(shí)，即發(fā)出信號，中控室的光字牌亮，運行人員可根據信號判斷是事故關(guān)蝶閥還是部分沖關(guān)。

（2）規范部分沖關(guān)的一般處理措施，即可抬起油源閥，直到蝶閥全開(kāi)信號出現之后，再落下油源閥。

（3）提高蝶閥檢修質(zhì)量。由于蝶閥體積龐大，且定位牢固，要解決轉動(dòng)軸到位問(wèn)題，需要將蝶閥解體、吊裝，工程量大，且蝶閥室空間所限，也很難做到，又因為蝶閥使用時(shí)間長(cháng)，磨損大，解體大修也難保證質(zhì)量。目前普遍是用加墊片的辦法來(lái)調整中心位置，這在一定程度上能解決蝶閥體本身的問(wèn)題。提高檢修工藝，保證蝶閥全開(kāi)后蝶板活門(mén)平行于水流。

（4）提高接力器密封性能，更換更好的密封材料，定期向接力器活塞開(kāi)啟腔補油。

（5）在蝶閥進(jìn)水口處安裝水監視器，以監視水流波動(dòng)的情況，并在蝶閥的運行規程中增加 1 項定期工作的內容，即每星期啟動(dòng)油閥，給接力器油路充油。

3.2 組織措施

（l）加強對職工的技術(shù)培訓，掌握部分沖關(guān)的判斷和技術(shù)處理技能，掌握蝶閥運行規律。

（2）建立和健全相關(guān)制度，如缺陷登記、處理、考核獎勵制度。

（3）加強對蝶閥的日常檢查與維護。對出現的非正常“蝶閥關(guān)閉”信號應做好記錄，分析原因；正常巡回檢查時(shí)應加強對蝶閥和旁路閥的檢查；要求操作機構都在正確的位置上，各電磁操作閥、繼電器、監控系統、油泵應符合規程要求；增加巡檢內容，尤其注意檢查接力器、四通閥、給排油管回路有無(wú)漏油現象。