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针对高压主汽调节阀故障分析和解决方案这个问题，双螺杆空压机网就先从主汽阀阀杆漏汽的可能原因，然后再讲述主汽阀阀杆漏汽的处理，最后通过案例分析来给大家详细的介绍下。
一、主汽阀阀杆漏汽的可能原因
(1)阀杆与密封环之间的密封紧力不足，过多的蒸汽漏入阀杆与衬套，设计的阀杆漏汽密封装置不能完全接纳泄漏的蒸汽，造成蒸汽外泄。
(2)阀杆与密封环之间的锥形密封面损坏。
(3)汽封加热器工作异常，或汽．气混合物管道布置不正确。
(4)阀杆漏汽，密封装置回汽管路不畅通或管路接错。
二、主汽阀阀杆漏汽的处理
(1)取消高压主汽阀阀位限制。视阀杆是否漏汽，若仍漏汽，可将阀位开启指令增至1 03％一105％，使油动机过开，增大锥形密封面的密封力。采取上述措施后如果阀杆仍然漏汽，则可能是油动机的工作行程小于阀杆全开的行程，可将阀杆与联轴器处的调整垫块加厚 3～5mm，减小油动机的空行程，保证阀杆全开时密封面的真正密封。
(2)主汽阀解体时检查阀杆锥形密封面的表面光洁度及受损情况，采取对研的方式检查此密封面的接触。由于密封环密封面堆焊了司太立合金，阀杆表面也采取了氮化处理，很少出现故障。
(3)检查漏汽回路管路系统是否正常。
三、案例分析：
湛江发电厂2号汽轮机的1号高压调节阀开启失灵，严重影响机组安全稳定运行。对阀门进行解体检查，发现高压调速汽门阀座下沉10mm，导致阀碟导向凸肩脱 离导向槽，无法对蒸汽进行正常调节。鉴于机组临修时间短，阀座下沉现场很难恢复，决定采用堆焊处理，增加导向凸肩的高度，达到恢复高压主汽调节阀原有的使 用功能。
1、高压主汽调节阀修复方案
1．1阀碟导向凸肩工作机理2号机组为东方汽轮机厂制造的（N300－16．7／537／537－3型）汽轮机，它的高压主汽调节 阀是由1个主汽阀和2个调节阀组成，高压调节阀是用于调节高压缸的进汽量。机组运行时，油动机作为机械提升装置，使阀碟导向凸肩沿导向槽上下移动，控制调 节阀碟的开度。机组运行时，调节阀的高温蒸汽为16．7MPa，537℃，导向凸肩主要承受热应力和一定的周向剪切应力作用。1号高压调节阀的阀碟与阀座 配合直径为170mm，其阀碟的结构如图1所示，导向凸肩尺寸为55mm×30mm×10mm（高×宽×厚）。阀碟材料采用20Cr3MoWVA合金钢， 为了提高阀碟耐汽蚀的性能，其表面进行过高温渗氮处理。
1．2堆焊材料和焊接设备的选择根据调节阀的工作条件，阀碟导向凸肩既要保证有足够高温强度，又要满足一定的耐磨性。鉴于机组抢 修，无法采购到更佳匹配材料，参照堆焊材料的选用原则以及对各堆焊材料力学性能的分析，选用与母材材质相近的 TIG－R34（12Cr2MoWVTIB，Φ2．5mm）焊丝。焊接设备采用LincolnV300－1及氩弧焊接配套工具；温度监控使用美国MX2红 外线测温仪。
2、焊接性能分析
根据碳当量公式计算，材料20Cr3MoWVA的主要特点是含碳及合金元素较多，焊接时焊缝及热处理区容易出现淬硬组织，当焊件刚 性及接头应力较大时，容易产生冷裂纹。经过渗氮处理的阀碟，其表面硬度高达HV900，焊接时极易产生裂纹。
3、堆焊工艺
3．1工艺路线焊前打磨清洗－预热－堆焊－焊后热处理－焊后车削。
3.2焊前准备首先用角向砂轮打磨彻底清理去除堆焊部位20mm范围内的渗氮层，打磨深度应大于0．4mm，测量打磨部位的硬度 值，并保证施焊区域达到HB185～321的要求。按JB4730－94检测标准，检查打磨后的导向凸肩表面质量不得有裂纹、夹渣等缺陷，达到Ⅰ级标准为 合格。然后用丙酮清洗阀碟焊接部位及其周围50mm范围内，保证无水、油等；用砂纸清除氩弧焊丝表面的油污和锈斑等脏物。
3．3焊接工艺及参数采用氧乙炔火焰加热的方法进行焊前预热，预热温度为350～400℃，用测温仪测量预热温度。阀碟焊接部位露 出，其它部位用石棉布包覆，避免电弧烧伤。工艺参数I＝80～90A，氩气流量8～10L／min，直流正接，电压范围10～15V，焊接速度 30～45mm／min，每道摆动宽度≤10mm，每层堆焊厚度≤4mm。预热温度达到后开始焊接，层间温度控制在300～400℃，焊接过程中不允许产 生任何缺陷，重点检查引、收弧处，发现缺陷立即用角向磨光机去除。为保证加工余量，按图堆焊尺寸，外径增加5mm，内径减少5mm，堆高13mm。一边堆 焊完成后再堆焊另一边。焊接完成后，用硅酸铝耐火棉包覆缓冷，焊接部位冷到100～150℃，立即进行焊后局部热处理。热处理采用火焰加热至 640～660℃，保温30min，用测温仪监测，升温速度和冷却速度均＜300℃／h，冷却至300℃以下可不控制，冷却时用硅酸铝纤维毯包覆缓冷。
4、焊后检验
按照工艺路线完成阀碟的堆焊和机械加工后，经渗透探伤和超声波探伤检查，焊缝没有裂纹、夹渣、气孔等缺陷质量，堆焊质量达到 JB4730－94标准Ⅰ级的要求；在加工表面进行硬度测试，其平均硬度值为HB241，与原母材的硬度值相近，满足工件的使用性能。
5、结论
2号机组1号高压主汽调节阀焊接修复并运行近1年后，在机组大修时解体检查，堆焊的阀碟凸肩经5616h运行未发现任何问题。可见 用TIG－R34氩弧焊丝堆焊20Cr3MoWVA材料采用预热350～400℃，焊后640～650℃，保温30min处理的焊接工艺是合理可行的。它 不但解决了高压主汽调节阀正常对蒸汽进行调节，还节省了上万元资金。
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作者:德耐尔@德耐尔空压机 空压机修订日期：2011-05-25
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