上海滬工閥門廠（集團(tuán)）有限公司

蝶閥是水電廠大型構(gòu)件和應(yīng)用比較普遍的機(jī)組閥門之一，它由閥體、蝶板和控制機(jī)構(gòu)組成，設(shè)置在水輪機(jī)蝸殼進(jìn)水口處，以控制機(jī)組水流，其主要作用是：（l）當(dāng)某系統(tǒng)失靈、故障造成機(jī)組過速時(shí)可關(guān)閉蝶閥以保護(hù)機(jī)組；（2）在檢修需要時(shí)可關(guān)閉蝶閥以便停機(jī)檢修；（3）機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間調(diào)相運(yùn)行或長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)備用，在系統(tǒng)允許情況下可關(guān)閉蝶閥以減少導(dǎo)葉漏水。

蝶閥在正常運(yùn)行時(shí)處于全開或全關(guān)狀態(tài)，運(yùn)行中的蝶閥在機(jī)組帶負(fù)荷的情況下自行關(guān)閉的現(xiàn)象被稱為沖關(guān)。若運(yùn)行中出現(xiàn)蝶板緩慢偏離全開狀態(tài)，旋轉(zhuǎn) 30~70°，使蝶閥處于部分關(guān)的狀態(tài)，稱之為部分沖關(guān)。

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

因此，討論和解決這一問題對(duì)水電廠安全運(yùn)行有著重大現(xiàn)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(xiàn)象的原因比較復(fù)雜，在排除了誤擰操作把手、誤碰關(guān)蝶閥繼電器，以及蝶閥開啟后鎖錠沒有投人等因素后，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，使活塞腔盤根密封不嚴(yán)，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(cè)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)蝶板轉(zhuǎn)向關(guān)的位置。當(dāng)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(xù)轉(zhuǎn)向全關(guān)位置。

（2）蝶閥轉(zhuǎn)動(dòng)軸承未能落到位造成閥軸偏離安裝中線，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(yùn)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(cè)偏轉(zhuǎn)。

（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(zhuǎn)向關(guān)側(cè)。

（4）蝶閥檢修未能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，主要是轉(zhuǎn)動(dòng)軸未能落到位或中心軸線偏移，使蝶閥不能按要求保持穩(wěn)定狀態(tài)。

（5）日常維護(hù)不當(dāng)，留下隱患。

（6）未能將蝶板開啟到全開位置，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(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果在運(yùn)行中出現(xiàn)以下現(xiàn)象，可以判斷蝶閥發(fā)生了部分沖關(guān)現(xiàn)象。

（l）監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)工作正常，其信號(hào)和音響報(bào)警系統(tǒng)沒有動(dòng)作，但發(fā)電機(jī)出口的有功功率表指示緩慢下降。

（2）水輪機(jī)調(diào)速器工作正常，沒有明顯變化，導(dǎo)水葉開度沒有變化，但在蝶閥室可看到蝶閥開度指針正向關(guān)的方向緩慢移動(dòng)。

（3）部分沖關(guān)現(xiàn)象較嚴(yán)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(dāng)?shù)�板�?30~70° 范圍內(nèi)，蝶閥被水沖關(guān)的過程太快時(shí)，水壓鋼管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的水錘壓力，產(chǎn)生強(qiáng)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(xiàn)象時(shí)，通常的處理方法是按照開蝶閥的程序操作，一般都能使蝶閥重新開啟到全開位置，機(jī)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(yán)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(xiàn)漏油，說明系不平衡壓力油引起，此時(shí)可試著抬起油源閥向接油器充油。

（2）當(dāng)?shù)�閥部分沖關(guān)引起較嚴(yán)重反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)水葉開度快速壓至空載，再將機(jī)組有功、無功負(fù)荷調(diào)整至 0，最后按停機(jī)流程操作停機(jī)。

（3）對(duì)蝶板未能開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)，則說明蝶閥未開啟到位，此時(shí)可起動(dòng)油泵，繼續(xù)開啟蝶閥，待蝶閥全開后應(yīng)關(guān)停油泵。

（4）在運(yùn)行中若蝶閥控制油泵起動(dòng)，說明關(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(cè)，此時(shí)應(yīng)將關(guān)蝶閥繼電器復(fù)歸，將油泵停止，同時(shí)按開蝶閥操作程序，將蝶閥重開啟。

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(hào)裝置。當(dāng)運(yùn)行中的蝶閥偏離全開位置時(shí)，即發(fā)出信號(hào)，中控室的光字牌亮，運(yùn)行人員可根據(jù)信號(hào)判斷是事故關(guān)蝶閥還是部分沖關(guān)。

（2）規(guī)范部分沖關(guān)的一般處理措施，即可抬起油源閥，直到蝶閥全開信號(hào)出現(xiàn)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(zhuǎn)動(dòng)軸到位問題，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?yàn)榈�閥使用時(shí)間長(zhǎng)，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調(diào)整中心位置，這在一定程度上能解決蝶閥體本身的問題。提高檢修工藝，保證蝶閥全開后蝶板活門平行于水流。

（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啟腔補(bǔ)油。

（5）在蝶閥進(jìn)水口處安裝水監(jiān)視器，以監(jiān)視水流波動(dòng)的情況，并在蝶閥的運(yùn)行規(guī)程中增加 1 項(xiàng)定期工作的內(nèi)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(qiáng)對(duì)職工的技術(shù)培訓(xùn)，掌握部分沖關(guān)的判斷和技術(shù)處理技能，掌握蝶閥運(yùn)行規(guī)律。

（2）建立和健全相關(guān)制度，如缺陷登記、處理、考核獎(jiǎng)勵(lì)制度。

（3）加強(qiáng)對(duì)蝶閥的日常檢查與維護(hù)。對(duì)出現(xiàn)的非正常“蝶閥關(guān)閉”信號(hào)應(yīng)做好記錄，分析原因；正常巡回檢查時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)蝶閥和旁路閥的檢查；要求操作機(jī)構(gòu)都在正確的位置上，各電磁操作閥、繼電器、監(jiān)控系統(tǒng)、油泵應(yīng)符合規(guī)程要求；增加巡檢內(nèi)容，尤其注意檢查接力器、四通閥、給排油管回路有無漏油現(xiàn)象。