淺談蓄能罐式液控緩閉蝶閥運行中存在的問題及對策

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥能消除事故停機過程中產(chǎn)生的水錘危害，正常停機防止機組倒轉(zhuǎn)，是保證機組管網(wǎng)安全運行的有效設(shè)備。簡述蓄能罐式液控緩閉蝶閥的作用和工作原理，對運行中存在的問題及原因進行分析，針對存在的問題提出改進方案。

1、概述

1.1、蓄能罐式液控緩閉蝶閥的作用

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥是我國新一代液控蝶閥，它兼有閘閥和止回閥的功能，能按預(yù)先調(diào)定的程序，分兩階段快關(guān)和慢關(guān)動作實現(xiàn)關(guān)閥。該蝶閥能消除因突然停電和事故停機過程中產(chǎn)生的水錘危害，控制正常停機機組倒轉(zhuǎn)，是保證機組管網(wǎng)安全運行的有效設(shè)備。本閥的顯著特點是：用蓄能罐代替了重錘式蝶閥的大重錘，將重錘勢能變?yōu)榱黧w蓄能，減小開閥力矩，占地面積小，安裝方便;其缺點是液壓系統(tǒng)復(fù)雜，油路控制元件多，增加維護難度，提高運行成本。

1.2、蓄能罐式液控緩閉蝶閥結(jié)構(gòu)及工作原理

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥由閥體及機械傳動裝置、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)三部分組成。正常情況下，在檢查閥門具備工作條件后，給電氣控制箱供電，則油泵打壓工作，液壓油經(jīng)濾油網(wǎng)、油泵、單向閥、手動截止閥進入蓄能罐蓄能，當油壓到上限值時，壓力控制器動作，其接點PP2切斷油泵電機電源，蓄能罐充壓完成。當液壓系統(tǒng)在長時間工作下或極微量的內(nèi)泄漏，使油壓低于下限值時，壓力控制器動作，其接點PP1接通油泵電機給蓄能罐補壓。總之，該閥進行開、關(guān)閥的條件是蓄能罐內(nèi)的壓力必須在定值范圍內(nèi)。正常開閥過程：按開閥按鈕，電磁閥Y1、Y2工作，蓄能罐內(nèi)的壓力油經(jīng)電磁閥Y2、高壓膠管進入擺動油缸尾端，推動活塞桿伸出，帶動與之相連的連桿和閥軸，使蝶板順時針旋轉(zhuǎn)，蝶閥開啟。液壓油從油缸前部排出，經(jīng)電磁閥Y1、開閥調(diào)速器流回油箱，當拐臂碰至上限位螺栓后，蝶閥全開，油泵打壓至上限值時停止工作，為關(guān)閥蓄能。關(guān)閥過程：按下關(guān)閥按鈕，切斷電磁閥Y1、Y2電源，蓄能罐內(nèi)的壓力油經(jīng)高壓膠管、電磁閥Y1進入擺動油缸前端，推動活塞退回，蝶板隨著閥軸逆時針旋轉(zhuǎn)關(guān)閉。液壓油經(jīng)油缸尾端的快、慢關(guān)調(diào)節(jié)桿、快關(guān)調(diào)速閥，慢關(guān)調(diào)速閥、電磁閥Y2流回油箱，當拐臂碰至下限位螺栓后，蝶閥全關(guān)，聯(lián)控開、關(guān)閥蝶閥工作過程與正常開、關(guān)閥工作是一致的。聯(lián)控開閥，就是在中控臺合主電機油開關(guān)，油開關(guān)輔助觸點DL接通蝶閥控制回路，經(jīng)4秒延時后蝶閥開啟，實現(xiàn)先開主電機后開蝶閥;聯(lián)動關(guān)閥，就是在中控臺分萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)KK，該開關(guān)串接在蝶閥控制回路中，蝶閥關(guān)閉，當?shù)�閥關(guān)到20°左右時，行程開關(guān)SQ4接通中間繼電器K6，其接點接通主電機跳閘回路，主電機跳閘，實現(xiàn)先關(guān)閥后停機。當電網(wǎng)突然停電后，需要進行開、關(guān)閥操作，首先關(guān)閉蓄能罐截止閥，切斷控制箱電源回路(防止突然來電)，然后搖動手動油泵即可實現(xiàn)開、關(guān)閥操作。

2、蓄能罐式液控緩閉蝶閥運行故障及原因分析

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥運行中的故障主要出現(xiàn)在液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，其蝶板及傳動裝置工作正常。

2.1、液壓系統(tǒng)故障及原因分析

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥在調(diào)試關(guān)閥時間定值時，快、慢關(guān)時間調(diào)試難度大，調(diào)試值不穩(wěn)定，調(diào)試次數(shù)太多，引起液壓油發(fā)熱，油缸密封圈損壞。機組運行中偶爾出現(xiàn)關(guān)閥時慢關(guān)時間過快或無慢關(guān)，產(chǎn)生水錘，引起管道劇烈振動，嚴重威脅機組管網(wǎng)安全運行，這是該閥最大缺陷，也是泵站運行絕不允許的，產(chǎn)生該故障的原因主要是油缸存在缺陷。由于油泵頻繁打壓，容易使壓力控制器損壞，造成油壓低于下限值時油泵不打壓，或油泵打壓至上限值時不停止，引起高壓油管爆裂，嚴重時蓄能罐爆炸，威脅人身設(shè)備安全。該閥液壓系統(tǒng)復(fù)雜，控制元件多，在開閥易造成控制元件密封圈損壞，蝶閥工作時噴油、漏油，影響蝶閥正常工作。

2.2、電氣控制回路故障

　　蓄能罐式液控緩閉蝶閥電氣控制回路故障主要發(fā)生在聯(lián)控開閥和關(guān)閥過程中。聯(lián)控開閥時電磁閥Y1、Y2不動作，蝶閥不開啟，引起水泵泵腔發(fā)熱;聯(lián)控關(guān)閥時，蝶閥不關(guān)閉，機組不能停運，或機組跳閘，蝶閥不關(guān)閉，引起機組倒轉(zhuǎn)、振動，影響機組安全運行。其原因主要是電氣控制回路復(fù)雜，中間繼電器質(zhì)量不好，多回路重復(fù)控制。另外，對機組進行跳、合閘試驗時，蝶閥也動作，造成蝶閥頻繁工作，原因是在中控臺多設(shè)一組萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)LK。

3、對策

　　為了確保泵站機組安全運行，針對蓄能罐式液控緩閉蝶閥運行中存在的問題，提出兩套方案。

3.1、排除蓄能罐式液控緩閉蝶閥故障，確保安全運行。

　　3.1.1 蓄能罐式液控緩閉蝶閥液壓系統(tǒng)故障排除方法：針對油缸快、慢時間難調(diào)試的問題，對油箱的液壓油定期過濾，清除油內(nèi)雜質(zhì)，確�？礻P(guān)調(diào)速閥、慢關(guān)調(diào)速閥可靠工作。由于油缸自身缺陷，對聯(lián)控關(guān)閥時偶爾無慢關(guān)的問題，調(diào)整行程開關(guān)SQ4位置，減小機組跳閘角度，使蝶板基本關(guān)嚴時再跳機組油開關(guān)，降低水錘危害，確保泵站機組管網(wǎng)安全運行;油泵打壓時，認真觀察壓力控制器工作狀態(tài)，出現(xiàn)異常及時切斷電源，更換壓力控制器，確保油泵打壓正常;在蝶閥開、關(guān)過程中，若發(fā)現(xiàn)電磁閥損壞及時更換，對損壞的密封圈及時更換，減少漏油。同時，培訓(xùn)專業(yè)的液壓系統(tǒng)維修技術(shù)人員，提高檢修質(zhì)量，確保蝶閥安全運行。

　　3.1.2 對蓄能罐式液控緩閉蝶閥電氣控制回路進行改進。聯(lián)控不開閥的主要原因是中間繼電器損壞，或觸頭接觸不良，建議更換質(zhì)量好的中間繼電器。去掉中間繼電器K7、萬能轉(zhuǎn)換快關(guān)LK、SA接點，聯(lián)控合閘信號由中間繼電器K3常閉接點控制，既能減少繼電器，簡化線路，又能保證聯(lián)控合閘時可靠開閥。聯(lián)控關(guān)閥回路中，去掉中控臺萬能轉(zhuǎn)換快關(guān)LK，既保證關(guān)閥可靠，又實現(xiàn)跳、合閘試驗時蝶閥不工作，減少開閥次數(shù)，確保安全運行。

　　此方案未能從本質(zhì)上改變蓄能罐式液控緩閉蝶閥液壓系統(tǒng)的缺陷，只是對蓄能罐式液控緩閉蝶閥進行維護保養(yǎng)，通過更換元件實現(xiàn)蝶閥工作，維護工作量大，運行成本高。

3.2、用重錘式液控緩閉蝶閥替代蓄能罐式液控緩閉蝶閥

　　重錘式液控緩閉蝶閥是利用重錘勢能實現(xiàn)關(guān)閥，控制管道水流的閥門，是控制事故失電停泵產(chǎn)生的水錘危害，防止機組倒轉(zhuǎn)的理想設(shè)備。重錘式液控緩閉蝶閥工作原理：開閥時，油泵工作打壓，液壓油經(jīng)濾油器、油泵、調(diào)速閥、單向閥及高壓膠管進入油缸尾部，推動油缸活塞移動，油缸活塞帶動與之相連接的連頭使重錘升起，同時帶動閥軸使蝶板開啟，而沒通過調(diào)速閥多余的液壓油經(jīng)溢流閥流回油箱。關(guān)閥時，使電磁閥失電(反作用式電磁閥通電)，則電磁閥打開，油壓經(jīng)快、慢關(guān)角度調(diào)節(jié)閥、快關(guān)調(diào)速閥、慢關(guān)調(diào)速閥及高壓膠管、常開手動閥和電磁閥流入油箱，利用重錘勢能實現(xiàn)關(guān)閥。當事故停電時，電磁閥失電，則蝶閥關(guān)閉(對反作用式電磁閥，只要打開常閉手動閥，則能快速關(guān)閥)，開閥只要油泵打壓就能實現(xiàn)，關(guān)閥利用重錘自重，電磁閥打開關(guān)閥，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。重錘式液控緩閉蝶閥電氣控制回路只要4個中間繼電器，1個時間繼電器就能使油泵工作(蓄能罐式液控緩閉蝶閥需要7個中間繼電器，2個時間繼電器，1臺壓力控制器)。運行實踐中，重錘式液控緩閉蝶閥很少出現(xiàn)故障，液壓系統(tǒng)控制元件不易損壞。

　　更換重錘式液控緩閉蝶閥投資大，但更換后既能保證安全運行，又降低運行成本，提高泵站效益。