上海滬工閥門廠（集團）有限公司
摘要：在一些依靠重錘進行蝶閥自關閉的水電站，蝶閥運行幾年后，在關閉過程中出現了蝶閥關不到全關位置的故障。針對這個問題進行分析，提出了一種可靠的蝶閥自動關閉程序，該程序既保證了蝶閥的正常關閉，對水電站的檢修、運行提供了安全保障，又較好地保護了蝶閥主軸及軸承，延長了蝶閥的使用時間。
關鍵詞：蝶閥；關閉故障；原因分析；處理方法
1 故障蝶閥概況
芹山水電站采用 PDF130-WZ-280 型蝶閥，系臥式雙平板活門結構。蝶閥總裝包括閥體、活門、工作主密封、軸承、轉臂、接力器、鎖定裝置、重錘和旁通閥等。蝶閥閥體采用鑄焊整體結構，閥體與工作密封圈接觸處采用不銹鋼材料，延長了密封圈的使用壽命并提高了密封性能。閥門的密封設在下游側，密封面采用斜面結構，因而有很好的密封性能。閥體的底部有 8 條地腳螺栓作為固定閥體用，能承受接力器向上推力和動水作用在活門上的向上分力，而不能承受活門全關時的水推力。為增加活門在動水關閉時的自關閉力矩，活門與閥體均按偏置設計，其幾何中心與轉動中心偏移 50mm，增加了關閉的可靠性。閥門的主工作密封采用實心異形橡膠放在活門周邊，用壓圈和壓緊螺釘緊固在活門上，為了保證密封圈可調和且調節后定位，設有鎖緊螺釘加以固定。閥軸采用 40Cr 鍛鋼材料，與軸承和軸端密封接觸處采用鍍鉻保護，與活門采用插人圓柱銷固定。軸承由鋼套和銅瓦組成，銅瓦材料為鑄鋁青銅（ZCuAl1OFe3)，軸端密封采用 U 形支承環密封圈，密封力可調，更換方便。
該閥布置 2 臺直徑 200mm 直缸搖擺式接力器，接力器的活塞桿通過轉臂與閥軸相連，活塞桿表面鍍鉻處理。活塞與缸體問密封采用 O 形圈與聚四氟乙稀組合式密封圈；接力器缸內設有二段關閉裝置和節流緩沖結構，外部采用高壓軟管連接。
控制系統。蝶閥的開啟采用 FYZ 閥門液壓控制裝置供油，推動接力器把活門和重錘至全開后采用油壓鎖錠，鎖錠油源來自于調速器油壓裝置。當機組發生事故或需正常停機時，切換鎖錠油源脫開，蝶閥依靠自身所配置的 2 個重錘（各 3.5 t）和水力作用至活門全關，起到切斷水流和保護機組的作用。
2 故障現象
芹山水電站蝶閥于 2000 年 3 月投人運行，運行至 2002 年 3 月，發現在關閉蝶閥過程中，當蝶閥關閉至全行程的約 95% 時，蝶閥轉臂（重錘）停止下落，蝶閥不能自行到達全關位置。這與蝶閥只能在全開或全關 2 個位置相矛盾，蝶閥位置處于不定態，造成漏水量較大，引起較強的噪聲，給水電站的檢修運行帶來了較大的安全隱患。
3 原因分析
3.1 油管路方面
出現這種現象有可能是由于回油管路排油不暢引起接力器關側油腔油未排盡，由此造成接力器活塞不能完全回復至全關位置，導致蝶閥轉臂下落不能到達最大行程，引起蝶閥關不到全關位置。
就此對操作油管路進行檢查，對于管路上的油閥門進行分解檢查，確保操作油管路暢通無阻。
3.2 接力器結構
為了降低在關閉過程中接力器活塞沖擊接力器油底部的速度和壓力，在操作接力器缸內設有二段關閉裝置，即節流緩沖結構。
對接力器節流緩沖結構進行清洗并對接力器節流閥進行調整，加大節流閥開口，使回油的流量變大，節流閥前、后的壓差變小，有利于接力器活塞的下落。同時，檢查發現接力器活塞桿表面鍍鉻層完好，無銹蝕卡澀跡象。
用以上 2 種方法進行處理后，沒有明顯的效果，說明蝶閥不能到達全關位置的原因與操作系統（操作管路及接力器裝置）無關。
（未完，請看本篇文章下篇：《蝶閥關閉故障分析及處理方法（下篇）》）