于偉 寇陽

摘 要：某電廠3號(hào)機(jī)組EH系統(tǒng)油動(dòng)機(jī)中安全油單向閥的固有缺陷，導(dǎo)致一起非典型的OPC油壓波動(dòng)現(xiàn)象。通過排查，找出油壓波動(dòng)原因，提出改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：OPC油壓波動(dòng);安全油單向閥;內(nèi)泄漏

1 機(jī)組概況

某電廠3號(hào)機(jī)組為上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的C135-13.24/0.981/535/535型汽輪機(jī)，該機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)為電液調(diào)速系統(tǒng)，簡稱EH系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有兩臺(tái)高主油動(dòng)機(jī)，四臺(tái)高調(diào)油動(dòng)機(jī)，三臺(tái)中調(diào)油動(dòng)機(jī)，兩臺(tái)低調(diào)油動(dòng)機(jī)。

2 故障情況

2015年12月23日17時(shí)，3號(hào)機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)荷為70MW，EH系統(tǒng)油壓為13.5MPa，AST油壓為12.3MPa，調(diào)節(jié)閥為順序閥運(yùn)行方式，1號(hào)高調(diào)全開，2號(hào)高調(diào)開度為90%，3號(hào)高調(diào)開度為35%，4號(hào)高調(diào)全關(guān)。在運(yùn)行人員無任何操作情況下，OPC油壓從11.7MPa開始緩慢下降，至20時(shí)，OPC油壓為10.6MPa。運(yùn)行人員經(jīng)請示后，繼續(xù)觀察，至12月24日早8時(shí)，OPC油壓降至10.2MPa;12月24日上午11時(shí)，OPC油壓升至10.6MPa;12月25日上午7時(shí)，OPC油壓恢復(fù)至11.6MOa。在此期間，EH系統(tǒng)油壓、AST油壓無變化;對熱工信號(hào)進(jìn)行檢查，均未發(fā)現(xiàn)異常。

該機(jī)組自2015年12月起，多次出現(xiàn)類似的OPC油壓波動(dòng)的現(xiàn)象，OPC油壓最低時(shí)達(dá)到9.9MPa，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行，因該機(jī)組為冬季供暖機(jī)組，為保障供暖，此狀態(tài)一直維持到2016年5月15日機(jī)組停機(jī)。

3 故障排查

2016年5月16日，經(jīng)多次現(xiàn)場試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)2號(hào)與3號(hào)高調(diào)汽門的開度越小，OPC油壓下降的概率越大，初步判斷可能的原因有：

（1）2號(hào)與3號(hào)高壓調(diào)速汽門油動(dòng)機(jī)安全油單向閥不嚴(yán)密。

（2）卸荷閥內(nèi)泄漏量大。

該機(jī)組的高壓調(diào)速汽門原理圖如下：

將2號(hào)與3號(hào)高調(diào)油動(dòng)機(jī)的安全油單向閥、卸荷閥拆卸后上試驗(yàn)臺(tái)測試，測試結(jié)果如下：

2號(hào)單向閥內(nèi)泄漏為25.3L/min;3號(hào)單向閥內(nèi)泄漏為27.4L/min。

2號(hào)卸荷閥內(nèi)泄漏為510mL/min;3號(hào)卸荷閥內(nèi)泄漏為460mL/min。

將2號(hào)與3號(hào)高調(diào)油動(dòng)機(jī)的安全油單向閥解體，其結(jié)構(gòu)如下：

其中聚四氟乙烯材質(zhì)的密封環(huán)部位，凹凸不平，非整齊的環(huán)狀密封線。

根據(jù)JB/T 10364-2014《液壓單向閥》 ，單向閥在密封狀態(tài)下不允許滲漏。

3號(hào)機(jī)組高壓調(diào)速汽門油動(dòng)機(jī)使用的溢流閥為DB20-2-30/31.5XV，該閥的通徑為20mm，根據(jù)JB/T 10374-2013 《液壓溢流閥》 ，允許的最大內(nèi)泄漏量為150mL/min。

4 原因分析

由圖1可知，該EH系統(tǒng)的安全油均是通過卸荷閥內(nèi)部節(jié)流孔產(chǎn)生。

當(dāng)高調(diào)油動(dòng)機(jī)不是全開狀態(tài)時(shí)，因伺服閥的工作特性，當(dāng)高調(diào)門開度與指令開度一致時(shí)，伺服閥停止供油，油動(dòng)機(jī)內(nèi)油壓低于系統(tǒng)OPC油壓，當(dāng)單向閥嚴(yán)密時(shí)，阻止系統(tǒng)OPC油流向油動(dòng)機(jī);當(dāng)高調(diào)門開度小于指令開度時(shí)，伺服閥向油動(dòng)機(jī)供油，油動(dòng)機(jī)內(nèi)油壓高于系統(tǒng)OPC油壓，單向閥打開，開始補(bǔ)充OPC油壓。這期間，單向閥不斷處于開啟關(guān)閉狀態(tài)，由圖二可知，這種狀態(tài)下，本應(yīng)起到密封作用的聚四氟乙烯材質(zhì)在一定時(shí)間后會(huì)發(fā)生較大形變，導(dǎo)致單向閥不嚴(yán)密的情況發(fā)生。

當(dāng)單向閥不嚴(yán)密，系統(tǒng)OPC油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)內(nèi)部，同時(shí)卸荷閥的內(nèi)泄漏量嚴(yán)重超標(biāo)，導(dǎo)致系統(tǒng)OPC油通過卸荷閥回油逃逸，使OPC油壓降低。

5 故障解決

2016年6月，更換2號(hào)與3號(hào)高調(diào)油動(dòng)機(jī)的安全油單向閥和卸荷閥，在機(jī)組啟動(dòng)前進(jìn)行的靜態(tài)試驗(yàn)中，未發(fā)生OPC油壓波動(dòng)的現(xiàn)象。

6 結(jié)論

由于該EH系統(tǒng)安全油單向閥的固有結(jié)構(gòu)問題，同時(shí)卸荷閥內(nèi)泄漏超標(biāo)，導(dǎo)致OPC油壓出現(xiàn)不該出現(xiàn)的波動(dòng)現(xiàn)象。該單向閥的密封性能無法長期保證，因此建議更換為金屬密封的單向閥，以保障機(jī)組的安全生產(chǎn)運(yùn)行。

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