趙 爽，董 建，王柏柏

(天津電氣科學(xué)研究院有限公司，天津市 300180)

1 概 述

目前，越來(lái)越多擁有長(zhǎng)有壓引水系統(tǒng)的中小型水電站，從降低工程造價(jià)、提高施工安全、減少施工排渣量對(duì)環(huán)境的破壞等多方面因素考慮，選用調(diào)壓閥代替調(diào)壓井作為電站調(diào)壓主設(shè)備。作為保證電站安全運(yùn)行的重要一環(huán)，運(yùn)行人員應(yīng)對(duì)調(diào)壓閥及其控制系統(tǒng)進(jìn)行定期巡視、檢查，發(fā)現(xiàn)異常需及時(shí)處理。

2 水輪機(jī)調(diào)壓閥及其控制系統(tǒng)的運(yùn)行操作

2.1 調(diào)壓閥及其控制系統(tǒng)操作及運(yùn)行方式

調(diào)壓閥控制系統(tǒng)采用液壓聯(lián)動(dòng)的方式，導(dǎo)葉接力器及調(diào)壓閥油缸在特殊主配等關(guān)鍵部件控制下協(xié)同動(dòng)作。調(diào)壓閥需要設(shè)置位移傳感器，監(jiān)控調(diào)壓閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)，參與機(jī)組運(yùn)行控制。

裝有調(diào)壓閥的水電站，主閥由開(kāi)度20%到0%的關(guān)閉時(shí)間需滿(mǎn)足調(diào)壓閥拒動(dòng)時(shí)導(dǎo)葉慢速關(guān)閉時(shí)間。在負(fù)荷小擾動(dòng)條件下，控制單元中的調(diào)壓閥不做任何動(dòng)作。因此，在進(jìn)行調(diào)速器選型的時(shí)候，考慮到此類(lèi)電站的水流慣性時(shí)間常數(shù)Tw值通常較高，要求暫態(tài)反饋強(qiáng)度bt和緩沖時(shí)間常數(shù)Td及有關(guān)技術(shù)參數(shù)的調(diào)節(jié)值范圍盡可能大。

當(dāng)機(jī)組自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在負(fù)荷保持不變、增加或少量減少這三種情況下，調(diào)壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)，閥盤(pán)均不開(kāi)啟。當(dāng)水輪機(jī)組甩較多的負(fù)荷時(shí)，調(diào)壓閥快速開(kāi)啟時(shí)間和導(dǎo)葉快速關(guān)閉時(shí)間應(yīng)盡可能保持線(xiàn)性一致，兩者動(dòng)作同步進(jìn)行。待導(dǎo)葉全部關(guān)閉后，調(diào)壓閥緩慢關(guān)閉。

在調(diào)壓閥出現(xiàn)拒動(dòng)失靈的情況下，導(dǎo)葉接力器應(yīng)緩慢關(guān)閉，以避免長(zhǎng)引水管路因壓力突然升高，出現(xiàn)水錘而造成危害。安裝位移傳感器后，在監(jiān)控系統(tǒng)接收不到調(diào)壓閥全關(guān)信號(hào)的情況下，防止調(diào)壓閥處于開(kāi)啟狀態(tài)下水輪機(jī)組增加負(fù)荷。

2.2 調(diào)壓閥運(yùn)行注意事項(xiàng)

系統(tǒng)運(yùn)行前，檢查調(diào)壓閥、調(diào)速器、機(jī)組等設(shè)備是否安裝合格。

調(diào)壓閥在投入運(yùn)行前，需要做無(wú)水壓動(dòng)作試驗(yàn)及系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。參照調(diào)壓閥產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)中相關(guān)節(jié)流閥，按照調(diào)節(jié)保證計(jì)算結(jié)果設(shè)定調(diào)壓閥慢速關(guān)閉時(shí)間、調(diào)速器導(dǎo)葉快速打開(kāi)時(shí)間及調(diào)壓閥拒動(dòng)時(shí)導(dǎo)葉慢速關(guān)閉時(shí)間；并在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)調(diào)壓閥的開(kāi)啟及關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行合理范圍的調(diào)整。此外，初調(diào)各節(jié)流閥時(shí)，需要注意排除管路中的空氣。試驗(yàn)中需多次模擬調(diào)壓閥動(dòng)作，保證調(diào)整時(shí)間不變。

調(diào)壓閥整定后的數(shù)據(jù)為定值，在其運(yùn)行過(guò)程中不得修改。同樣值得注意的是，在切除調(diào)壓閥的情況下不能運(yùn)行水輪機(jī)組。調(diào)壓閥只作為全開(kāi)或全閉使用，不能作為調(diào)節(jié)流量使用，避免閥盤(pán)密封面受沖蝕磨損。

3 調(diào)壓閥及其控制系統(tǒng)的巡檢與維護(hù)

3.1 基本要求

控制系統(tǒng)中各裝置運(yùn)轉(zhuǎn)正常，表計(jì)、信號(hào)指示等正常，開(kāi)關(guān)位置正確。

系統(tǒng)各裝置運(yùn)行時(shí)，油質(zhì)保證清潔。液壓系統(tǒng)用油應(yīng)符合調(diào)速器用油規(guī)定。

停機(jī)期間，建議定期做控制系統(tǒng)模擬動(dòng)作試驗(yàn)，檢查調(diào)壓閥動(dòng)作是否正常，整定時(shí)間不變。

3.2 日常巡檢和維護(hù)保養(yǎng)

需要定期監(jiān)控油管路狀態(tài)，確保無(wú)滲漏油情況發(fā)生；注意觀察介質(zhì)是否從閥門(mén)的密封處或緊固件部位滴漏，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；定期檢查緊固件松動(dòng)情況；如果情況嚴(yán)重，需立即上報(bào)，申請(qǐng)停機(jī)維修。

此外，還應(yīng)注意檢查閥門(mén)外露的各部件是否存在銹蝕情況，重點(diǎn)是閥桿、緊固件等；發(fā)現(xiàn)銹蝕部位應(yīng)參照相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行維護(hù)和處理。

4 調(diào)壓閥檢修方案

在調(diào)壓閥進(jìn)行檢修前，檢查場(chǎng)地及工具等是否滿(mǎn)足操作要求，是否有防護(hù)和安全措施。在外部準(zhǔn)備條件充足的情況下，需要關(guān)閉閥前后截止閥，排空調(diào)壓閥油缸內(nèi)液壓油及閥體內(nèi)部流體介質(zhì)。注意液壓油的收集，避免造成環(huán)境污染，保持操作環(huán)境的干凈整潔。檢修技術(shù)人員在拆裝前需充分了解設(shè)備及其主要結(jié)構(gòu)，熟悉圖紙。拆裝記號(hào)必須在適當(dāng)位置標(biāo)志明顯，相關(guān)技術(shù)記錄應(yīng)正確完整，存檔保存。

4.1 檢修的一般程序

首先做好標(biāo)記工作。為保證調(diào)壓閥檢修后能正確復(fù)位，應(yīng)清晰標(biāo)明以下方位。

(1)調(diào)壓閥進(jìn)水法蘭與管道法蘭的連接方位。

(2)調(diào)壓閥底座法蘭與出水管道法蘭的連接位置。

(3)閥體與其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接方位。

調(diào)壓閥解體前，檢修人員可咨詢(xún)供貨廠(chǎng)家，了解解體步驟或請(qǐng)廠(chǎng)家協(xié)同完成檢修解體工作，并劃定專(zhuān)用場(chǎng)地，進(jìn)行解體工作。解體的部件需要按裝配關(guān)系有序擺放，進(jìn)行清理檢查。清除一切粘附在部件表面上的油污、灰塵等雜質(zhì)。生銹的零部件要選擇正確的方法進(jìn)行清洗和除銹，特別需要保護(hù)好閥桿、閥盤(pán)等密封面。檢查各個(gè)密封面，清理后密封面應(yīng)保證平整光滑。

如果必要，檢修人員可將調(diào)壓閥液壓缸組件完全分解，對(duì)密封等易損件進(jìn)行檢查。

4.2 主要零部件檢修

檢修過(guò)程中，檢修人員需要對(duì)下列情況特別關(guān)注。

(1)閥體內(nèi)壁和閥盤(pán)接觸的密封面容易受水流中雜質(zhì)腐蝕和沖蝕。

(2)閥桿不得變形彎曲，閥桿上部密封盒中密封材料需要及時(shí)更換。

(3)調(diào)壓閥液壓油缸活塞桿與閥桿連接部位螺紋的腐蝕程度。

(4)閥體、閥座、進(jìn)水法蘭及出水法蘭密封面的損傷程度及“O”形密封圈老化、開(kāi)裂程度。

(5)調(diào)壓閥液壓油缸內(nèi)部密封的老化、損壞程度。

此外，每次解體檢修，檢修人員都需要重新更換各部位的密封填料、法蘭墊圈、“O”形密封圈。如果硬密封受損情況不嚴(yán)重，可采用補(bǔ)焊或機(jī)加工等手段進(jìn)行修復(fù)。

在檢修中發(fā)現(xiàn)的受損零部件，應(yīng)根據(jù)其受到損傷的實(shí)際情況，通過(guò)合理分析，選擇正確的處理方案；如對(duì)受損零部件更新或者修復(fù)處理等。對(duì)于完全可以修理好的零件，在保證沒(méi)有影響性能的情況下盡量縮短修復(fù)時(shí)間，減少修復(fù)成本。對(duì)于損傷嚴(yán)重或修復(fù)后不能滿(mǎn)足其原有功能的零件應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更換，保證調(diào)壓閥的安全運(yùn)行。

4.3 復(fù)裝

調(diào)壓閥進(jìn)行復(fù)裝時(shí)宜根據(jù)解體記錄，參照解體的逆順序進(jìn)行。

調(diào)壓閥液壓缸連接閥桿帶動(dòng)閥盤(pán)運(yùn)動(dòng)，需要注意解體前所做的相對(duì)位置標(biāo)記，確保復(fù)原其相對(duì)位置。閥桿及閥盤(pán)是調(diào)壓閥重要的部件，裝配時(shí)注意不得使閥桿變形彎曲；閥盤(pán)應(yīng)對(duì)中，保證調(diào)壓閥運(yùn)行時(shí)可以完全關(guān)閉。裝配后，保證調(diào)壓閥動(dòng)作靈活，無(wú)卡頓現(xiàn)象。

密封件安裝時(shí)應(yīng)注意：各部位密封的型號(hào)及規(guī)格應(yīng)正確，且在合理的有效使用期內(nèi)。安裝時(shí)嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行，不能劃傷密封。

4.4 控制系統(tǒng)中其他主要部件檢修

對(duì)系統(tǒng)中的其他主要設(shè)備，各水電站(廠(chǎng))可以參照《中小水電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行及檢修規(guī)程》執(zhí)行操作，也可以根據(jù)實(shí)際情況增加必要的檢修項(xiàng)目。

4.5 檢修周期

大修間隔不宜少于4 a。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著生態(tài)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，在新建的水電站項(xiàng)目中，以閥代井的電站項(xiàng)目越來(lái)越多。調(diào)壓閥作為重要的電站調(diào)壓設(shè)備，其正常運(yùn)行是電站安全運(yùn)行的重中之重。為降低調(diào)壓閥的故障率，應(yīng)根據(jù)電站的實(shí)際運(yùn)行情況，合理安排調(diào)壓閥及其控制系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)及檢修工作計(jì)劃，并按照規(guī)范進(jìn)行，統(tǒng)一管理工作。