蝴蝶阀开关过程存在的问题分析

专题研究 东北水利水电 2012年第1期 文章编号】10020624(2012)01006602 蝴蝶阀开关过程存在的问题分析 王明臣，李勇智，毕连义 (松辽委察尔森水库管理局宏沣水力发电J，内蒙古乌兰浩特137400) 中图分类号文献标识码B 1概况 蝴蝶阀关闭时，活闭水流通路；当 宏沣水力发电厂位于内蒙古兴安盟境内，是以灌溉为 开启时，活门与水流方向平行，水流绕活门两侧流过。蝴蝶 主季节性发电的一座电站，总装机容量为12 800 阀与其他型式进水阀比较，具有结构简单、尺寸小、重量 站位于乌兰浩特西北32 站近区负荷 轻、造价低、操作方便等优点，其缺点是活门影响水流流 少而且分散，因此当在发电季节里大部分电能需要送入 态，水力损失大。在蝴蝶阀的组成部件中，液压环形接力器 系统，而当不发电时，又需要系统反送电能。根据本电站 是操作活门的主要部件，其工作性能的好坏将直接影响到 的基本参数和国内定型产品的情况，选用两种型号的水 水轮发电机组的安全稳定运行。 轮发电机组。 3开关动作原理 1)1，2号机组。水轮机501定出 蝴蝶阀活门的开、关完全靠液压环形接力器的转动来 力3 380 定转速300 r计水头27 m，最大水 完成。蝴蝶阀液压环形接力器工作的动力主要来自油压系 头32 m，最小水头14 m，设计流量145 m3s。发电机 统，油压操作系统由两台压油泵、油阀、液压阀和四通滑阀 6定出力3 200 逸转速670 r以及输油管路等组成。液压环形接力器由蝴蝶阀主轴、环 2)3，4号机组。水轮机定出力 形缸体、活塞、作用支臂、分半键、分腔隔板和进排油孔组 3 470 定转速1875 r计水头22 m，最大水 成。蝴蝶阀活门与主轴为一个整体，主轴通过分半键与作 头28 m，最小水头14 m，设计流量188 m3s。发电机 用支臂相连。液压环形接力器在压力油的作用下，活塞以 032，,3 3 200 逸转速465 r蝴蝶阀主轴为旋转中心，沿环形缸体运动，再通过与活塞 1，2号机压力洞长3783 径31 m。采用钢筋混 连接的作用支臂推动蝶阀主轴转动，主轴带动活门旋转， 凝土衬砌。在桩号0十1055处分岔，分岔后洞径为200 从而达到开、关蝶阀的目的。 m，至厂房前渐变为175 岔后均采用钢筋 蝴蝶阀的开、关过程之所以选择液压环形接力器来操 混凝土明管，承受填土压力，内衬厚度12一钢板，承受内 作，是因为液压环形接力器具有突出的优点：在做定轴旋 水压力。3，4号机压力管径31 m，为钢筋混凝土管，出洞 转传动中，可克服直缸式接力器传动起始区和极限区作用 后管径变为25 m，采用钢筋混凝土明管，内衬钢板。考虑 力臂变短，而使作用力分散的缺点。但是，环形接力器缸体 机组的检修与安全运行，1，2号机组前分装一台5 m 与蝶阀主轴的相对位置，也就是环形缸体的中心与蝶阀主 的油压操作蝴蝶阀。3，4号机前在调压井内装设一扇事故 轴的同心度、缸体环形中心平面与蝶阀主轴轴线的垂直 平板闸门。 度，是制造加工和安装过程中很难保证的。 2蝴蝶阀的作用和结构 4开关过程中存在的问题及处理措施 根据水电站运行和检修的需要，在水轮机的引水系统 中，通常在水轮机引水管道上或蜗壳前装设有相应的闸门 或阀门，并将装置在水轮机蜗壳前的阀门称为进水阀，而 蝴蝶阀就是比较常用的一种进水阀。蝴蝶阀主要由液压环 形接力器、旁通阀、圆筒形的阀体和在其中间绕轴转动的 活门以及其他部件组成。在液压环形接力器的作用下，当 66 宏沣水力发电厂1，2号机蝴蝶阀阀径为175 m，依靠 2台液压环形接力器操作。由于液压环形接力器活塞和作 用支臂之间是刚性连接，活塞和缸体之间设有密封，密封 的主要作用就是防止油腔的压力油泄漏。当操作时，液压 环形接力器活塞在压力油的作用下在缸体内转动，从而带 动主轴旋转达到活门开、关的目的。宏沣电厂1，2号机蝴 2012年第1期 东北水利水电 专题研究 蝶阀于1989年12月份投入生产，在使用过程中液压环形 接力器在操作蝴蝶阀活门时经常出现一些问题，使活门的 开、关一直不能正常进行，开或关一次。少则几分钟，多则 十几分钟，有时根本打不开或关不上，这样严重威胁着机 组的安全稳定运行。经检查发现主要原因是由于活塞与环 形缸体偏磨严重，而偏磨点的直径对应处间隙较大。这不 但给活塞运动造成很大阻力，同时在间隙处泄去大量油 压，主轴和活门受力不足导致发生蝴蝶阀开、关受阻现象。 分析其原因，主要就是因为环形缸体与蝴蝶阀主轴的相对 位置误差过大导致活塞严重受损造成的。 在对蝴蝶阀液压环形接力器进行改造过程中，主要是 把作用支臂与活塞的连接形式，由硬性连接改为弹性连 接，使活塞在沿环形缸体运动中，能够自动产生径向位移， 既能带动作用支臂，以不受其刚性的限制，又能使制造和 安装中的不同心超差量得到自动调节，改善了液压环形接 力器的工作性能，取得了满意的效果。 由于受到加工的限制，主要对活塞上的止推盘进行了 加工。将止推盘与作用支臂的轴、孔配合，由原来的过渡配 合改为动配合，保证止推盘的径向位移量大于或等于2 1利用作用支臂轴端的6个大止推盘与 作用支臂连接；螺栓2的 225 向间隙O0501 Hn，以保证活塞径向移动时 既不受阻，又能使轴向位移受到控制，密封盖板1与密封胶 垫3由螺钉与止推盘压紧组成密封装置。 5结语 蝴蝶阀液压环形接力器活塞经过加工处理后，经手动 运行试验。在空载状态下，蝴蝶阀开、关一次只需15 s；在静 水状态下。蝴蝶阀开、关一次需要1825 s，大大缩短了开、 关时间，而且蝴蝶阀开、关过程平稳自如，液压环形接器也 没有漏油现象。自动化系统形成后，在导水机构失控的情 况下，能快速可靠的关闭蝶阀，为机组的安全、稳定运行创 造了良好条件。 0111012 (上接第34页) 2)第一次爆破高程1340+1380 在闸墩顶面钻孔至高程1340 m，孔径42 距05 m，排距05 m。 3)按爆破设计进行装药、封堵、连线，控制单 位耗药量小于045 kg4)爆破后，将竖向钢筋切断，闸墩上的混凝土 碎渣人工清除至堰面，然后由反铲将弃渣装入自 卸车运出。对反铲难以挖动的大混凝土块二次爆 破，并根据爆破结果修正爆破参数，减少二次爆破 工程量。 5)第二次爆破高程12951340 在1340 m， 布孔同上一层，牛腿处各增加一排钻孔。 6)爆破后，将闸墩两侧的预应力钢筋用气焊 割断，用风镐将钢筋上的部分粘接混凝土凿掉，将 预应力筋放在下游保留好。 7)第三次爆破高程12551295 首先将预留的50 ，在1295 m(预留10 cl布孔同上一层，但在1255 径42 距 05 )第4次爆破堰面以上台阶部分混凝土。按 设计预留长度先凿出竖向预留钢筋并切断，再沿 设计台阶线打减震预裂孔，孔径42 距04 05 )最后爆破堰前高程12551220 。沿设计拆除线打一排竖向减震预裂孔，孔径 42 距02 m，爆破布孔同上。 10)爆破拆除的混凝土弃渣用反铲装自卸汽车 经下游路运出。 4工期安排与拆除效果 中墩混凝土拆除从8月25曰开始，每个中墩 每层爆破4 m，需钻孔120 m，采用2台钻机，则钻 孔需10 h，加上挪钻机、装药及切断钢筋等占用时 间，每爆破一层需要1 d，4个中墩一个爆破