大型變壓器的綜合技術診斷與狀態維修
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【關鍵詞】檢修,填料,閥門,高壓,電站,
剩下的力傳給第2道填料，同時由于填料有效長度縮短過程產生的填料內壁面與閥桿/填料外表面與填料函的內壁的摩擦力，也消耗一部分填料壓緊力。按此機理，越往下層填料的受力越少，變形越小，也就是密封性越差。然而在回路中帶有工作壓力的介質順著填料函內壁擠壓使其變形，很容易地就可以突破下端幾道填料的密封防線。因此真正能阻止帶壓介質的只有最上面二三道填料，而這幾道的密封效果取決于填料的選材/結構尺寸/閥桿和函內壁的光潔度和足夠的填料壓緊力。
三、相關部件的設計基本要求
在檢修和更換填料前，了解了填料的密封機理，還應掌握填料和相關部件的檢查標準和基本要求。
圖3的填料組件，給出了設計和安裝要求。
（1）填料法蘭應有足夠的剛度，受力后應無變形。
?。?）在緊定填料力矩時要經常檢查其平行度并預留出下次進行緊固填料的空間。
?。?）凸節設計防止密封壓環掉入填料函中，且方便取出。
?。?）過渡導角設計可防止填料裝入時被刮傷。
?。?）密封壓環與填料函之間要有少量的間隙，使導入的密封蓋不被咬死。
?。?）保證填料函內壁光潔度， 防止承壓后滲漏。
（7）加工成坡口，使填料環容易受力時擠壓變形。
?。?）填料函金屬平面不應有損壞。
?。?）填料環在填料函中的有效高度為：閥桿直徑+15mm。
?。?0）密封壓環與閥桿之間應有足夠的間隙，防止劃傷閥桿表面。
?。?1）對閥桿的要求是：經熱處理過的硬表面/高光潔度（無明顯缺陷，刮痕，銹跡）銳角倒鈍便于各套件安裝；各橫截面為正圓，軸向無彎曲。
?。?2）填料法蘭與閥桿之間也應有足夠的間隙，防止劃傷閥桿表面。
?。?3）檢查編織填料內徑與閥桿的直徑或填料外徑與填料函內徑之差（<0.5mm）。
?。?4）膨脹石墨填料內徑與閥桿的直徑或填料外徑與填料函內徑之差（<0.20mm）。
?。?5）密封環和法蘭的球面接觸，有自找正功能，須保持結合面光滑無傷，安裝時球面敷潤滑油脂。
?。?6）如果圖紙或者廠家提供有填料壓緊力矩值的，照給定的力矩執行；如力矩值沒有給出，可以采用計算方法得出其結果。
M=1.2×μ×d×F
式中：M——每一螺桿的填料壓緊力矩，N.m
μ——摩擦系數（新填料μ=0.1；磨損后的填料μ=0.2）
d—— 螺桿直徑，mm
1.2——用于簡化公式的倍增系數
F——每一螺桿的填料壓緊力，NF=P/n
n——螺栓的根數
填料力矩（N.m）=倍增系數×摩擦系數×螺桿直徑×填料預緊力/螺栓的根數
?。?7）密封壓環插入填料函深度一般為5mm。
四、檢修的要求和注意事項
（一）填料的預壓緊。為了延長填料的使用壽命，提高營運機組的安全性，當前火力發電站使用的是經過一定預緊壓力壓過的填料。經過預壓后，填料密度增大，抵御受壓變形的能力增加了，內部保留的預緊力能補償機組運行其間填料被磨損而失去的填料壓力。填料的預壓過程一般由生產廠家在安裝前完成，在倉庫放置久了，填料側面就會出現表明預壓力松弛的紋路，填料閑置1年以上都要求重新預壓緊。其方法是利用模具（圖2），選定壓力進行預壓操作。
預壓力P為
P=3PnS
式中Pn——閥門的工作壓力（當Pn<10MPa時，取10 MPa，Pn>50MPa時,取50MPa），MPa
S——填料的承力面積，m2
S=п（R2-r2）
?。ǘ┯锰盍香^掏舊填料時，不可以傷及閥桿和填料函表面，函底要清理干凈。（三）如解體更換填料，檢查閥桿與填料接觸的表面和填料函的內壁應光滑無傷，無拉痕、麻坑、脫皮或腐蝕等缺陷。（四）閥桿的彎曲度不能超過0.20mm。（五）新填料應完整,無損壞,無變色,無松弛（預壓過的填料）。用新填料在閥桿和填料函試裝一下，檢查填料外形是否符合要求。（六）檢查新填料備件與拆下的舊填料條數是否相同，如果數量不一致，應向點檢工程師報告并查證。（七）膨脹石墨填料盡可能的采用45°切口型，采用解體閥門套裝為好，若采用切口方式，應避免出現介質流向的貫穿通道。（八）填料組件裝入填料函中時應一層一層裝入，并保證每層都裝到底，使用一種專用對開環可以達到此目的，對有切口的填料，原則上層與層間的切口錯位90o，禁止采取把填料組裝入整體下壓的行為。（九）用力矩扳手緊固壓緊填料時，根據給定的力矩應對稱和分段施力，隨時觀察填料法蘭的平行度和中心孔與閥桿的對中性，最后達到規定的力矩。（十）更換填料后，閥門需要進行手動（氣動或電動）試驗，檢查填料是否過緊，有無異響或抖動等現象。（十一）清理現場，完成維修。
五、結語
從填料選用、填料的預壓和填料安裝和驗收全過程控制,采取相應的處理措施,保證火力發電廠閥門的安裝、檢修質量,可以避免出現閥桿密封填料泄漏問題,提高系統工況的熱經濟性,確保大型火力發電機組的安全穩定運行。
參考文獻：
[1]魏龍.密封技術[M].北京:化學工業出版社,2004.
[2]宋漢武.火力發電設備技術手冊[M].北京:機械工業出版社,2004.
[3]陸培文.實用閥門設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2004.
[4]岳進才.壓力管道技術[M].北京:中國石化出版社,2005.
剩下的力傳給第2道填料，同時由于填料有效長度縮短過程產生的填料內壁面與閥桿/填料外表面與填料函的內壁的摩擦力，也消耗一部分填料壓緊力。按此機理，越往下層填料的受力越少，變形越小，也就是密封性越差。然而在回路中帶有工作壓力的介質順著填料函內壁擠壓使其變形，很容易地就可以突破下端幾道填料的密封防線。因此真正能阻止帶壓介質的只有最上面二三道填料，而這幾道的密封效果取決于填料的選材/結構尺寸/閥桿和函內壁的光潔度和足夠的填料壓緊力。
三、相關部件的設計基本要求
在檢修和更換填料前，了解了填料的密封機理，還應掌握填料和相關部件的檢查標準和基本要求。
圖3的填料組件，給出了設計和安裝要求。
（1）填料法蘭應有足夠的剛度，受力后應無變形。
?。?）在緊定填料力矩時要經常檢查其平行度并預留出下次進行緊固填料的空間。
?。?）凸節設計防止密封壓環掉入填料函中，且方便取出。
?。?）過渡導角設計可防止填料裝入時被刮傷。
?。?）密封壓環與填料函之間要有少量的間隙，使導入的密封蓋不被咬死。
?。?）保證填料函內壁光潔度， 防止承壓后滲漏。
（7）加工成坡口，使填料環容易受力時擠壓變形。
?。?）填料函金屬平面不應有損壞。
?。?）填料環在填料函中的有效高度為：閥桿直徑+15mm。
?。?0）密封壓環與閥桿之間應有足夠的間隙，防止劃傷閥桿表面。
?。?1）對閥桿的要求是：經熱處理過的硬表面/高光潔度（無明顯缺陷，刮痕，銹跡）銳角倒鈍便于各套件安裝；各橫截面為正圓，軸向無彎曲。
?。?2）填料法蘭與閥桿之間也應有足夠的間隙，防止劃傷閥桿表面。
?。?3）檢查編織填料內徑與閥桿的直徑或填料外徑與填料函內徑之差（<0.5mm）。
?。?4）膨脹石墨填料內徑與閥桿的直徑或填料外徑與填料函內徑之差（<0.20mm）。
?。?5）密封環和法蘭的球面接觸，有自找正功能，須保持結合面光滑無傷，安裝時球面敷潤滑油脂。
?。?6）如果圖紙或者廠家提供有填料壓緊力矩值的，照給定的力矩執行；如力矩值沒有給出，可以采用計算方法得出其結果。
M=1.2×μ×d×F
式中：M——每一螺桿的填料壓緊力矩，N.m
μ——摩擦系數（新填料μ=0.1；磨損后的填料μ=0.2）
d—— 螺桿直徑，mm
1.2——用于簡化公式的倍增系數
F——每一螺桿的填料壓緊力，NF=P/n
n——螺栓的根數
填料力矩（N.m）=倍增系數×摩擦系數×螺桿直徑×填料預緊力/螺栓的根數
?。?7）密封壓環插入填料函深度一般為5mm。
四、檢修的要求和注意事項
（一）填料的預壓緊。為了延長填料的使用壽命，提高營運機組的安全性，當前火力發電站使用的是經過一定預緊壓力壓過的填料。經過預壓后，填料密度增大，抵御受壓變形的能力增加了，內部保留的預緊力能補償機組運行其間填料被磨損而失去的填料壓力。填料的預壓過程一般由生產廠家在安裝前完成，在倉庫放置久了，填料側面就會出現表明預壓力松弛的紋路，填料閑置1年以上都要求重新預壓緊。其方法是利用模具（圖2），選定壓力進行預壓操作。
預壓力P為
P=3PnS
式中Pn——閥門的工作壓力（當Pn<10MPa時，取10 MPa，Pn>50MPa時,取50MPa），MPa
S——填料的承力面積，m2
S=п（R2-r2）
?。ǘ┯锰盍香^掏舊填料時，不可以傷及閥桿和填料函表面，函底要清理干凈。（三）如解體更換填料，檢查閥桿與填料接觸的表面和填料函的內壁應光滑無傷，無拉痕、麻坑、脫皮或腐蝕等缺陷。（四）閥桿的彎曲度不能超過0.20mm。（五）新填料應完整,無損壞,無變色,無松弛（預壓過的填料）。用新填料在閥桿和填料函試裝一下，檢查填料外形是否符合要求。（六）檢查新填料備件與拆下的舊填料條數是否相同，如果數量不一致，應向點檢工程師報告并查證。（七）膨脹石墨填料盡可能的采用45°切口型，采用解體閥門套裝為好，若采用切口方式，應避免出現介質流向的貫穿通道。（八）填料組件裝入填料函中時應一層一層裝入，并保證每層都裝到底，使用一種專用對開環可以達到此目的，對有切口的填料，原則上層與層間的切口錯位90o，禁止采取把填料組裝入整體下壓的行為。（九）用力矩扳手緊固壓緊填料時，根據給定的力矩應對稱和分段施力，隨時觀察填料法蘭的平行度和中心孔與閥桿的對中性，最后達到規定的力矩。（十）更換填料后，閥門需要進行手動（氣動或電動）試驗，檢查填料是否過緊，有無異響或抖動等現象。（十一）清理現場，完成維修。
五、結語
從填料選用、填料的預壓和填料安裝和驗收全過程控制,采取相應的處理措施,保證火力發電廠閥門的安裝、檢修質量,可以避免出現閥桿密封填料泄漏問題,提高系統工況的熱經濟性,確保大型火力發電機組的安全穩定運行。
參考文獻：
[1]魏龍.密封技術[M].北京:化學工業出版社,2004.
[2]宋漢武.火力發電設備技術手冊[M].北京:機械工業出版社,2004.
[3]陸培文.實用閥門設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2004.
[4]岳進才.壓力管道技術[M].北京:中國石化出版社,2005.