旁路阀泄漏问题探析
阀门泄漏原因分析和解决办法
阀门泄漏原因分析和解决办法当在使用中的阀门泄漏的时候要怎么办?其主要的原因又是什么?一、关闭件脱落产生泄漏原因:1、操作不良，使关闭件卡死或超过上死点，连接处损坏断裂;2、关闭件连接不牢固，松劲而脱落;3、选用连接件材质不对，经不起介质的腐蚀和机械的磨损。
维护方法：1、正确操作，关闭阀门不能用力过大，开启阀门不能超过上死点，阀门全开后，手轮应倒转少许;2、关闭件与阀杆连接应牢固，螺纹连接处应有止退件;3、关闭件与阀杆连接用的紧固件应经受住介质的腐蚀，并有一定的机械强度和耐磨性能。
二、填料处的泄露(阀门的外漏，填料处占的比例为最大)原因：1.填料选用不对，不耐介质的腐蚀，不耐阀门高压或真空、高温或低温的使用;2.填料安装不对，存在着以小代大、螺旋盘绕接头不良、上紧下松等缺陷;3.填料超过使用期，已老化，丧失弹性4.阀杆精度不高，有弯曲、腐蚀、磨损等缺陷5.填料圈数不足，压盖未压紧;6.压盖、螺栓、和其他部件损坏，使压盖无法压紧;7.操作不当，用力过猛等;8.压盖歪斜，压盖与阀杆间空隙过小或过大，致使阀杆磨损，填料损坏。
维护方法：1.应按工况条件选用填料的材料和型式;2.按有关规定正确的安装填料，盘根应逐圈安放压紧，接头应成30℃或45℃;3.使用期过长、老化、损坏的填料应及时更换;4.阀杆弯曲、磨损后应进矫直、修复，对损坏严重的应及时更换;5.填料应按规定的圈数安装，压盖应对称均匀地把紧，压套应有5mm以上的预紧间隙;6.损坏的压盖、螺栓及其他部件，应及时修复或更换;7.应遵守操作规程，除撞击式手轮外，以匀速正常力量操作;8.应均匀对称拧紧压盖螺栓，压盖与阀杆间隙过小，应适当增大其间隙;压盖与阀杆间隙过大，应予更换。
三、密封面的泄漏原因：1、密封面研磨不平，不能形成密合线;2、阀杆与关闭件的连接处顶心悬空、不正或磨损;3、阀杆弯曲或装配不正，使关闭件歪斜或不逢中;4、密封面材质量选用不当或没有按工况条件选用阀维护方法：1、按工况条件正确选用颠垫片的材料和型式;2、精心调节，平稳操作;3、应均匀对称地拧螺栓，必要时应使用扭力扳手，预紧力应符合要求，不可过大或小。
某机组高旁阀内漏故障分析及优化改造
某机组高旁阀内漏故障分析及优化改造李 清 黄宝仓 董彦超 黄 庚 刘二峰（湖北能源集团鄂州发电有限公司）摘 要：高旁阀作为汽轮机中不可或缺的关键设备，其内漏严重影响机组的经济性和安全性。
本文通过分析某机组高旁阀内漏的产生原因和机理，采用优化设计方法，改善了高旁阀的结构和材料，降低了内漏风险。
通过机组的运行测试，证明了该治理方案的可行性和有效性，对同类机组的高旁阀内漏治理具有重要的借鉴意义。
关键词：高旁阀；内漏；经济性；治理方法０ 引言在燃煤电厂汽轮机组运行中，高旁阀是汽轮机高压缸启动控制和调节的重要阀门，其长期受到高温、高压的过热蒸汽冲蚀，尤其是在阀门处于微开启或小开度时，阀门前后压差极大，高参数的蒸汽将直接冲刷阀芯、阀座密封面［１］。
长此以往，将造成密封面被破坏、蒸汽内漏、阀后温度升高、减温水投放量大，影响机组的经济性和安全性，也增加了维修维护的工作量和费用。
某机组装设一台４０％ＢＭＣＲ高旁阀，型号为ＨＢＳＥ２８０ ２００ １，采用气动控制。
高旁阀的工作参数见表１。
表１ 高旁阀技术参数主蒸汽量／（ｔ／ｈ）高旁流量／（ｔ／ｈ）入口蒸汽压力／ＭＰａ出口蒸汽压力／ＭＰａ入口蒸汽温度／℃出口蒸汽温度／℃气源压力／ＭＰａ２２５０９００２５ ５５ １１５７１３５５０ ６１ 高旁阀运行情况及内漏原因分析１ １ 高旁阀运行情况该机组高旁阀自投运以来，长期存在内漏情况，轻则造成密封面缺损，重则导致整个阀芯冲起沟壑，每次停机检修都需要维修处理；每逢大修，还需对整套阀内件进行更换，更换完成后很快再次内漏，未能从根本上解决内漏的问题。
频繁的阀门解体、维修密封面、更换密封件等工作，大大增加了维修维护的工作量和费用，同时影响机组经济性［２ ３］。
１ ２ 高旁阀内漏原因分析针对该机组高旁阀内漏问题，经分析，主要原因包括以下几方面：（１）在启机过程中长期小开度运行，蒸汽过热度未达到饱和状态，湿蒸汽冲刷密封面，蒸汽夹带水珠对密封面冲刷极大，严重者开机一次就破坏密封面造成内漏，如图１所示。
330MW 机组低压旁路阀内漏原因分析及防范措施
330MW 机组低压旁路阀内漏原因分析及防范措施孙曙【摘要】Our company is two 330MW units with high pressure bypass (main steam) and low pressure bypass (steam) two series connected by series. Low pressure bypass steam valve has occurred many times in the valve core crack, blowing loss,mechanical damage, etc.,this paper analyzes the status of the valve,summarized in order to provide some help for the future of the low pressure bypass valve repair work to eliminate defects.%我公司两台330MW 机组采用高压旁路(主蒸汽)和低压旁路(再热蒸汽)二级串联旁路装置。
低压旁路蒸汽变换阀多次出现阀芯裂纹、吹损、机械损伤等情况，本文对阀门状况进行分析、归纳总结，以便为今后的低压旁路阀检修工作中消除缺陷提供一些帮助。
【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】2页(P96-97)【关键词】低旁系统;低压旁路阀;损伤;工艺措施【作者】孙曙【作者单位】江苏华电扬州发电有限公司，江苏扬州 225002【正文语种】中文【中图分类】TK267高压旁路装置由高压旁路阀(高旁阀)、喷水调节阀组成。
低压旁路装置由低压旁路阀(低旁阀)、喷水调节阀组成。
其目的是在启停阶段保护锅炉再热器，提高机组启动的性能。
因其工作处于汽水混合、温差大、压差大等的恶劣环境及设备质量以及该阀门处于主蒸汽系统的末端等问题，导致低压旁路蒸汽变换阀多次出现阀芯裂纹、吹损、机械损伤等情况。
高压旁路阀常见故障分析及解决防范措施
752022年4月上 第07期 总第379期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview1. 概述本机组采用40%BMCR 的高低压二级串联旁路系统。
高旁为40% 额定容量，低旁为40% 额定容量。
高压旁路管道从主蒸汽总管上接出，经旁路阀减温减压后接至低温再热总管，高旁减温水取自给水泵出口的给水母管。
（1）旁路控制系统：汽轮机采用旁路系统，可以有效地降低能耗，增大机组运行的可靠性。
（2）旁路系统的作用：在机组启动期间，加快锅炉和主蒸汽、再热器管道的升温、升压速度，使蒸汽参数尽快地达到汽轮机冲转的要求，缩短机组启动的时间。
同时在启动期间还回收了工质、降低了噪音。
（3）汽轮机高压旁路系统：主蒸汽管路和冷段再热蒸汽管路之间，直接由一根连接管连接起来，而高压旁路控制阀位于连接管道上。
高压旁路阀用来旁通到高压缸的过热蒸汽，同时该阀将主蒸汽压力减压至再热冷段压力水平。
在将主蒸汽通过旁路系统减压到再热冷段之前，其蒸汽温度必须减温至预先设定值。
2. 高压旁路阀常见故障分析（#1机组为例）2.1 高压旁路阀内漏（1）气动门关闭压力不足，造成阀门关闭不到位，封闭不严，介质蒸汽通过阀门密封面结合不严之处泄漏至阀门后流向排汽装置。
（2）机组启动期间，蒸汽品质不良，蒸汽中含有氧化皮等微小金属颗粒蒸汽快速高压蒸汽带动下，冲击阀门密封面，使密封面表面受损，造成密封不严阀门内漏。
（3）机组启动期间，高压旁路阀前主汽管道暖管不充分，在高压旁路阀开启期间，管道有大量疏水，汽水混合物通过高压旁路阀，形成“水刀”对阀门密封面造成快速冲刷，结合面受损；机组启动后，关闭高压旁路阀，结合面不严造成泄漏。
（4）机组启动期间，高压旁路阀前主汽管道疏水管阀门开启不及时，造成大量疏水进入高压旁路阀的入口管道，途径高压旁路阀，对阀门密封面造成快速冲刷，结合面受损；机组启动后，关闭高压旁路阀，结合面不严造成泄漏。
600MW机组高旁阀内漏事件的分析与措施
600MW机组高旁阀内漏事件的分析与措施摘要：某电厂600MW超临界机组在停机后，高旁阀后温度持续升高，经解体检查发现高旁阀笼罩、阀芯和阀座密封面正对进汽方向的背面有明显吹蚀伤痕、阀座台阶崩塌的现象。
通过历史数据和解体检查分析，判断为蒸汽携带水珠、焊渣、铁锈或异物，顺着阀体内壁至进汽口背面反弹形成涡流，再沿阀座台阶冲入阀笼、阀座至阀后管道，再加上近几年启停频繁，阀门长期运行后的累积损伤，最终导致泄漏。
机组停运后，对高旁阀阀座与笼罩接触面进行细磨处理，同时制定高旁阀操作指引，有效保证了高旁阀的安全运行。
关键字：超临界机组；高旁阀；蒸汽带水；累积损伤；泄漏；整改措施一、简介某电厂600MW汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的超临界压力、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压、抽汽凝汽式汽轮机，型号为：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566。
机组旁路采用高压和低压两级串联的旁路系统，其中高压旁路容量为40%锅炉最大容量，高压旁路系统从汽机高压缸进口前的主蒸汽总管接出，经减温减压后接入再热蒸汽冷段总管上。
二、事件经过2020年1月10日该机组停机前，高旁阀后温度与高压缸排汽温差仍在1摄氏度以内，停机瞬间高旁阀后温度小幅升高约3℃，基本在正常范围内。
2020年2月21日开机后，高旁阀后温度与高压缸排汽温差升至10℃左右。
2020年3月1日汽机打闸后，高旁后温度测点1、2数值由245℃/244℃升至369℃/358℃，说明有内漏。
三、原因分析1、高旁阀运行历史数据该机组高旁阀于2016年底机组B级检修期间改造为防冲刷结构的阀芯、阀座，改造后2017年1月22日机组首次启动，#7机组2017全年共启动6次，2018全年共启动6次，2019全年共启动5次。
机组高旁阀运行参数较高、压差大，机组启动时投用时间长，锅炉放水存在盲区，尤其是试水压后，过热器联箱残余大量积水，造成蒸汽带水、汽液两相流对阀门内部冲刷。
汽轮机组高压旁路阀内漏原因及处理初探
管理及其他M anagement and other汽轮机组高压旁路阀内漏原因及处理初探黄一铭摘要：某厂660MW超临界汽轮机组自投产以来，高旁阀频繁出现泄漏现象，严重影响机组能耗，本文对高旁阀内漏原因进行了分析，分析认为疏水不畅及小开度下气液二相冲击是导致高旁阀内漏主要原因。
通过设定最小开度和增加疏水管路避免阀芯冲刷，可提高阀门检修运行周期，有效防止内漏产生，提高660MW超临界汽轮机组运行工作效果，实现企业单位的更高经济效益和社会效益，同时为后续类似工作的顺利实施提供参考和借鉴。
关键词：660MW超临界汽轮机组；高压旁路阀内漏；问题；处理高压旁路阀是汽轮机高、低压旁路系统中的一个重要组成部分，对防止蒸汽泄漏，提高机组的启动性能和稳定性起着重要作用。
旁路系统是指在机组正常运行以及主汽压力较高时，通过高压旁路系统将主蒸汽引到汽轮机低压缸进行做功，以降低机组负荷并提高经济性，同时避免主蒸汽泄漏，提高机组的安全可靠性。
旁路系统由高压旁路、低压旁路、喷水调节阀等组成。
高压旁路系统是将主蒸汽引到汽轮机低压缸进行做功，减少了主汽压力的升高；低压旁路阀是在主蒸汽压力升高时，将主汽压力降低到一定值后停止工作的一个装置，在机组启动过程中，主汽压力降低到一定值后，维持一段时间后再关闭阀门。
1 项目概况公司660MW机组采用的是高、低压两级串联旁路系统。
高压旁路系统由高压旁路阀、喷水调节阀、喷水隔离阀组成，高低压旁路阀驱动执行器均选用双动活塞式气动执行器。
高压旁路阀对改善机组的启动性能、保护机组的正常运行有非常重要的作用，机组启动过程中，旁路系统能平稳地维持冲转、升速、定速并网的设定压力值。
公司3#、4#机组高旁阀为CCI公司生产的HBSE280-250型，为角式布置，高旁进口为水平方向布置，出口为垂直方向布置。
机组自投产以来，频繁发生泄漏，多次出现检修后仅能满足一次开机不漏，再次开机就出现较严重内漏的情况，阀后温度高达430℃以上。
高压旁路阀泄漏分析与处理
行衡量，如若将调速点效率作为偶合器与水泵的匹配运行总功率， 则调速比为 0.5 时，效率应同样为 0.5，也就是有 50%的能量在调速 中受损，与实际情况不符，事实上，当 i 的数值为 0.5 时，功率损 失值仅为 0.125，相对效率数值为 0.875。由此可见，水泵与偶合器 搭配运行与油田行业的设备需求充分符合。 4 结语
如果泄漏量增大触发减温水持续喷淋，可引起管道系统的热疲 劳，影响管道系统的使用寿命，严重时可造成管道裂纹或断裂性破坏。 3 改造措施
针对引起泄漏的原因，我们提出将密封面升级为防冲蚀结构。 原阀芯密封面与阀门中心线呈 30°夹角，密封面正对笼罩上的开孔，
（下转第 399 页）
380 2020·1 《华东科技》
由于预热、疏水不充分，或者管道布置不当等原因，管道中存 在湿蒸汽，当阀门开启时湿蒸汽产生的冲蚀引起阀芯密封面的最初 损伤，造成阀门关闭不严，由于已经在阀芯密封面上形成了损伤， 当阀门关闭后在相应的损伤位置就会持续泄漏，而泄漏产生的高速 流既会加剧阀芯的损伤，同时又会在阀座密封面上形成损伤。
从照片上可以看到阀芯密封面上的缺陷与笼罩上的开孔位置大 致呈对应关系，证明了泄漏的初始原因是高速汽流对阀芯密封面的 冲蚀产生的。
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最低相对效率为 0.84。
图 2 偶合器与风机水泵匹配的损失曲线图 根据液力传动理论可知，由于偶合器的充液度与功率均可变， 在对效率进行研究时，输出与输入功率不尽相同，可将不同调速点 效率进行对比，包括涡轮与泵轮两种功率数值，确实与转速比数值 相同；在总效率方面，可与负载、电机额定功率进行对比，即相对 效率，只有这样才可与效率的定义相符合，可对能源的使用效率进
图2
阀门泄漏量：
按照每年 300 天有效发电天数计算，每年可损失新蒸汽 1286 吨， 损失热量 0.45×1010kj , 目前单级再热机组的发电热耗率约为 8000 kj/kW.h，每年可损失 562500 kW 发电量，按上网电价 0.5 元/KW 计 算，单是高旁阀泄漏每年可造成 28 万元以上的经济损失。以上计算 作为一个例证，可以帮助我们对旁路阀门泄漏造成的经济损失做一 个定性判断。 2.2 安全隐患
阐述旁路阀泄漏的判别方法和防范措施
阐述旁路阀泄漏的判别方法和防范措施1 概述汽轮机旁路系统在机组的启动、停机和运行中都担负着重要的作用。
然而当机组正常运行中旁路系统旁路阀泄漏，会导致部分蒸汽绕过汽轮机相应的汽缸，使汽轮机的做功能力下降，运行经济性降低；同时，高压旁路阀泄漏时，还有可能造成锅炉低温再热器管壁超温，低压旁路阀泄漏时，还有可能使汽轮机排汽温度升高、凝汽器真空下降，这些也会给机组的安全运行带来很大的威胁。
旁路系统旁路阀泄漏，是指机组正常运行时旁路阀关闭不严密，存在内漏缺陷。
根据现场经验，大型汽轮机运行中旁路系统旁路阀泄漏最容易出现在高压旁路中，所以高压旁路阀泄漏问题应给以特别关注。
2 高压旁路阀泄漏的原因我国300MW汽轮机广泛采用高、低压两级串联旁路系统，如图1所示。
高压旁路系统与汽轮机高压缸（HP）并联，低压旁路系统与汽轮机中、低压缸（IP/LP）并联。
HPBV为高压旁路阀；LPBV为低压旁路阀。
目前我国300MW机组较多使用美国CCI公司和瑞士SULZER公司制造的高压旁路阀。
但有些机组在运行一段时间后，甚至有的机组刚刚投运就出现了不同程度的高压旁路阀泄漏现象〕。
造成高压旁路阀泄漏的原因是：阀门密封面存在缺陷，阀门卡涩或没有关到位，驱动机构工作失常等。
其中阀门密封面存在缺陷是造成高压旁路阀泄漏的主要原因。
阀门密封面存在缺陷往往是由于机组安装或检修过程中，锅炉省煤器、过热器、主蒸汽管道、主给水管道中没有清理干净，残留一定量的焊渣、氧化铁、金属颗粒等杂物，而在机组启动和停机过程中均要使用高压旁路系统控制主蒸汽的参数，以满足运行的要求。
这样以来，系统中残留的金属杂质随着蒸汽一起流动，较大的杂质颗粒会剧烈冲击并夹在阀芯与阀座密封面之间，使密封面出现凹坑、缺损等缺陷，并在高温高压蒸汽的长期冲刷下，使缺陷进一步扩大，造成严重的密封面吹损。
3 高压旁路阀泄漏经济性计算根据热平衡、质量平衡原理及等效热降法，可对机组运行中高压旁路阀泄漏所造成的经济性损失进行计算。
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旁路阀泄漏问题探析
作者：卢爱玲
来源：《科学家》2017年第17期
摘要某660MW超临界火电机组设计配置一套60%BMCR的高压旁路阀和2×35%的低压旁路阀，旁路阀选用国际某知名品牌产品，在机组投产运行后一段时间内先后发现高压旁路阀和低压旁路阀泄漏，本文主要探讨旁路阀泄漏的原因及采取的措施。
关键词 660MW；旁路阀；泄漏
中图分类号 TM6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0172-02
某电站660MW超临界燃煤电站，锅炉采用超临界参数变压运行直流炉，主蒸汽温度571℃，主蒸汽最大连续蒸发量为2 140t/h。
旁路采用二级串联旁路系统，高旁通流能力按BMCR下蒸汽流量的60%考虑，低旁通流能力按高旁流量加高旁减温水流量考虑。
同时满足机组各种启动工况和60%TMCR工况下机组甩负荷（停机不停炉）时的要求。
旁路除实现启动功能外，还具有协调机、炉部分负荷不匹配的功能。
1 简介
一号机组调试运行阶段，根据高旁阀、低旁阀A阀后温度及减温水调门开度，判断出旁路阀存在泄漏问题。
随后在二号机组投运一段时间后同时发现旁路阀泄漏。
考虑到高、低旁阀的设备制造厂家为世界知名公司，初始对于旁路阀的制造质量并未提出较大的质疑，但对于旁路阀在调试和运行中频繁出现的内漏问题，不得不引起各方的关注。
2 事件进展
起初，由于机组及旁路阀设备新投运不长时间，经过考虑对于旁路阀的泄漏问题处理，采取比较保守的措施。
通过调整旁路阀执行机构的行程，加大旁路阀的关闭力矩，增加阀芯与阀座的啮合度。
初期通过此方案调整之后起到了一定的效果。
随着机组频繁的启停，运行约半年之后，又出现阀门的泄漏，于是最终决定对阀门进行解体检修。
通过阀门解体检修发现阀芯与阀座均出现不同程度的水蚀现象（详见图1）。
针对旁路阀密封面的水蚀情况，现场采用对阀门密封面进行研磨，并氮化处理。
复装后在运行投入的初期，密封性能是满足要求的。
但经过几次机组的启、停后，内漏现象就会逐渐出现，需要投入喷水减温，才能维持阀后的温度不至于超出系统的设计要求，泄漏问题没有从根本上根除。
3 后续进展
经过同各方共同召开专题会讨论，最终分析认为出现旁路阀频繁泄漏的主要原因是在系统启动初期，蒸汽含水量较高，在高温高压下，对阀门阀芯的冲刷较为严重。
经常性的启停，造成阀门不可逆转的损伤。
建议采取的措施主要有以下几点：一是通过增加系统的疏水点，通过加大疏水，减少蒸汽中的含水量。
由于设计中高压管道采用A335P91材质管材，现场无法进
行开孔，必须采用大型钻床加工，使得此方案的可行性较为低，可以作为后续机组设计中采取的方案之一。
另一种方案是将阀门的阀芯与阀座进行解体，返运回至制造厂进行密封型式的调整，将原来密封面面对气流方向，调整至背向气流方向，从一定程度上减少蒸汽对于密封面的冲刷，保护密封面，延长阀门的使用寿命。
此方案在技术上可行，但由于大部分的工作需要在专业工厂内完成，需要将阀门拆卸并运输，往返周期及安装工程量大、周期长，由于旁路阀没有备用系统，将会影响机组的运行，间接经济损失较大，因此不是最佳方案。
经过最终讨论，各方提出另一种方案，即在机组启动运行初期，将旁路阀的开度调整到一定的开度，通过开启旁路阀，增加蒸汽的流通面积，减少蒸汽中水的冲刷。
同时，开大阀门开度，增加了启动循环的时间，使得蒸汽的过热度提升较快，待蒸汽过热度提升到一定数值后，即可关闭旁路阀，从而减少水的冲刷。
同时，采用此方案有可能延长机组的启动时间和增加燃油消耗，但相对于旁路阀长期泄漏的损失及对机组的安全运行方面，采取此方案还具有一定的可行性。
经过多方案的比较，最终现场也考虑择机调整机组及旁路阀的运行模式，有待于现场进一步验证此方案的可操作性。
4 结论
从某種意义上讲，想要根除旁路阀的泄漏，基本上是不可能的，借鉴各项目运行的经验，需要从设计、设备制造、调试运行等各方面提前策划，全面考虑各项影响因素之后，才能尽量减少或避免旁路阀的泄漏，从而保障机组运行的安全性。
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