減壓閥裂紋檢修

                                   減壓閥裂紋檢修 

                                 上海申弘閥門有限公司

之前介紹 豎式安裝自力式壓力減壓閥注意事項(xiàng)，現(xiàn)在介紹減壓閥裂紋檢修 由于上述裂紋的發(fā)現(xiàn)，對主蒸汽管道的其它各個彎管都進(jìn)行了宏觀檢查和磁粉探傷，在這些彎管的側(cè)、背弧處均發(fā)現(xiàn)長約2至20mm的小裂紋，這些裂紋經(jīng)少許機(jī)械打磨后均可消失。 減壓閥不同的形式有不同的具體工作原理。但總的原理還是：減壓閥是通過啟閉件的節(jié)流，將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力，并使出口壓力保持穩(wěn)定。但一般減壓閥都要求進(jìn)出口壓差必須 ≥ 0.2MPa。減壓閥的種類很多，常見的有：先導(dǎo)活塞式減壓閥、薄膜式減壓閥、波紋管式減壓閥、比例式減壓閥、自力式減壓閥、杠桿式減壓閥等等。它們分別適用于不同的工作介質(zhì)。

減壓閥裂紋檢修 減壓閥的檢修 

減壓閥拆除時，用鋼字在減壓閥上及與閥門相連的法蘭上，打好檢修編號，并記錄該閥門的工作介質(zhì)、工作壓力和工作溫度，以便修理時選用相應(yīng)材料。檢修減壓閥時，要求在干凈的環(huán)境中進(jìn)行。首先清理減壓閥外表面，或用壓縮空氣吹或用煤油清洗。但要記清銘牌及其他標(biāo)識。檢查外表損壞情況，并作記錄。接著拆卸蒸汽減壓閥各另部件，用煤油清洗（不要用汽油清洗，以免引起火災(zāi)），檢查另部件損壞情況，并作記錄。對閥體閥蓋進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。如系高壓減壓閥，還要進(jìn)行無損探傷，如超聲波探傷，X光探傷。



對密封圈可用紅丹粉檢驗(yàn)，閥座、閥瓣（閥辦）的吻合度。檢查閥桿是否彎曲，有否腐蝕，螺紋磨損如何。檢查閥桿螺母磨損程度。

對檢查到的問題進(jìn)行處理。閥體補(bǔ)焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更換閥桿。修理一切應(yīng)修理的另部件；不能修復(fù)者更換。

重新組裝蒸汽減壓閥。組裝時，墊片、填料要全部更換。

進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)。 
2試驗(yàn) 
對存在上述主裂紋的主汽彎管進(jìn)行了金相組織分析和力學(xué)性能測試，為開裂原因分析提供依據(jù)。 
2.1 金相組織分析在主裂紋附近進(jìn)行了金相復(fù)膜檢查，該處金相組織為珠光體+鐵素體，珠光體球化3-4級。 
2.2 力學(xué)性能測試由于*彎管已經(jīng)整體失效，決定更換處理，故從割下的彎管中進(jìn)行了取樣，進(jìn)行了（縱向）力學(xué)性能測試。 
其抗拉強(qiáng)度下降約15%，而屈服強(qiáng)度下降24%，塑性下降16.7%。 
1主蒸汽減壓閥閥體的開裂情況 
在對5爐進(jìn)行的鍋爐定檢中，經(jīng)拆除保溫后宏觀檢查發(fā)現(xiàn)，在主蒸汽管道與集汽集箱出口相連的*個彎管的背弧處存在大量裂紋。其中，大的一條裂紋（以下簡稱主裂紋）位于彎管背弧中軸線偏上位置處，與背弧中軸線接近平行，長約2324mm。對該裂紋打磨5mm深后，仍宏觀清晰可見。在主裂紋的下方約32mm處有一條與主裂紋走向平行的裂紋，長約270mm。在背弧中側(cè)，主裂紋下側(cè)可見數(shù)十條長度為1至 100mm的小裂紋。此外，整個彎管的外表面均可見腐蝕痕跡。 
彎管的內(nèi)弧呈現(xiàn)明顯的蠕脹變形，其中大的直徑增加量為5.55mm，總的相對蠕變應(yīng)變ε＞2%，已達(dá)到DL/T441-2004《火力發(fā)電廠高溫高壓蒸汽管道蠕變監(jiān)督規(guī)程》要求更換管道的條件。彎管的內(nèi)弧處還有一處鼓包，鼓包中間有長一條約35mm的裂紋，裂紋兩側(cè)有數(shù)十條并行的長約2-20mm的小裂紋。 


3原因分析 
3.1 開裂原因分析機(jī)組在原根河林業(yè)局管理運(yùn)行的15年期間，機(jī)組常有超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)情況，從以往的運(yùn)行記錄中發(fā)現(xiàn)，主汽出口溫度經(jīng)常超過規(guī)定值，高達(dá)470℃以上。主蒸汽管道在超溫下運(yùn)行，蠕變速度顯著加快、機(jī)械性能嚴(yán)重下降、珠光體球化加速。 
設(shè)備在超溫情況下運(yùn)行，隨著蠕變的加速，主蒸汽管道的表面缺陷將成為宏觀裂紋的起源。 
3.2 裂紋擴(kuò)展原因分析①機(jī)組在2004年劃歸華能呼倫貝爾能源公司后，并入呼倫貝爾電網(wǎng)運(yùn)行。因網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷需要，改為調(diào)峰機(jī)組，基本每天起停一次，全年累計起停大于300次。在機(jī)組的每一次啟動——運(yùn)行——停車的過程中，設(shè)備的承壓部件都經(jīng)受一次加載——保載——卸載的循環(huán)，保載時間內(nèi)零件承受設(shè)計應(yīng)力和溫度的作用，停車后便*卸載，溫度亦降低。因?yàn)榭梢越瓶闯墒蔷哂幸欢ū３謺r間的“拉——拉”循環(huán)。尖峰負(fù)荷機(jī)組在高溫低周疲勞的條件下工作，受到蠕變和疲勞的交互作用。是導(dǎo)致裂紋快速發(fā)展的*主要原因。②對#5機(jī)組的整個管系支吊架檢查發(fā)現(xiàn)，所有的彈簧吊架已過載卡死，固定支吊架的位置也安裝不當(dāng)，整個支吊系統(tǒng)已基本失效。這就必然導(dǎo)致整個管系的應(yīng)力狀況惡化，應(yīng)力集中明顯，加速了裂紋的擴(kuò)展。 
3.3 裂紋產(chǎn)生部位原因分析①由于疏水的原因，在鍋爐起爐時，主蒸汽管道升溫速度低于起爐升溫速度，當(dāng)集汽聯(lián)箱溫度達(dá)到435℃時，主蒸汽管道溫度卻只在280-300℃之間。由于#5爐主蒸汽管道采用汽機(jī)主汽母管的新蒸汽直接加熱方式，因此在并汽時，主蒸汽管道溫度在不到二分鐘之內(nèi)達(dá)到435℃，升溫速度＞75℃/min。在彈性范圍內(nèi)，熱應(yīng)力σ與為熱循環(huán)上下溫度差ΔT有下述關(guān)系：σ=KE·α·ΔT。式中K為約束系數(shù)，E為彈性模量，α為熱應(yīng)力。從蒸汽走向上看，相對于其它彎管，主蒸汽管道與集汽集箱出口相連的*個彎管在并汽時產(chǎn)生的溫度差大，因此其承受的附加熱應(yīng)力也相應(yīng)大。②從管系走向上看，主汽*彎管需要補(bǔ)償?shù)墓芟禑崤蛎涀冃瘟看?，因此其受管系支吊架系統(tǒng)失效的影響也大，是早發(fā)生失效的主要原因。 


4失效分析結(jié)論及防范措施 
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥主蒸汽減壓閥閥體背弧的裂紋失效，為蠕變、疲勞交互作用產(chǎn)生的。裂紋的迅速發(fā)展與設(shè)備的不規(guī)范運(yùn)行、管道支吊架失效及設(shè)備的起停頻繁有直接關(guān)系。外觀形態(tài)上看，裂紋由上側(cè)外弧面，彎管中間應(yīng)力集中位置產(chǎn)生，且迅速向二側(cè)發(fā)展，以至達(dá)到起爐爆破的危險程度。從以上失效分析情況可以得出以下幾點(diǎn)建議：①起爐時的暖管，應(yīng)按運(yùn)行操作規(guī)程進(jìn)行，并汽前應(yīng)開啟主蒸汽管道疏水，保證疏水暢通，使主蒸汽管道升溫速度在規(guī)程范圍內(nèi)，把管道熱應(yīng)力控制在允許范圍內(nèi)。②及時合理地調(diào)整管系支吊架，高溫管道與支吊架在運(yùn)行過程中，其狀態(tài)是會發(fā)生變化的，必須按照DUT616-1997《火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則》的要求進(jìn)行監(jiān)察與維護(hù)，建立管道支吊架管理制度，以便于以后建立正常的壽命管理體系。機(jī)組每次大修時，技術(shù)人員根據(jù)有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求和規(guī)定，對機(jī)組支吊架目視檢查一次，并做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時研究處理。③在允許的情況下，應(yīng)盡量減少啟、停爐次數(shù)，且啟、停爐時應(yīng)按照相關(guān)規(guī)程、規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行，不應(yīng)因考核小指標(biāo)而縮短啟、停爐時間。運(yùn)行中更應(yīng)按運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)格杜絕超溫運(yùn)行。④設(shè)備到貨及安裝前，應(yīng)對各部件做好前期檢驗(yàn)及安裝前檢驗(yàn)工作，嚴(yán)格檢驗(yàn)各部件的表面缺陷及制造工藝，防止設(shè)備帶缺運(yùn)行。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：Y42X-600LB美標(biāo)彈簧薄膜式減壓閥