1 故障蝶閥概況

芹山水電站采用 PDF130-WZ-280 型蝶閥，系臥式雙平板活門(mén)結(jié)構(gòu)。蝶閥總裝包括閥體、活門(mén)、工作主密封、軸承、轉(zhuǎn)臂、接力器、鎖定裝置、重錘和旁通閥等。蝶閥閥體采用鑄焊整體結(jié)構(gòu)，閥體與工作密封圈接觸處采用不銹鋼材料，延長(zhǎng)了密封圈的使用壽命并提高了密封性能。閥門(mén)的密封設(shè)在下游側(cè)，密封面采用斜面結(jié)構(gòu)，因而有很好的密封性能。閥體的底部有 8 條地腳螺栓作為固定閥體用，能承受接力器向上推力和動(dòng)水作用在活門(mén)上的向上分力，而不能承受活門(mén)全關(guān)時(shí)的水推力。為增加活門(mén)在動(dòng)水關(guān)閉時(shí)的自關(guān)閉力矩，活門(mén)與閥體均按偏置設(shè)計(jì)，其幾何中心與轉(zhuǎn)動(dòng)中心偏移 50mm，增加了關(guān)閉的可靠性。閥門(mén)的主工作密封采用實(shí)心異形橡膠放在活門(mén)周邊，用壓圈和壓緊螺釘緊固在活門(mén)上，為了保證密封圈可調(diào)和且調(diào)節(jié)后定位，設(shè)有鎖緊螺釘加以固定。閥軸采用 40Cr 鍛鋼材料，與軸承和軸端密封接觸處采用鍍鉻保護(hù)，與活門(mén)采用插人圓柱銷(xiāo)固定。軸承由鋼套和銅瓦組成，銅瓦材料為鑄鋁青銅（ZCuAl1OFe3)，軸端密封采用 U 形支承環(huán)密封圈，密封力可調(diào)，更換方便。

該閥布置 2 臺(tái)直徑 200mm 直缸搖擺式接力器，接力器的活塞桿通過(guò)轉(zhuǎn)臂與閥軸相連，活塞桿表面鍍鉻處理。活塞與缸體問(wèn)密封采用 O 形圈與聚四氟乙稀組合式密封圈；接力器缸內(nèi)設(shè)有二段關(guān)閉裝置和節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)，外部采用高壓軟管連接。

控制系統(tǒng)。蝶閥的開(kāi)啟采用 FYZ 閥門(mén)液壓控制裝置供油，推動(dòng)接力器把活門(mén)和重錘至全開(kāi)后采用油壓鎖錠，鎖錠油源來(lái)自于調(diào)速器油壓裝置。當(dāng)機(jī)組發(fā)生事故或需正常停機(jī)時(shí)，切換鎖錠油源脫開(kāi)，蝶閥依靠自身所配置的 2 個(gè)重錘（各 3.5 t）和水力作用至活門(mén)全關(guān)，起到切斷水流和保護(hù)機(jī)組的作用。

2 故障現(xiàn)象

芹山水電站蝶閥于 2000 年 3 月投人運(yùn)行，運(yùn)行至 2002 年 3 月，發(fā)現(xiàn)在關(guān)閉蝶閥過(guò)程中，當(dāng)?shù)y關(guān)閉至全行程的約 95% 時(shí)，蝶閥轉(zhuǎn)臂（重錘）停止下落，蝶閥不能自行到達(dá)全關(guān)位置。這與蝶閥只能在全開(kāi)或全關(guān) 2 個(gè)位置相矛盾，蝶閥位置處于不定態(tài)，造成漏水量較大，引起較強(qiáng)的噪聲，給水電站的檢修運(yùn)行帶來(lái)了較大的安全隱患。

3 原因分析

3.1 油管路方面

出現(xiàn)這種現(xiàn)象有可能是由于回油管路排油不暢引起接力器關(guān)側(cè)油腔油未排盡，由此造成接力器活塞不能完全回復(fù)至全關(guān)位置，導(dǎo)致蝶閥轉(zhuǎn)臂下落不能到達(dá)最大行程，引起蝶閥關(guān)不到全關(guān)位置。

就此對(duì)操作油管路進(jìn)行檢查，對(duì)于管路上的油閥門(mén)進(jìn)行分解檢查，確保操作油管路暢通無(wú)阻。

3.2 接力器結(jié)構(gòu)

為了降低在關(guān)閉過(guò)程中接力器活塞沖擊接力器油底部的速度和壓力，在操作接力器缸內(nèi)設(shè)有二段關(guān)閉裝置，即節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)。

對(duì)接力器節(jié)流緩沖結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗并對(duì)接力器節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)整，加大節(jié)流閥開(kāi)口，使回油的流量變大，節(jié)流閥前、后的壓差變小，有利于接力器活塞的下落。同時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)接力器活塞桿表面鍍鉻層完好，無(wú)銹蝕卡澀跡象。

用以上 2 種方法進(jìn)行處理后，沒(méi)有明顯的效果，說(shuō)明蝶閥不能到達(dá)全關(guān)位置的原因與操作系統(tǒng)（操作管路及接力器裝置）無(wú)關(guān)。

（接本篇文章下篇：《蝶閥關(guān)閉故障分析及處理方法（下篇）》）