冯有为
（湖北西塞山发电有限公司湖北黄石）
摘要：针对某电厂两台超超临界机660MW组高压主汽阀在运行中反复出现阀盖泄露的问题，根据高压主汽阀设计安装要求，结合现场多次检修的实际情况，分析产生的原因，制定相应的措施，指出安装过程中的要点，对同类型机组高压主汽阀阀盖的安装和检修具有参考借鉴作用。
关键词：汽轮机；高压主汽阀；泄露
简要介绍
某厂两台汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的超超临界汽轮机，型号为：N680—25MPa/600℃/600℃超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机。
主蒸汽管道位于汽轮机运行层下部，经过2个高压主汽阀和4个高压调节汽阀，分四路进入高压缸。2个高压主汽阀的出口与4个调节汽阀的进口对接焊成一体，4个高压调节汽阀合用一个壳体。高压主汽阀位于汽轮机调节阀前的主蒸汽管道上，高压主汽阀为立式结构，为单座球形阀，非自密封，每个高压主汽阀有一个进汽口和一个连接到调节阀腔室的出汽口，阀盖与阀体采用高温螺栓连接，密封垫片为金属密封垫。
机组投产以后，出现了高压主汽阀盖泄漏问题。检修中多次逐步增加了螺栓预紧力，停机检修更换新的金属密封垫后，该问题仍然未得到有效解决。高压主汽阀盖泄漏长期运行造成阀盖密封面损坏严重，给机组运行带来安全隐患。
问题分析
两台机组均出现了高压主汽阀盖泄漏，检修中多次逐步增加了螺栓预紧力，暂时消除了泄露问题，但随着运行时间及机组启停次数增加，仍出现阀盖密封泄漏。停机检修更换新的金属密封垫后，该问题仍然未得到有效解决。
图1阀盖与阀壳装配示意图
以某台机组高压主汽阀检修情况为例，解体检查发现金属缠绕垫片密封石墨层有吹蚀现象。如图1所示，新的金属缠绕密封垫片厚度Z为5.20mm，而解体检查压缩后的垫片厚度为3.40mm，而阀座密封垫安装处止口高度X为3.20mm，说明在全部安装完毕后，即使检修中在设计基准值上两次增大热紧值（分别为15%和10%），金属缠绕密封垫片的压缩量达到1.80mm的情况下，A面和B面刚性密封处仍有0.20mm的间隙，刚性密封处未起到密封的作用。
结合安装过程和检修情况，导致高压主汽阀盖反复泄露的原因主要为：金属缠绕垫片偏厚，在垫片压缩量达到1.80mm的情况下，A面和B面之间仍有一定的间隙，刚性密封未起到作用，金属缠绕垫片密封面较窄，在垫片两侧接近25Mpa的压差下长期运行和启停机，垫片密封石墨层容易出现吹蚀，导致泄露；安装过程中冷紧不够，阀盖法兰螺栓在没有完全达到冷紧要求的情况下进行了热紧。
处理建议
东方汽轮机厂该型号高压主汽阀不是自密封，且密封面较窄，所以装配的各个环节必须严格控制。
（1）建议征求设计意见，适当减小金属密封缠绕垫片厚度（参考值0.20mm）。装配中彻底清洁刚性密封部位和金属缠绕垫片部位，清除杂质、水分及其他污垢，同时检查结合面有无缺陷。
（2）缠绕垫片两侧不涂任何“钎焊溶剂”，装入缠绕垫片，放上高压主汽阀端盖，测量T值，确认在圆周方向上均匀分布。
（3）按照设计顺序要求，用1500N?m力矩扳手拧紧高温双头螺栓。由于金属缠绕垫片的屈服变形需要一个过程，建议冷紧分3次逐步加载进行，每次结束时，间隔一段时间，等垫片发生蠕变后再进行下一次，保证垫片均匀屈服变形。
（4）冷紧结束后，阀盖A面和阀座B面应完全贴合，即图1中T=S（原始值1.7mm）。理论上可以通过测量S值或者T值来确认A面和B面是否贴合，但实际由于阀盖在螺栓的紧力作用下会存在弹性变形，当测量S值或者T值等于原始值时，A面和B面并不一定贴合。建议用长塞尺的可深入长度来验证A面和B面是否贴合。
表1阀盖螺栓热紧数据
（5）冷紧完毕后，按照设计顺序要求和表1的数据对螺栓进行热紧。
结束语
汽轮机高压主汽阀泄露直接影响机组的运行安全，针对该型号机组高压主汽阀反复泄露以及检修的情况，分析导致泄露的主要原因是安装后高压主汽阀刚性密封面有间隙，刚性密封未起到作用，金属缠绕垫片密封在25MPa的压差下长期运行，经历启停机后容易造成垫片石墨层吹蚀。根据故障分析，制定相应的处理建议，指出安装过程中的要点，对同类型机组高压主汽阀阀盖的安装和检修具有参考借鉴作用。
参考文献
刘华戡、马现云高压主汽调节阀常见故障分析与处理[J].发电设备，2008（06）
2.卿平、周涛600MW机组高压主汽阀阀盖漏气原因及处理[J].东方汽轮机，2007（02）