主汽阀投用过快时如何分开凝结水冲击与金属温差

主汽阀从冷态或温态投入时，阀前阀后往往存着暖管留下的凝结水，阀体金属也还远低于蒸汽温度。开得太快，这两件事会同时发生，但损伤机理不一样。凝结水被蒸汽推动，形成一段几乎不可压缩的液柱，撞上阀瓣、弯头或已经半开的密封面，是一次或几次冲击。金属温差则是内壁先热、外壁和阀盖还冷，应力随时间加大，阀杆被抱紧，不一定发出撞击声。

凝结水冲击是液柱的撞击

蒸汽速度远高于水。主汽阀一旦让出通流面积，蒸汽把管内存水加速，水柱的动量在转弯和阀瓣处突然停下，压力会短时抬得很高。表现是沉闷的撞击声、管道和支吊架位移、有时法兰密封面被抽动。冲击发生在开阀后的很短时间里，次数有限，疏水放净以后再开，撞击就不再出现。阀体上下的壁温此时可以尚未拉开，因为热量还来不及传入厚壁。

撞击留下的痕迹在承受水柱的零件上。阀瓣背面、阀座出口侧、下游第一个弯头内侧，会出现凹陷、移位或密封面局部压伤。这些痕迹一次冲击就能形成，和后来长时间冲刷出来的光亮沟不是同一类。若只有声响和位移，阀杆仍然灵活，就不应把这次投用说成阀体热应力开裂。

金属温差是厚壁内外加热不一致

主汽阀阀体很厚，蒸汽先加热内壁，外壁靠导热慢慢跟上。内壁膨胀受到外壁约束，内壁受压、外壁受拉，阀盖法兰和阀体的温差还会使中分面或压力密封部位受力不均。这个过程以分钟计，没有单次撞击声。阀杆与填料或导向的间隙被不均匀膨胀吃掉，阀杆越来越沉，甚至暂时无法继续开启。温度拉平以后，卡涩减轻，这是金属温差的典型时间过程。

上下温差来自疏水未尽时下部存水、上部进汽。阀体下部被水冷却，上部被蒸汽加热，阀杆被拉弯或抱住。这时可以既有水，又有温差，但水击需要水柱被加速后撞击，温差卡涩只需要上下温度不同。只听到逐渐变沉、测到阀体上下壁温差大、没有管道位移，原因在金属，不在冲击。

旁路的作用是把这两件事错开。旁路先通少量蒸汽，把阀前阀后的水顶去疏水点，并让阀体金属缓慢升温。主阀瓣在壁温接近、疏水已净之后再开，既没有大块水柱，也没有陡的内外壁温差。跳过旁路直接全开主汽阀，冲击和温差会叠在同一次操作里，拆检时两种痕迹都可能有，仍要按痕迹和时间分开。

声响和壁温不要互相代替。有撞击、支吊架移位、阀瓣有撞击压痕，是凝结水冲击，应先查疏水是否放净、开阀是否过快。没有撞击、阀杆随壁温差增大而抱紧、温度均匀后恢复，是金属温差，应延长暖阀，而不是只加大疏水管却仍然快速全开。两种都由投用过快引起，零件和调整的位置不同。

壁温测点要放在阀体上部和下部，而不是只看蒸汽温度计。蒸汽温度已经很高时，厚壁内部的温差可以仍然很大。用蒸汽温度代替金属温度，会把还没有暖透的主汽阀提前开大，金属应力仍在。水击则不必等壁温，只要管内存水，一加速就会撞。

已经发生冲击之后，阀座可能留下局部高压痕，随后的泄漏是撞击的结果。金属温差严重时，可能在阀体圆角形成裂纹，裂纹方向与热应力一致，周围没有水击那种凹陷。看到裂纹就一律说水击，或看到凹陷就去找材料热疲劳，都会把投用过快里的两件事合并。

旁路暖阀时还要看疏水是否真的有流量。旁路已经打开而疏水阀后没有水排出，说明低点的水没有被蒸汽推走，此时开大主汽阀仍然会形成水柱。壁温上下已经接近、疏水却长时间无水，才可以认为水柱条件消失。金属温差还要看阀盖法兰外圈和内圈，外圈滞后越多，结合面应力越大，这和管内有没有水柱无关。只看旁路开度，不看疏水出口和法兰温差，冲击和温差仍会叠在一起。

因此主汽阀投用过快，要分开听声和测壁温。有撞击和管道位移，是凝结水冲击；阀体上下温差大、阀杆渐渐抱紧且没有撞击，是金属温差。疏水放净只能取消水柱，暖透阀体才能取消温差。