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主汽阀热态泄漏来自冷态预紧不足还是膨胀量不对

主汽阀热态泄漏来自冷态预紧不足还是膨胀量不对
作者:云获客 来源: 技术分享 27 次浏览

主汽阀一升压就从阀盖或填料渗漏,多半是冷态预紧不够。冷态不漏、温度上来才漏,则是螺栓、阀杆或密封环的热膨胀量没有留对,压力把密封面顶开了。

主汽阀热态泄漏来自冷态预紧不足还是膨胀量不对

主汽阀在热态出现泄漏,常被笼统地归为垫片不好。泄漏开始的时刻能把两类原因分开。压力刚建立、金属温度还不高就已经渗漏,是冷态预紧力没有把密封面压住。冷态试压正常,随着阀体温度升高才开始冒汽,是螺栓、阀杆或压力密封环的膨胀量和预紧时留下的压缩量不匹配,热态把密封面顶松或顶得过死之后又失去回弹。

冷态预紧不足时漏随压力来

阀盖垫片或压力密封环需要一定的初始压紧,才能在内压作用前贴合。螺栓预紧不够、密封环没有压到位、垫片厚度不均,都会留下缝隙。只要内压升起,蒸汽就从缝隙外出,与温度是否已经达到额定值关系不大。升温以前的水压或低压蒸汽试验若已经渗漏,原因就在预紧,不必等热膨胀来解释。

这种泄漏的位置固定在预紧不足的那一圈密封上,紧螺栓往往立刻减轻,因为缺少的就是轴向力。填料压盖预紧不足时,漏在阀杆周围,阀盖密封可以是好的。应看清漏点在填料还是阀盖,再决定拧哪一组螺栓。热态才出现的泄漏,冷态去紧同一组螺栓,常常仍然觉得已经很紧,因为那时缝隙还不存在。

膨胀量不对时漏随温度来

温度升高后,阀体、螺栓、阀杆和密封环的伸长量不同。螺栓伸长若大于被连接件和垫片的压缩恢复,垫片卸载,热态开始漏。阀杆径向胀大若超过填料的余量,填料被挤死,冷却后又失去弹性,下一个热态从被挤出的通道漏。压力自密封环若冷态压得过死,热态继续膨胀会把环或阀盖挤伤,回弹消失,泄漏出现在高温高压同时存在的时候。

这类泄漏有温度过程。冷态同一压力不漏,壁温升到某一范围开始渗,温度越高越明显;降温以后可能暂时停止,再升温又来。只在热态去大力拧紧,冷却后预紧会变得过大,下一个循环把垫片压溃或把阀杆抱住。应在温度稳定后按泄漏时刻留出的膨胀差来调整,而不是按冷态力矩重复加力。

压力密封的主汽阀更要分清这两个时刻。这种结构本来靠内压帮助密封,内压越高应越紧。若低压就不密封,是密封环或预紧螺栓没有形成初始贴合,内压帮不上。若只有高温时从压紧处渗漏,是环、阀盖和螺栓的膨胀差把已经贴合的面拉开或挤坏。同样是阀盖漏,低压就漏和热态才漏,对应的零件状态相反。

填料处的热态泄漏还要和阀杆已经磨出的沟槽分开。沟槽在冷态也会漏,因为通道是几何上的缺口,与膨胀无关。膨胀量不对引起的填料漏,冷态阀杆表面仍然光滑,热态才渗,冷却后阀杆可能留下被挤出的填料碎屑。先摸阀杆有没有环沟,再看泄漏是否只在热态出现。

记录泄漏时的压力和壁温,比记录“运行中漏了”有用。压力到了、温度未到就漏,补冷态预紧或重新安装密封环。温度到了才漏,核算螺栓与阀体的膨胀差,更换已无回弹的垫片或填料,并在热态复核压紧量。两件事都在热态大扳手加力,会把预紧不足和膨胀不当修成同一种过紧。

过紧的后果会落到下一次停机。膨胀量留得不够又在热态强紧,冷却后密封面应力很大,垫片永久变形。下次再热,变形了的垫片不再密封,看起来又是热态泄漏,其实是上一次把膨胀问题拧成了永久损伤。力矩和温度要一起留下,才能看出是初始力不够,还是热膨胀没有去处。

螺栓和阀体的温度测点要分开设。螺栓细、暴露在外,温度升得比厚阀体快,膨胀差在升温中段最大,泄漏往往出现在这一段,而不是壁温已经均匀之后。若泄漏出现在壁温已经拉平的稳定热态,更像垫片回弹已经永久丧失,而不是暂时的膨胀差。时刻若落在升温途中,应等温度均匀后再决定是否加力,避免把过渡过程拧成过紧。

因此主汽阀热态泄漏先问它从什么时候开始。一升压就漏,是冷态预紧不足;冷态不漏、温度上来才漏,是膨胀量没有留对。时刻分清之后,才不会在错误的温度下拧紧螺栓。