一种解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法技术

本发明专利技术公开了一种解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法，采用喷丸技术可以完整去除中压调节气阀的阀碟、阀盖、卡环等部件的复杂内环面的氧化皮，并在表面形成碎晶和压应力，避免了喷焊司太立合金前的预热和焊后的热处理工作。在阀碟、阀盖、卡环等部件的表面喷焊司太立合金，提升了部件的抗氧化性，有效防止了氧化皮的大量产生、脱落而导致阀门卡涩，减少高中压汽阀的卡涩次数，提高汽阀活动的灵活性，对汽轮机的保护有重要意义。

A method to solve the jam problem of high and medium pressure regulating throttle valve of steam turbine

【技术实现步骤摘要】
一种解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法
本专利技术涉及一种热力发电
，更确切地说涉及一种解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法。
技术介绍
东汽超超临界汽轮机是东方汽轮机厂制造的，该机设置有二个高压主汽阀和二个高压调阀、两个中压主汽阀及两个中压调阀，中调阀和中主阀，两阀共用一个阀座。东汽超超临界汽轮机的高、中压主汽调节阀普遍存在氧化皮堆积的共性问题。而造成汽阀卡涩的主要原因是阀门结构中的阀碟、阀座、阀盖、卡环、密封环等部件材质在阀门工作过程中，超高温极限运行容易产生氧化皮，导致相对活动面间隙变小，引起阀位卡涩。高中压主汽门是汽轮机用于快速切断汽轮机进汽、停机的保护装置，其结构类似于截止阀，用压力油控制快速关闭和开启，关闭时间小于0.2s。高中压调节阀由轴向弹簧关闭和用轴向油动机开启，调节阀设计关闭时间小于0.2s。主汽门、调门是汽轮机防止超速的最关键保护装置，其可靠性、严密性直接影响到汽轮机的安全运行，汽轮机防超速保护也是通过快速关闭高、中压主汽门及调门来实现的。若汽门卡涩，将会引起启动阶段转速不稳，带负荷阶段负荷不稳定；汽轮机运行中发生跳机事故甩负荷，主汽门、调门一旦卡涩或严密性严重不合格，导致汽轮机超速，很容易发生飞车、轴系断裂、汽轮机报废等恶性安全事故，从而造成严重的经济损失。对于汽轮机高中压调节气阀的阀门卡涩问题，传统的解决方法是将汽轮机解体后，对氧化层较厚的阀碟、阀座、阀盖、卡环、密封环等部件，采用数控机床对阀碟密封面球面进行精密加工，按要求控制阀芯、阀杆的同轴度、对称度和圆度，并通过精密研磨控制表面粗糙度，最后再次安装投入使用。这种传统的检修方法对复杂的内环面氧化皮的去除有很大困难，且并未对关键部件的密封面进行表面抗氧化性能的改善。当阀门重新投入使用，经历一定的时间后，仍会生成氧化皮，随着厚度增加，氧化皮也逐渐变得疏松，与基体的结合力减小，最终大量的氧化皮剥落，会再次导致阀门卡涩。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法，通过该方法能够改善阀碟、阀盖、卡环等部件抗氧化性能，从而解决阀门卡涩的问题，避免检修完成投入使用后再次造成卡涩。本专利技术的技术解决方案是，提供一种具有以下步骤的解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法，包括以下步骤，S1、根据高中压调节气阀各个部件表面的氧化层厚度，选择合适的喷丸材质和粒径、抛头的转速；S2、通过喷丸工艺去除高中压调节气阀各个部件表面的氧化皮；S3、采用等离子焊接技术，将司太立合金粉末直接喷焊在中压调节气阀各个部件的表面；S4、对各个部件进行表面光洁度确认；S5、对各个部件进行使用前的性能检测，性能检测合格后，将各部件重新组装，再次投入使用。采用以上结构后，本专利技术的解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法，与现有技术相比，具有以下优点：由于在本专利技术的解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法中，采用喷丸技术可以完整去除中压调节气阀的阀碟、阀盖、卡环等部件的复杂内环面的氧化皮，并在表面形成碎晶和压应力，避免了喷焊司太立合金前的预热和焊后的热处理工作。在阀碟、阀盖、卡环等部件的表面喷焊司太立合金，提升了部件的抗氧化性，有效防止了氧化皮的大量产生、脱落而导致阀门卡涩，减少高中压汽阀的卡涩次数，提高汽阀活动的灵活性，对汽轮机的保护有重要意义。作为改进，在步骤S2中，通过喷丸工艺去除高中压调节气阀各个部件表面的氧化皮的具体包括以下步骤，S201、采用Sa3级喷丸去除高中压调节气阀各个部件表面的氧化皮；S202、喷丸的同时使用压缩空气冲刷仍粘附在高中压调节气阀各个部件表面的氧化皮粉末；S203、喷丸完成后，待各个部件冷却到室温后使用高强水流进行冲刷，洗净表面吸附的氧化皮碎屑。作为改进，在步骤S4中，采用简单打磨的方法，将各个部件的接触面、相对运动面打磨光滑平整。具体实施方式应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。本专利技术公开了一种解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法，包括以下步骤：S1、通过局部打磨获得高中压调节气阀的不同部件、不同表面的氧化层厚度，以计算喷丸的工艺，包括选择合适的喷丸材质和粒径、抛头的转速，以保证喷丸后阀芯、阀杆的同轴度、对称度和圆度。在设计阀碟、阀盖、卡环等各部件尺寸时充分考虑喷丸和喷焊司太立合金对尺寸的影响，确保返修后不影响阀杆的活动。S2、采用Sa3级喷丸，去除高中压调节气阀的阀碟、阀盖、卡环表面的氧化皮。喷丸的同时使用0.3~0.5MPa的压缩空气冲刷仍粘附在表面的氧化皮粉末。喷丸完成，待部件冷却到室温后使用3~5MPa高强水流冲刷阀碟、阀盖、卡环，洗净表面吸附的氧化皮碎屑。由于高中压调节气阀的阀碟、阀座、阀盖等部件形状复杂，采用喷丸清理氧化层，灵活性大，容易清理复杂工件的内、外表面，不会留下死角，并且不受场地限制。喷丸除了可以去除表面的氧化层（若阀杆材质用的是马氏体钢，同样需要去表面的除渗氮层）外，还可以控制表面粗糙度，可以消除一部分司太立合金层喷焊凝固造成的应力集中。Sa3级是喷丸的最彻底清理级，能够清理形状复杂的内环面，清理后的部件表面呈完全一致的银灰色，有一定的表面粗糙度以提高涂层的附着能力。相较于传统的去除氧化皮的方法，如喷砂、酸洗、机床加工和手工打磨等，具有清理无死角、表面粗糙度可控等优势。S3、采用等离子喷焊技术，将司太立合金粉末直接喷焊在阀碟、阀盖、卡环等部件的表面，包括阀盖的内孔面以及阀碟、卡环的外表面。由于部件的内外表面形状复杂，具体的喷焊使用东汽自主设计的专门的设备进行。等离子喷焊司太立合金，可以获得的表面光洁度高，司太立合金层与基体紧密结合，稀释率低，焊接质量好。由于步骤S2中采用喷丸技术去除氧化皮，经过喷丸的部件表面形成碎晶和压应力层，司太立合金的喷焊不需进行焊前预热。喷丸后部件的表面硬度增加，与司太立合金层的性能接近。采用等离子喷焊技术在部件表面喷焊司太立合金层，相较于普通的堆焊半自动氩弧焊方法，将司太立合金粉末作为填充金属，生产效率高、焊缝稀释率低，整体焊接质量高。东汽自主开发了专用的等离子喷焊设备，能够实现多种焊接喷焊工艺，平面焊接、环形自动焊接、螺旋自动焊接以及可以自主设定焊接参数，焊接过程中的位置、焊接参数可调节等功能。S4、对部件进行表面光洁度的确认。由于喷焊司太立合金层后已经具有一定的表面光洁度，只需采用简单打磨的方法，将各部件的接触面、相对运动面打磨光滑平整。等离子喷焊形成的司太立合金层表面光洁度一般来说已经可以满足要求，一般不需进行表面处理。S5、对部件进行使用前的性能检测，检查焊接质量，确保无微孔洞、裂纹等焊接缺陷。性能检测结果合格后，将各部件重新组装，再次投入使用。在步骤S1中计算的目的是为了返修完成后不影响各部件之间的间隙，包括步骤S2喷丸过程造成部件尺寸的变化量、步骤S3喷焊司太立合金层的厚度对各部件尺寸的影响、步骤S4表面处理时去除的司太本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法，其特征在于：包括以下步骤，/nS1、根据高中压调节气阀各个部件表面的氧化层厚度，选择合适的喷丸材质和粒径、抛头的转速；/nS2、通过喷丸工艺去除高中压调节气阀各个部件表面的氧化皮；/nS3、采用等离子焊接技术，将司太立合金粉末直接喷焊在中压调节气阀各个部件的表面；/nS4、对各个部件进行表面光洁度确认；/nS5、对各个部件进行使用前的性能检测，性能检测合格后，将各部件重新组装，再次投入使用。/n

【技术特征摘要】
1.一种解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1、根据高中压调节气阀各个部件表面的氧化层厚度，选择合适的喷丸材质和粒径、抛头的转速；
S2、通过喷丸工艺去除高中压调节气阀各个部件表面的氧化皮；
S3、采用等离子焊接技术，将司太立合金粉末直接喷焊在中压调节气阀各个部件的表面；
S4、对各个部件进行表面光洁度确认；
S5、对各个部件进行使用前的性能检测，性能检测合格后，将各部件重新组装，再次投入使用。


2.根据权利要求1所述的解决汽轮机高中压调节气阀卡涩问题的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢增孝，黄一君，张宇飞，彭以超，蒲贤超，楼玉民，
申请(专利权)人：浙江浙能中煤舟山煤电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33