1、概述

　　水力發(fā)電無污染,運(yùn)行費(fèi)用低,國(guó)內(nèi)外水力發(fā)電項(xiàng)目逐年增加,所用設(shè)備規(guī)格和性能不斷提高。在水力發(fā)電站,對(duì)中低壓水頭,主要以水輪機(jī)進(jìn)水蝶閥作為水輪機(jī)事故閥,該閥安裝在水壩和水輪機(jī)之間,以保證水輪機(jī)正常工作,防止系統(tǒng)及其他重要設(shè)備產(chǎn)生飛逸等事故。蝶閥是水電站的重要設(shè)備之一,對(duì)其安全性及控制的復(fù)雜程度要求較高。

2、雙密封結(jié)構(gòu)

　　蝶閥的雙密封結(jié)構(gòu)是在單密封結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,借鑒水輪機(jī)進(jìn)水球閥的結(jié)構(gòu)而研制開發(fā)的新產(chǎn)品。蝶閥的雙密封組件(圖1)主要由蝶板、閥體、動(dòng)密封環(huán)和橡膠圈等組成。裝在閥體下游側(cè)的為工作密封副,裝在閥體上游側(cè)的為檢修密封副。工作密封副一般由閥體不銹鋼圈與嵌入蝶板的橡膠圈組成,可通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)其密封效果,用于截?cái)喙艿纼?nèi)介質(zhì)。檢修密封副一般由可移動(dòng)的閥體不銹鋼圈與蝶板不銹鋼圈組成。檢修密封副平時(shí)不工作,當(dāng)下游側(cè)工作密封副的橡膠圈老化或磨損需調(diào)整更換時(shí),檢修密封副的移動(dòng)金屬密封圈通過介質(zhì)驅(qū)動(dòng)(為防止下游污染,一般采用水壓驅(qū)動(dòng),水源來自壓力鋼管,同時(shí)需配置高壓水泵和過濾器)進(jìn)入工作位置,用于截?cái)嚅y前管道內(nèi)介質(zhì),以便于維護(hù)人員進(jìn)入管道內(nèi)施工,而不需要放空管道內(nèi)介質(zhì)。

1、閥體　2、動(dòng)密封環(huán)　3、蝶板　4、橡膠密封圈

( a)上游檢修密封　( b)下游工作密封

圖1　蝶閥的雙密封結(jié)構(gòu)

3、使用狀況

　　通過對(duì)不同生產(chǎn)廠家制造的帶有雙密封副的蝶閥使用狀況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),該類型蝶閥在使用中存在一些問題。

(1)檢修密封副不敢投入

　　由于蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)是近幾年研制的新產(chǎn)品,各制造廠家無成熟經(jīng)驗(yàn),且出于安全生產(chǎn)的考慮,用戶一般不在未放空管道介質(zhì)的情況下,僅僅依靠投入檢修密封副后讓檢修維護(hù)人員進(jìn)入管內(nèi)施工,擔(dān)心出事故。

(2)檢修密封副不能投入

　　造成檢修密封副不能投入的原因很多,盡管在設(shè)計(jì)制造時(shí)已采取多種措施,如檢修密封副材料均采用不銹鋼,閥體內(nèi)壁與檢修密封活動(dòng)圈接觸部位噴塑處理,對(duì)驅(qū)動(dòng)水采取過濾和增壓裝置等。但仍然有各種原因造成檢修密封副不能投入。

　�、贋榉乐刮廴鞠掠嗡�源,一般取壓力鋼管水源驅(qū)動(dòng)檢修密封副的動(dòng)密封環(huán),而該動(dòng)密封環(huán)長(zhǎng)期不投入,處于靜止?fàn)顟B(tài),易產(chǎn)生水垢,同時(shí)也易被過濾器無法過濾的細(xì)沙及鐵銹卡住。

　�、诟鶕�(jù)尺寸公差標(biāo)準(zhǔn),對(duì)較大直徑的零部件,其允許公差范圍≤3mm,對(duì)動(dòng)密封環(huán)和閥體內(nèi)腔來說,由于加工的原因,其最大間隙可≤6mm,而6mm的間隙可造成O形圈被擠出溝槽。

　�、蹖�(duì)部分大口徑蝶閥,由于動(dòng)密封環(huán)很重,且剛性不好,易變形下墜,而靜止的密封環(huán)也可能產(chǎn)生變形,但因二者變形差異不同,可能產(chǎn)生不同步現(xiàn)象。同時(shí),在動(dòng)密封環(huán)頂部的某一段區(qū)域,也可能會(huì)出現(xiàn)由于間隙過大造成O形圈擠出溝槽的現(xiàn)象。

　�、苡捎趧�(dòng)密封環(huán)長(zhǎng)期不投入而處于靜止?fàn)顟B(tài),裝在其上的O形圈很可能因分子間的粘力和靜摩擦力造成撕裂及翻轉(zhuǎn)剪切。

(3)檢修密封副泄漏量過大

　　泄漏量過大有2種可能。

　�、贆z修密封副加工尺寸控制不好或表面粗糙度太差。

　�、趧�(dòng)密封環(huán)處的O形圈用一段時(shí)間后可能老化造成泄漏。

(4)檢修密封副指示不準(zhǔn)確

　　檢修密封副的外部指示機(jī)構(gòu)由于各種原因造成指示不準(zhǔn)確或根本就沒有指示,以致于用戶不知道檢修密封是否完全投入或完全退出。

4、國(guó)外同類產(chǎn)品

　　國(guó)外的進(jìn)水蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)從檢修密封副的移動(dòng)金屬密封圈驅(qū)動(dòng)方式和密封副安裝上與國(guó)內(nèi)蝶閥存在不同。

(1)驅(qū)動(dòng)方式

　　進(jìn)水蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)的檢修密封副的移動(dòng)金屬密封圈驅(qū)動(dòng)方式采用手動(dòng)絲桿裝置,即在動(dòng)密封環(huán)的周圈上均勻布置幾個(gè)手動(dòng)絲桿裝置,通過旋轉(zhuǎn)該裝置的絲桿投入或退出檢修密封副,該驅(qū)動(dòng)方式雖不需提供過濾器和增壓裝置,但應(yīng)同步旋轉(zhuǎn)絲桿,執(zhí)行起來有困難。同時(shí),其內(nèi)部也有存在與國(guó)內(nèi)產(chǎn)品相類似的問題。

(2)密封副安裝

　　檢修密封副和工作密封副都安裝在主閥下游側(cè),檢修密封副采用空氣圍帶,在需對(duì)工作密封進(jìn)行檢修更換時(shí)對(duì)空氣圍帶進(jìn)行充氣,平時(shí)不工作。工作密封副仍采用橡膠圈密封,其中,檢修密封副和工作密封副的閥座共用,簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),但空氣圍帶有壽命限制以及密封效果欠佳。目前國(guó)內(nèi)主要閥門廠家都不生產(chǎn)空氣圍帶結(jié)構(gòu)的蝶閥產(chǎn)品。

5、結(jié)語

　　進(jìn)水蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)是一種新產(chǎn)品,與進(jìn)水球閥相比,其口徑較大(國(guó)內(nèi)制造的蝶閥已超過5m) ,但剛性較球閥差(特別當(dāng)?shù)�閥口徑較大時(shí)) ,因此由于變形可能產(chǎn)生各種故障。目前,國(guó)內(nèi)各制造廠家仍處于學(xué)習(xí)和研制階段。

參考文獻(xiàn)：

〔1〕　GB /T 14478 - 93,大中型水輪機(jī)進(jìn)水閥基本技術(shù)條件〔S〕.

〔2〕　孫殿玉,陳樹林,劉麗華. 超大型智能化控制設(shè)備蝶閥成套裝置研制〔J〕. 閥門, 2008 (3) .