本文介紹神華國(guó)華浙能發(fā)電有限公司2×1000MW機(jī)組循泵蝶閥控制電源及油泵電源回路、循泵蝶閥油站控制原理及6號(hào)機(jī)組發(fā)生的一起罕見蝶閥故障。通過(guò)技術(shù)分析指出了該蝶閥存在的問(wèn)題，提出了整改措施，為循泵的安全運(yùn)行提供了技術(shù)保障。

1、簡(jiǎn)介

　　寧海電廠2×1000MW機(jī)組循泵出口蝶閥由德國(guó)愛合德閥門公司生產(chǎn)，閥門名稱為液控緩閉止回蝶閥(重錘+蓄能罐保壓式)。閥門為全鍍陶瓷防護(hù)層、雙偏心、板式、雙向密封、重錘蓄能+蓄能罐保壓式液控緩閉止回蝶閥。

　　閥門銘牌參數(shù)為：

　　公稱直徑：DN2600

　　接管規(guī)格：D2620×20(外徑×壁厚，單位mm)

　　公稱壓力：0.6MPa。

　　啟閉范圍0～90°，并設(shè)有開度限位裝置，閥門快關(guān)、慢關(guān)時(shí)間可調(diào)，快、慢關(guān)角度不可調(diào)。

2、蝶閥油站

圖 蝶閥油站控制圖

　　流程介紹

　　蝶閥未開前狀態(tài)：油泵停止，Y2電磁閥失電，泄油閥關(guān)。

　　蝶閥開過(guò)程狀態(tài)：循泵啟動(dòng)后開蝶閥指令傳到PLC然后啟動(dòng)油泵同時(shí)Y1得電開啟進(jìn)行排空，延時(shí)2至4秒后失電關(guān)閉，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)和逆止閥后給油缸注油，克服重錘重力頂開蝶閥。Y2電磁閥失電狀態(tài)，泄油閥在彈簧和油壓作用下保持關(guān)閉。同時(shí)給蓄能器充油。蝶閥開到位后油泵停止，系統(tǒng)在逆止閥頂壓下維持壓力。

　　蝶閥關(guān)過(guò)程狀態(tài)：油泵停止，Y2電磁閥得電開，泄油閥開始泄油，蝶閥在重錘作用下開始關(guān)閉，關(guān)到位后電磁閥重新失電。循泵運(yùn)行中蝶閥開度小于90%后，油泵會(huì)自啟，把開度重新頂?shù)?0%以上，然后停止。

3、2012年6月6B循泵出口蝶閥突開事件分析

　　3.1 事故過(guò)程介紹

　　6月8日12：50，6號(hào)機(jī)接專業(yè)要求循環(huán)水改“兩機(jī)三泵”運(yùn)行方式。程控啟動(dòng)6B循泵，蝶閥未聯(lián)開，油系統(tǒng)發(fā)故障報(bào)警，程控啟動(dòng)第2步發(fā)出開蝶閥指令20秒后，仍未收到20%閥位信號(hào)，觸發(fā)程控啟動(dòng)故障信號(hào)，程控自動(dòng)轉(zhuǎn)至停運(yùn)程控，因順控停運(yùn)時(shí)20%信號(hào)未觸發(fā)，停運(yùn)程控執(zhí)行至第1步(XS51)無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行，6B循泵無(wú)法停運(yùn)，手動(dòng)撤出程控，停運(yùn)6B循泵，就地6B循泵出口蝶閥油泵保持運(yùn)行，油壓最高穩(wěn)定在13Mpa。13：00，6B循泵出口蝶閥故障報(bào)警，油系統(tǒng)故障信號(hào)消失且自動(dòng)突開，立即手動(dòng)搶啟6B循泵，期間循環(huán)水壓力下降最低到109Kpa，真空下降到最低至-90.2/-87Kpa。

　　3.2 事故原因分析

　　3.2.1 油泵的動(dòng)作情況：

　　本次程控啟6B循泵過(guò)程中，因開啟蝶閥指令一直存在，所以油泵一直在運(yùn)行，就地壓力130bar，報(bào)警值是120bar，所以DCS上一直有油系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)存在，而后來(lái)手動(dòng)撤出子環(huán)將泵停止之后還是保持這種狀態(tài)，這時(shí)停泵關(guān)蝶閥指令并沒(méi)有發(fā)出，若該指令發(fā)出Y2電磁閥得電開啟油泵也會(huì)停止，系統(tǒng)油壓也會(huì)失去，就地不會(huì)保持130bar油壓。蝶閥開啟是油壓克服重錘以及機(jī)械卡澀阻力所致。

　　3.2.2 熱工上分析：

　　(1)循泵蝶閥有就地PLC控制器，當(dāng)PLC控制器收到DCS發(fā)來(lái)的開指令后，PLC即執(zhí)行開閥程序，啟動(dòng)就地油泵，給蝶閥油缸注油，克服重錘重力頂開蝶閥。當(dāng)?shù)�閥全開后，停運(yùn)油泵，靠逆止閥維持油缸壓力。當(dāng)PLC控制器收到DCS發(fā)來(lái)的關(guān)指令后，PLC即執(zhí)行關(guān)閥程序，停止油泵，開啟泄油閥對(duì)油缸泄油，蝶閥在重錘作用下逐漸關(guān)閉，關(guān)到位后關(guān)閉泄油閥。

　　(2)循泵保護(hù)停邏輯中除軸承溫度及循環(huán)水通道關(guān)閉會(huì)保護(hù)停泵外，循泵啟動(dòng)60S后，如果90%開關(guān)信號(hào)與30%模擬量未收到或20%信號(hào)開關(guān)任一未到也會(huì)觸發(fā)泵保護(hù)停運(yùn)，因循泵啟動(dòng)37S后出口蝶閥仍未開，且循泵出口母管壓力未變、蝶閥開度一直關(guān)位，判斷出口蝶閥故障，故手動(dòng)停運(yùn)循泵，故保護(hù)停泵不會(huì)觸發(fā);

　　(3)循泵停運(yùn)會(huì)觸發(fā)5秒脈沖保護(hù)關(guān)蝶閥，程控停運(yùn)的第一步也會(huì)發(fā)出自動(dòng)關(guān)蝶閥的指令，而歷史曲線顯示，DCS并未給PLC發(fā)過(guò)關(guān)指令。原因是當(dāng)時(shí)蝶閥關(guān)到位信號(hào)一直在，所以控制器不會(huì)再發(fā)關(guān)指令。DCS邏輯中的蝶閥控制器與電動(dòng)門的控制器是一樣的，當(dāng)門關(guān)閉后會(huì)自動(dòng)閉鎖再發(fā)關(guān)指令，以免損壞閥門。所以將其使用在蝶閥PLC通訊時(shí)出現(xiàn)了漏洞，導(dǎo)致關(guān)指令未發(fā)，就地PLC始終執(zhí)行開閥程序。

　　3.3 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：

　　3.3.1 6B循泵出口蝶閥突然開啟造成循環(huán)水泄水，歷史曲線上看循環(huán)水母管壓力最低到109KPa，真空迅速變差，6B真空泵聯(lián)啟，如發(fā)現(xiàn)搶救不及時(shí)低真空保護(hù)會(huì)動(dòng)作造成跳機(jī)。

　　3.3.2 6B循泵出口蝶閥突然開啟后搶啟動(dòng)6B循泵，因未啟動(dòng)之前就存在倒轉(zhuǎn)，又違反常規(guī)泄水時(shí)開門啟泵，啟動(dòng)阻力非常大，泵與電機(jī)扭矩過(guò)大，對(duì)泵和聯(lián)軸器有較大風(fēng)險(xiǎn)，后查曲線發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)電流比正常大200A左右，這增大的200A用于克服循環(huán)水泄水的阻力，國(guó)內(nèi)就發(fā)生過(guò)循泵倒轉(zhuǎn)時(shí)啟動(dòng)造成大軸扭斷的事故案例，這次搶啟風(fēng)險(xiǎn)較高。

　　3.3.3 室內(nèi)循環(huán)水壓力大幅度波動(dòng)，容易造成膨脹節(jié)、鈦管損壞。

4、熱工邏輯整改

　　4.1 增加循環(huán)水泵停運(yùn)后，聯(lián)鎖停運(yùn)循環(huán)水泵液控蝶閥控制油泵的邏輯。

　　4.2 增加循環(huán)水泵停運(yùn)后，強(qiáng)制循環(huán)水泵液控蝶閥跳閘電磁鐵帶電，使循環(huán)水泵液控蝶閥油缸泄油。

　　4.3 邏輯修改后，就地控制箱可以對(duì)閥門進(jìn)行就地開關(guān)控制，緊急狀態(tài)下進(jìn)行就地關(guān)門操作。

　　4.4 由于6B循環(huán)水泵還有卡澀現(xiàn)象，準(zhǔn)備保持6B循環(huán)水泵長(zhǎng)周期運(yùn)行，不參與定期切換。待今后有檢修機(jī)會(huì)，對(duì)蝶閥進(jìn)行檢查，消除卡澀問(wèn)題.

　　4.5 將油站低油壓連鎖保護(hù)由原8Mpa調(diào)整至4Mpa，高油壓連鎖保護(hù)由12Mpa調(diào)整至13.5Mpa同時(shí)為配合低油壓連鎖保護(hù)定值的調(diào)整，蓄能器壓力定值相應(yīng)調(diào)整到4Mpa。

結(jié)束語(yǔ)

　　切換循環(huán)水泵，操作雖然十分簡(jiǎn)單，但其隱含十分巨大的風(fēng)險(xiǎn)，循泵出口蝶閥在開啟和關(guān)閉的過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)卡澀情況，循環(huán)水出現(xiàn)問(wèn)題運(yùn)行人員應(yīng)該果斷干預(yù)，原則是防止循環(huán)水泄水和循環(huán)水泵軸承過(guò)力矩扭損。對(duì)于循泵出口蝶閥長(zhǎng)期有卡澀現(xiàn)象的循泵，可考慮長(zhǎng)周期運(yùn)行，待大小修時(shí)另行檢修以減小事故發(fā)生概率。