轴封逆止风阀存密封结构改进措施

亢凯鹏

摘要： 国内某核电轴封风机长期以来频繁损坏给机组带来严重安全隐患，结合多次抢修经验判断风机频繁故障的主要原因为风机出口逆止阀内漏造成，调查对比分析研究制定方案，最终成功实施了对此类逆止风阀阀座的改造，彻底解决了此类阀门密封性不严的现象，消除了由风阀内漏导致的风机振动，为整个轴封系统的运行提供有力保障，保证机组安全稳定运行。

关键词：轴封系统、逆止风阀 、密封性、改进措施

前言

汽轮机轴封系统的功能是对主汽轮机、给水泵汽轮机的轴封和主汽轮机截止阀及调节阀的阀杆提供密封蒸汽，用以防止空气进入和蒸汽外漏。在汽轮机启动时，向主汽轮机的高、低压缸端部轴封、给水泵汽轮机端部轴封及主汽轮机的截止阀和调节阀的阀杆密封供汽，防止空气进入汽缸，影响抽真空。正常运行时，将高压缸轴封蒸汽导入低压缸轴封，防止空气漏入，影响凝汽器真空。

1原因分析

国内某核电轴封风机长期以来故障频繁，主要问题来自于轴封风机轴承的损坏，这给机组带来严重安全隐患，结合现场多次抢修经验，分析微动磨蚀的机理，基本判定风机损坏为轴承微动磨蚀造成的影响。并且在现场进行故障风机维修期间发现备用列风机出口逆止阀密封性较差，可目视观察阀板存在间歇性微开、关闭、抖动现象，与轴承微振磨蚀机理基本吻合，经分析应为运行列风机气流沿出口管返至此阀门位置，当逆止阀密封性不满足系统运行要求的情况下，气流在风机内部形成涡流扰动引起风机振动，最终造成风机轴承出现微动磨蚀损坏，影响风机正常运行。

目前国内核电站使用的轴封逆止阀型号众多，结构与应用情况也不尽相同，大多为不锈钢材质双片阀板旋起式结构，金属硬密封止回阀，型号结构说明参见图1：

由于整个材料经过加工、组合制作、高温焊接等工序逐一完成后，阀板不可避免存在一定程度变形，且该逆止风阀设计之初未考虑阀瓣与阀体流道成完全垂直状态下，受阀板自身重力原因会产生向出口侧的一个施加力，该应力会直接影响阀门关闭期间密封的建立，形成流场扰动阀板，即便阀门处于关闭状态下仍然无法使阀板与阀座有效贴合密封。所以当对该逆止风阀密封性能要求较高时，该逆止风阀无法满足所需达到的密封效果。

2改造实施

总结同类阀门维修经验，调查对比分析研究制定方案，经过详细计算、多方案逐一尝试，最终成功实施了集团内首次对此类逆止风阀阀座的改造：1.增加阀座软密封，2.对阀板增重，3.增加阀板关闭重力角度，4.升级阀门安装标准。经与厂家技术人员交流获得了生产厂家人员极力认可，并计划生产推广使用。逆止阀密封性改造的成功彻底解决了此类阀门密封不严的现象，消除了由风阀内漏导致的风机振动，为整个轴封系统的运行提供有力保障。通过对丁腈橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等常用材质逐一对比筛选，考量拉伸强度、伸长率、回弹率、耐磨性、耐老化、抗蒸汽性、长期使用温度、变型率等综合性能，初步锁定了氟橡胶和更好的硅橡胶密封胶条。但考虑阀板密封为定期开关间断式密封，对材料回弹率要求较高，最终选定回弹率更好的硅橡胶材质作为密封材料，使用φ3.5mm硅橡胶条;通过对风机出口风力进行计算，对逆止风阀阀板厚度增加，并增加逆止风阀阀板重力关闭角度，来提升阀板与阀座贴合度。

3结果验证

阀门密封升级改造后离线压力试验水压、气压均无泄漏，这样的密封试验在传统逆止风阀中几乎不可能实现，这也标志着今后所有此类阀门均可以按此方式进行升级。该逆止风阀的密封改造突破了传统风阀缺陷的处理解决方式，此次逆止风阀的成功改造为同类阀门密封的处理，提供了寶贵经验，此方法可在国内、外同类电站中广泛推广使用。

参考文献

[1] 戴旭，姜可，北京：蝶阀的选用及安装--《暖通空调 HV &AC》2006年第36卷第7期

[2] 张清双，汤伟，阀门制造工艺手册.机械工业出版社2017

[3] 张汉林，张清双，胡远银，阀门手册—使用与维修.化学工业出版社2013