1、概述

　　水力發(fā)電無污染,運行費用低,國內(nèi)外水力發(fā)電項目逐年增加,所用設(shè)備規(guī)格和性能不斷提高。在水力發(fā)電站,對中低壓水頭,主要以水輪機進水蝶閥作為水輪機事故閥,該閥安裝在水壩和水輪機之間,以保證水輪機正常工作,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,借鑒水輪機進水球閥的結(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,用于截斷管道內(nèi)介質(zhì)。檢修密封副一般由可移動的閥體不銹鋼圈與蝶板不銹鋼圈組成。檢修密封副平時不工作,當下游側(cè)工作密封副的橡膠圈老化或磨損需調(diào)整更換時,檢修密封副的移動金屬密封圈通過介質(zhì)驅(qū)動(為防止下游污染,一般采用水壓驅(qū)動,水源來自壓力鋼管,同時需配置高壓水泵和過濾器)進入工作位置,用于截斷閥前管道內(nèi)介質(zhì),以便于維護人員進入管道內(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

　　通過對不同生產(chǎn)廠家制造的帶有雙密封副的蝶閥使用狀況進行調(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,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人員進入管內(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)計制造時已采取多種措施,如檢修密封副材料均采用不銹鋼,閥體內(nèi)壁與檢修密封活動圈接觸部位噴塑處理,對驅(qū)動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)動檢修密封副的動密封環(huán),而該動密封環(huán)長期不投入,處于靜止狀態(tài),易產(chǎn)生水垢,同時也易被過濾器無法過濾的細沙及鐵銹卡住。

　　②根據(jù)尺寸公差標準,對較大直徑的零部件,其允許公差范圍≤3mm,對動密封環(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Σ糠执罂趶降�閥,由于動密封環(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,在動密封環(huán)頂部的某一段區(qū)域,也可能會出現(xiàn)由于間隙過大造成O形圈擠出溝槽的現(xiàn)象。

　�、苡捎趧用芊猸h(huán)長期不投入而處于靜止狀態(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。

　　①檢修密封副加工尺寸控制不好或表面粗糙度太差。

　�、趧用芊猸h(huán)處的O形圈用一段時間后可能老化造成泄漏。

(4)檢修密封副指示不準確

　　檢修密封副的外部指示機構(gòu)由于各種原因造成指示不準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、國外同類產(chǎn)品

　　國外的進水蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)從檢修密封副的移動金屬密封圈驅(qū)動方式和密封副安裝上與國內(nèi)蝶閥存在不同。

(1)驅(qū)動方式

　　進水蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)的檢修密封副的移動金屬密封圈驅(qū)動方式采用手動絲桿裝置,即在動密封環(huán)的周圈上均勻布置幾個手動絲桿裝置,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,其內(nèi)部也有存在與國內(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,在需對工作密封進行檢修更換時對空氣圍帶進行充氣,平時不工作。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

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

參考文獻：

〔1〕　GB /T 14478 - 93,大中型水輪機進水閥基本技術(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) .