книги из ГПНТБ / Дуб Б.И. Арматура трубопроводов высокого давления

ослабления уплотнения между седлом и корпусом в про­ цессе разогрева, охлаждения и закрытия вентиля; уплотне­ ние между клапаном и седлом неудовлетворительное; ка­ чество уплотнения зависит от расположения клапана по от­ ношению к седлу.

На рис. 3-22 показан сильный задир уплотнительной и наплавленной цилиндрической поверхности клапана в ре­ зультате проворачивания клапана, изготовленного из стали марки ЭЯЗС, в гнезде седла кор­ пуса (сталь марки ЭЯ1Т).

Результаты испытаний и ха­ рактер повреждений уплотни­ тельных элементов вентилей диа­ метром 20 мм полностью согла­ суются с практикой эксплуатации.

Для устранения пропусков между корпусом и седлом и улуч­ шения работы конусного уплот­ нения ВТИ предложил следую­ щие мероприятия: заменить сед­ ло из стали марки ЭЯЭС сед­

марки 30ХМА), и наплавленным устойчивым против эрозии сплавом (кобальтовым) или

хромоникелевой аустенитной сталью; по заключению ВТИ желательно также осуществить крепление седла с нажим­ ной втулкой.

Испытания и опыт эксплуатации первых образцов ар­ матуры конструкции ВАЗ в условиях сверхвысоких пара­ метров пара показали, что они имеют примерно те же по­ вреждения, которые объясняются теми же причинами, как и у арматуры высокого давления [Л. 8]. Плотность затво­ ров задвижек оказалась недостаточной по следующим при­ чинам:

образование задиров на уплотнительной поверхности тарелки из-за отсутствия закруглений кромок уплотнитель­ ной поверхности кольца;

неправильная посадка тарелки относительно седла, вследствие упора тарелки в тарелкодержатель;

образование трещин в стеллитовой наплавке электро­ дом из ЦН-2 выходной тарелки;

125

перемещение входного кольца относительно корпуса, что приводило к задиранию уплотнительных поверхностей корпуса и кольца;

неточная посадка затвора в корпус в холодном состоя­ нии, выполненная без должного учета различий в темпера­ турном расширении корпуса и затвора;

смятие упорной сферической поверхности тарелок и т. п. В данном случае также было установлено положитель­ ное влияние на плотность отдачи шпинделя в сторону от­

крытия на >/8—*/4 оборота шпинделя.

Устранение указанных выше конструктивных недо­ статков и введение выравнивания давления по обе стороны затвора при открытии и закрытии задвижек установкой обводов резко улучшили работу задвижки конструкции ВАЗ при работе в условиях сверхвысоких параметров пара.

3-6. Особенности работы уплотнительных поверхностей предохранительных клапанов

Опыт эксплуатации выявил недостаточную надежность работы предохранительных клапанов в котлах высокого давления, так как в отдельных случаях при повышении давления пара сверх допустимого они автоматически не открывались.

Основным недостатком рычажных сдвоенных предохра­ нительных клапанов является неплотная посадка тарелки

Рис. 3-23. Схема перемещения рычагов предохранительного клапана.

I—ьпРн существующей конструкции ВАЗ; II и III— при шарнирном (с помощью шарика).сопряжении рычагов; 1 — шток; 2 — груз; а — величина горизонтального смещения опор.

126

на седло, в результате чего возникает пропуск пара и из­ нашивается уплотнительная повер

занных условиях очень трудно обеспечить после подъема клапана возврат его в первоначальное, строго вертикаль­ ное положение полного закрытия.

На ряде электростанций установлены предохранитель­ ные клапаны более совершенной конструкции, у которых пе­ редача усилия на клапан осуществляется посредством ша­ рика (рис. 3-24,а), изготовленного из нержавеющей стали.

На рис. 3-24,6 показана конструкция исправно работа­ ющего предохранительного клапана, установленного на котлах одной из ГРЭС Мосэнерго. Здесь вместо обычного клапана применен шарик, на положение которого не влия­ ют перекос штока и его небольшие отклонения от верти­ кального положения.

127

На рис. 3-25 показан модернизированный на одной из электростанций двухрычажный предохранительный клапан высокого давления, у которого в качестве уплотнительной поверхности использован шарик диаметром 32 мм, взятый из шарикоподшипника, а в седле сделана соответствующая выточка

Существенным недостатком многих рычажных клапа­ нов является пропуск пара через резьбу седла, вызываю­ щий износ резьбы. Были случаи, когда этот износ был

Рис. 3-25. Модернизированный двухрычажный предохранительный клапан Dy = 25><2 мм.

1 — шпиндель; 2 — втулка клапана; 3 — шарик.

столк значительным, что седло во время работы выскаки­ вало из гнезда. Средством предотвращения пропуска пара через резьбовое соединение может служить обварка места соединения седла с корпусом клапана. Однако радикаль­ ной мерой являются удаление вставного седла и наплавка твердого сплава непосредственно па корпус клапана.

В последних конструкциях рычажных предохранитель­ ных клапанов ВАЗ на корпус наплавляют твердый сплав, содержащий 14,5% Ст, 7% Ni и 0,11% Т1. Этот сплав об­ ладает большой эрозионной устойчивостью.

1 Для достижения большей плотности затвора ОРГРЭС рекомен­ дует старое седло вывернуть или выточить из корпуса и вместо него вставить диск из углеродистой стали, который приварить к корпусу и наплавить аустепитовыми электродами [Л. 3].

128

Согласно ранее действовавшим правилам Котлонадзо­ ра электростанции должны были проверять предохрани­ тельные клапаны котлов высокого давления с естествен­ ной цируляцией посредством продувки не реже раза в сут­ ки по одному клапану в порядке очередности у каждого котла. Такие частые продувки приводили к расстройству уплотнения в результате эрозионного разъедания клапана струей пара, а попытки осуществлять принудительную по­ садку клапанов приводили к еще большему увеличению их неплотности.

на плановый ремонт, а также при любом включении котла в работу, если производился ремонт предохранительных клапанов или были установлены новые клапаны, не отре­ гулированные на стенде.

В процессе эксплуатации импульсных предохранитель­ ных клапанов неоднократно наблюдались перекос и заеда­ ние поршня, а также пропуски пара поршневыми кольца­ ми, в результате чего давление пара на поршень станови­ лось недостаточным и главный клапан при повышении давления в котле своевременно не открывался. В некото­ рых случаях удавалось повысить давление под поршнем за счет дополнительного подвода пара; в этих случаях работа клапанов улучшалась.

Существенным недостатком импульсных предохрани­ тельных клапанов являются частые поломки спиральных пружин главных клапанов вследствие сильных ударов при их открытии. По этой же причине нередко нарушается плотность фланцевых соединений главных клапанов. Не­ однократно происходили поломки и тарельчатых пружин. В существующей конструкции главного клапана переста­ новочное усилие при открытии составляет 5,2 т [Л. 1]. Это усилие в процессе открытия клапана возрастает, в резуль­ тате чего увеличивается сила удара.

При испытаниях и в процессе эксплуатации были выяв­ лены аналогичные недостатки ходовой части главного кла­ пана, работающего в условиях сверхвысоких параметров пара (рис. 3-26). В результате сильных ударов при откры­ тии и закрытии клапана в его шпинделе образовывались

глубокие трещины и происходила осадка пружины. После замены материала шпинделя (азотированной стали марки Ст. 35 на сталь марки ЭИ 10) и материала пружин инстру-

ментальной сталью марки Р9 улучшилась работа клапа­ на, но (в отдельных случаях) 'поломки пружин продолжа­ лись.

Одной из причин плохой работы ходовой части предо­ хранительных клапанов является попадание под клапан и в поршневую камеру посторонних предметов (грата) из импульсных линий.

130

чтобы уровень воды в нем был на уровне уплотнитель­ ного устройства.

Во избежание возможных перекосов целесообразно осуществлять соединение корпуса предохранительного клапана с выпускной трубой посредством промежуточного патрубка, как показано на рис. 3-28.

3-7. Смена уплотнительных органов арматуры

Смена колец арматуры представляет собой для элек­ тростанции известную сложность.

При смене поврежденное впрессованное кольцо стачи­ вают резцом на токарном станке. Новое уплотнительное

Рис. 3-29. Приспособление для запрессовки уплотни­ тельных колец в корпусе вентиля.

/ — поршень; 2 — цилиндр; 3 — плунжер; 4 — винт; 5 —оправка; б — рукоятка.

кольцо устанавливают в тщательно очищенное гнездо, слегка заколачивая свинцовым молотком и запрессовывая посредством специального приспособления (рис. 3-29).

132

В импульсных предохранительных клапанах, где вслед­ ствие глубокого расположения кольца в корпусе наплавка затруднена, применяют следующий способ: растачивают корпус и удаляют кольцо, в корпус вставляют и привари­ вают кусок стали требуемого качества, затем высверлива­ ют необходимое проходное сечение и выполняют чистовую обработку поверхности.

При замене седел нужно тщательно проверить состоя­ ние резьбы; в корпусе она должна быть достаточно точной (по 2 классу).

Усилие для ввертывания уплотнительных седел арма­ туры конструкций ВАЗ, при котором достигается уплотне­ ние седла с корпусом, как это видно из табл. 3-6 [Л. 5], очень значительно.

Таблица 3-6

Усилие, необходимое для ввертывания седел арматуры конструкции ВАЗ

Из таблицы видно, что ввертывание седел вручную требует применения длинных рычагов и усилий несколь­ ких рабочих. Но на месте установки арматуры длинными рычагами не всегда можно пользоваться. Поэтому, чтобы облегчить эту работу и сократить потребность в рабочей

133