快速关闭蝶阀使用说明书

                   快速关闭蝶阀使用说明书

                上海申弘阀门有限公司

一、概述：

本快速关闭阀产品是专门为热电厂汽轮机组设计的安全设备，可以有效防止抽汽管道蒸汽倒流引起的汽轮机超速事故。本产品阀门采用进口三偏心金属密封蝶阀，执行机构采用高度集成电液执行器。整个设备具有结构紧凑、体积小、重量轻、外形美观的特点，本设备密封效果好，达到零泄漏，使用寿命长，关闭速度快，控制灵敏可靠，是保证机组安全运行的*选择。

本阀门参数：

1、阀门通径： □ DN250  □ DN300  □ DN350 □ DN400 □ DN500 □ DN600 ■ DN800

2、适用介质：蒸汽

3、阀门适用温度：□ 350℃   ■ 400℃   □ 460℃

4、阀门额定压力：■1.0MPa  □1.6MPa  □2.5MPa  □4.0MPa  □6.4MPa  □100MPa

5、阀门材料：■ 碳钢20   □ 不锈钢1Cr18Ni9Ti   

6、阀门转角：0~90°

7、蓄能器充气压力：5MPa

8、阀门快速关闭时间：阀门关闭90%时，关闭时间小于0.5秒；

                     阀门全部关闭时，关闭时间小于0.8秒。

9、快速关断阀可实现慢速正常开启和关闭；可以接受自动关闭信号实现

   快速关闭，也可手动操作实现快速关闭。

10、具有阀门活动试验功能。

11、执行器额定液压工作压力：PN=17MPa

12、液压执行器工作介质：L- HM46号抗磨液压油

二、结构形式与工作原理

1、阀门：

采用进口三偏心金属密封蝶阀，主要结构由阀体、蝶板、阀轴等组成。

2、执行器（参见液压原理图）

执行机构配有蓄能器，液压控制系统采用蓄能器实施快关。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,波纹管减压阀,活塞式减压阀,蒸汽减压阀,先导式减压阀,空气减压阀,氮气减压阀,水用减压阀,自力式减压阀,比例减压阀)、安全阀、保温阀、低温阀、球阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。电机泵为间歇工作，压力低于设定低压值时电机泵启动；压力高于设定高压值时电机泵停止。为了保证控制阀有足够的通流能力，保证快关时间，采用了两个大通径锥阀来实现阀门的快关控制。在液压控制系统中，电磁阀2接受快关信号，用来控制两个锥阀的开启与关闭，从而控制蝶阀实现快关动作。在电磁阀2失电的情况下，由电磁阀1控制阀门的慢速正常开启与关闭动作。

a.阀门慢速开启、关闭

在电磁阀2不带电（即YA3失电）情况下：电磁铁YA2得电，执行器左腔进油，右腔排油，执行器通过转换机构驱动阀门慢速关闭；电磁铁YA1得电，执行器右腔进油，左腔排油，执行器通过转换机构驱动阀门慢速开启。

b.阀门快速关闭

当电磁阀2带电（即YA3得电）时，两个插装阀5、6上腔的控制油经电磁阀2排入油箱，两个锥阀打开，阀门处于快关状态，蓄能器中的油快速进入执行器左腔，执行器右腔中的油快速排回油箱，执行器通过转换机构驱动蝶阀快速关闭。

3、电气控制

a.结构形式

控制箱结构见附图

快关阀电气结构分为三部分，*部分为逻辑控制部分，第二部分为输入输出部分，第三部分为操作及显示部分。

*部分，逻辑控制部分主要包括：PLC、PLC开关量输入输出扩展。

第二部分，输入输出部分包括电磁阀（开门、关门、快关）、交流接触器（泵启动）、热继电器（泵故障）、接近开关（全开位、试验位、全关位）、电子压力开关（高压、低压）、就地操作键盘。

第三部分，远方操作及显示部分进入DCS。远方操作器包括：操作、显示和报警。

另外，这部分还需要现场提供就地三相四线380V电源给三相交流电机供电和220V可靠的交流不间断电源给PLC控制器及电磁阀供电。

b.工作原理

为保证快关阀能够在事故状态下可靠地动作，电气控制部分由可靠的不间断交流220V电源供电，这样即使厂用电消失快关阀控制系统仍能正常动作并响应快关信号。

快关阀控制系统上电后，上次掉电前所处的控制状态——就地控制状态或远方控制状态。按就地操作盘上的“切换"键，可以在就地控制状态和远方控制状态之间切换。每按一次“切换"键，控制状态就由就地控制状态切换到远方控制状态或由远方控制状态切换到就地控制状态。

远方控制状态 在远方控制状态下快关阀控制系统只响应DCS的开关指令信号，快关信号为高优先级。在远方控制状态下，就地控制盘上的“远方"指示灯亮。同时送给DCS的“就地/远方"DI点闭合，指示为远方控制状态。

远方开门指令  DCS的“开门"DO点闭合，开门电磁铁YA1得电动作，阀门会慢速开启（见液压原理）。DCS的“开门"DO点断开，开门电磁铁YA1失电，阀门停止动作。若DCS的“开门"DO点闭合使阀门开启一直开到全开位，当接近开关一检测到阀门进入全开位时，自动保持开门电磁铁YA1带电5秒钟，然后再使开门电磁铁YA1失电，确保阀门能够可靠地全开。阀门进入全开位后，快关阀控制系统会锁定阀门的全开状态，并使DCS的全开位DI点闭合。如果阀门因外力作用而非人为控制离开了全开位，则控制系统会自动将阀门纠回到全开位。

远方关门指令  DCS的“关门"DO点闭合，关门电磁铁YA2得电动作，阀门会慢速关闭（见液压原理）。“关门"DO点断开，关门电磁铁YA2失电，阀门停止动作。若DCS的“关门"DO点闭合使阀门关闭一直关到全关位，当接近开关一检测到阀门进入全关位时，自动保持关门电磁铁YA2带电10秒钟，然后再使关门电磁铁YA2失电，确保阀门能够可靠地全关。阀门进入全关位后，快关阀控制系统会锁定阀门的全关状态，并使DCS的全关位DI点闭合。如果阀门因外力作用而非人为控制离开了全关位，则控制系统会自动将阀门纠回到全关位。

活动试验  只有阀门处在全开位时，快关阀控制系统才会响应活动试验指令。DCS的“活动试验"DO点闭合（只要短时闭合活动试验会自动完成，无须在活动试验中长时闭合），关门电磁铁YA2得电，阀门慢速关闭，待试验位接近开关检测到阀门关到试验位时，关门电磁铁YA2失电，然后开门电磁铁YA1得电，阀门开始慢速开启，直到开至全开位，再保持开门电磁铁YA1带电5秒钟后失电，确保阀门可靠地回到全开位，活动试验结束。同时使DCS的活动试验DI点闭合5秒钟，指示活动试验成功。在活动试验过程中，快关阀控制系统可以响应开门、关门指令和快关信号。另外，在做活动试验时，若按下“试验"按键2秒钟后阀门没能关到试验位，快关阀控制系统会自动使阀门开回到全开位，并结束活动试验，同时使DCS的报警DI点闭合。

就地控制状态 在就地控制状态下快关阀控制系统只响应就地操作盘的开关指令，但快关信号仍为高优先级。在就地控制状态下，操作盘上的“就地"指示灯亮。同时送给DCS的“就地/远方"DI点闭合，指示为远方控制状态。同时送给DCS的“就地/远方"DI点断开，指示为就地控制状态。

就地开门  按住就地操作盘上的“开门"键，开门电磁铁YA1得电动作，阀门会慢速开启（见液压原理）。抬起就地操作盘上的“开门"键，开门电磁铁YA1失电，阀门停止动作。阀门进入全开位后，就地显示盘上的“全开位"指示灯亮，同时DCS的全开位DI点闭合。在就地控制状态下，阀门进入全开位后，快关阀控制系统并不锁定阀门的全开状态，如果阀门因外力作用而非人为控制离开了全开位，控制系统不会自动将阀门纠回到全开位。

就地关门  按住就地操作盘上的“关门"键，关门电磁铁YA1得电动作，阀门会慢速关闭（见液压原理）。抬起就地操作盘上的“关门"键，关门电磁铁YA1失电，阀门停止动作。阀门进入全关位后，就地显示盘上的“全关位"指示灯亮，同时DCS的全关位DI点闭合。在就地控制状态下，阀门进入全关位后，快关阀控制系统并不锁定阀门的全关状态，如果阀门因外力作用而非人为控制离关了全关位，控制系统不会自动将阀门纠回到全关位。

快关  在任何状态下，只要阀门未处在全关位，快关阀控制系统都会响应快关信号。当快关信号出现时，快关阀控制系统首先确保使开门电磁铁YA1和关门电磁铁YA2失电，同时使快关电磁铁3YA得电，使阀门在0.5秒内快速关闭至全关位（见液压原理），全关位接近开关检测到阀门关闭到全关位后，快关电磁铁3YA保持带电10秒钟后失电，确保阀门可靠地全关，快关过程结束。快关电磁铁3YA失电后快关阀控制系统才会响应开门操作。 若执行了快关动作DCS的“快关"DI点会闭合，指示快关阀刚进行了快关，直到有DCS的“开门"DO点闭合，或在就地操作状态下按“开门"键，DCS的“快关"DI点才会断开。

压力控制  快关阀控制系统的执行机构的动力是由蓄能器提供的，当由于执行机构的动作或内泄漏等原因使蓄能器的压力值低于低设定值时，电子压力开关KP的常闭触点闭合，使油泵启动给蓄能器补压，当蓄能器的压力升高到高设定值时，电子压力开关KP 的常闭接点断开，使油泵停止。油泵的启停在DCS中有相应的指示。

报警 当下列情况之一发生时：1.油泵连续运行20分钟；2.热继电器动作；3.两个以上接近开关同时发讯；4.在没有任何操作的情况下，电机连续两次启动间隔时间小于50分钟，5.活动试验超时。控制器都会使DCS的报警DI点闭合。除热继电器动作报警外，其他报警都可以通过DCS发出报警复位指令或按就地操作盘上的“复位"键取消报警状态。当热继电器动作报警出现时，必须要由检修人员对电机回路检查并排除故障后，再按下热继电器上的手动复位按扭，才能取消报警状态。报警信号才会消失。另外，在做活动试验时，若按下“试验"按键2秒钟后阀门没能关到试验位，快关阀控制系统会自动使阀门开回到全开位，并结束活动试验，同时使DCS的报警DI点闭合。

报警复位 由DCS发出报警复位信号或按就地操作显示盘上的“复位"键，可以复位除热继电器动作报警以外的所有报警状态。

三、安装方法及注意事项

1、安装阀门：

a.安装时阀门应处于关闭状态。注意蒸汽流通方向与阀门箭头方向一致（如有特殊要求则可按双方技术协议进行安装），阀门输出轴处于管路侧面，使执行器能够处于上方；

b.阀门两端应做好支撑，应适应管路膨胀；

c.如阀门处于半空中应增加一个操作平台，以便操作检修。

2、执行器安装与调整（参见执行器装配图）：

a.执行器油缸处于全部缩回状态；

b.先将活塞杆与齿条轴连接，再将执行器与支架用螺栓固定；

c.执行器位置调整：将执行器开到能够调整锁紧螺母的位置，松开执行器活塞杆上的锁紧螺母，用扳手旋转执行器油缸活塞杆，然后让执行器动作，使油缸杆全部缩回，观察阀门位置是否关严，若仍未关严，再将执行器开到能够调整锁紧螺母的位置，重复以上过程直至使阀轴上的标记线与阀门支架上的标记重合。旋紧锁紧螺母。

d.液压执行机构在现场初次安装后或检修后初次启机前，应先将蓄能器用氮气充气至规定的充气压力值5MPa，然后再进行其他操作。充气应缓慢，充气后应检查是否漏气。

e.液压装置调试起动前，应把各液压阀调整到正确状态，换向阀1、2应处于无电状态；蓄能器排油截止阀3应处于可靠关闭状态，蓄能器进油截止阀4应处于开启状态。

f.溢流阀7出厂已调好，如须调整，先将溢流阀7调节手柄松开，先观察2-3分钟，无异常现象后再将溢流阀手柄逐渐旋紧，使压力逐级升高，每升高一级宜稳压2-3分钟，直至规定的压力17MPa，然后把调节手柄的锁紧螺母旋紧，使压力固定。

g. 电子压力开关的调整。出厂试验时，压力开关已经调整好，如无必要请不要随意调整压力开关。（通常高压17MPa低压12MPa）如须调整首先按MODE键，LED显示S.P.1，两秒钟后显示一个数值，此数值为高压设定值，此时用上、下箭头对设定值进行调整，调整到所须设定值后再按MODE键，LED显示H.Y.1，两秒钟后显示一个数值，此数值为回程值（低压设定值为高压设定值与回程值的差值），此时用上、下箭头对设定值进行调整，调整到所须设定值，等待两秒钟，LED闪烁显示PRG一秒钟，然后回到显示当前实际压力值，压力设定点调整结束（一般高压设定值为170，回程设定值为50）。

h.每次检修后起动前应检查所有连接螺钉、螺栓、螺母、管接头等是否配齐、拧紧，以免发生意外。

i.蓄能器是一种压力容器，必须遵守压力容器的有关规定，不得在蓄能器上进行任何焊接和机械加工工作。

j.截止阀3、4在蓄能器检修时用，正常工况下，阀3保持关闭，阀4保持开启；检修时，打开阀3，卸去系统油压，并排出蓄能器内液压油，然后方可拆卸蓄能器。

k.向油箱内加L- HM46号抗磨液压油，加到油箱上标定的液位。

3、调整各种动作满足要求。

四、操作规程：

1、根据需要按开门和关门按键使阀门停在位置；

2、按机组运行规程的要求定期做活动试验（只有阀门处于全开位时才可做活动试验）；

3、每次在正常停机前，应先按关门按键使阀门慢速关闭到全关位，在每次起机时应在机组进入正常运行状态后再按开门按键将阀门开至全开位；

4、液压系统的故障主要源于工作介质的污染，因此，油箱中的工作介质必须保持清洁，应定期检查工作介质，工作介质清洁度应不低于NAS1638-9级。向油箱中加油应加入经过过滤的油通过滤清器口注入，以避免工作介质污染；

5、液压系统的工作油液应定期检查，如发现油液变质时应立即更换；

6、应定期观察油箱的液位计，油箱中的油液应经常保持正常液面，如发现液位下降应立即查找有无泄漏点并立即处理，然后补充油液至合适的液位；

7、每次小修或大修时应把阀块内的滤油器取出清洗，如发现清洗后仍不能正常使用则应更换新滤芯；每次检修都应检查蓄能器皮囊是否漏气，如发现问题应更换新皮囊；

8、应定期检查蓄能器的气压应保证5MPa，并进行气体泄漏性检查。检查方法为：先切断三相电机电源，打开截止阀3（排油截止阀），排掉蓄能器中压力油，接上压力表观察蓄能器的压力值（正常值为5Mpa），若压力值低于正常值应检查蓄能器氮气的泄露情况，检查时，可在蓄能器的充气口、截止阀的连接处涂抹肥皂水或乳化液等液体，观察是否有气泡溢出，检查并处理完漏气点后，将蓄能器氮气罐压力重新补至5Mpa。关闭排油截止阀3，恢复三相电机电源。建议此项检查半年进行一次。小修、大修必须进行。夏季不工作的，可在供热前检查。

9、电磁阀的电压应尽量保持稳定，否则可能会导致线圈过热，影响阀的性能；

10、对液压机构进行检修拆卸时，首先应切断油泵电机电源，再把系统压力油卸掉、把蓄能器中的液压油放出（打开截止阀3即可），然后才可进行拆修；

11、当液压机构发生外泄漏或出现故障时应停机处理，严禁开机状态处理事故。

五、常见故障处理：

• 液压泵的故障分析及排除方法：

溢流阀的故障分析及排除方法：

故障现象	故障原因	排除方法
压力波动	1.弹簧弯曲或太软 2.锥阀与阀座接触不良   3.油不清洁，阻尼孔堵塞	1.更换弹簧 2.如锥阀是新的即卸下调整螺帽，将导杆推几下，使其接触良好；或换锥阀 3.卸下阀清洗，疏通阻尼孔，更换清洁油液
调整无效	1.弹簧断裂或漏装 2.阻尼孔堵塞 3.进出油口装反 4.锥阀漏装	1.检查、更换或补装弹簧 2.疏通阻尼孔 3.检查油源方向 4.检查、补装
噪声及振动	1.弹簧变形，不复原 2.锥阀磨损 3.螺帽松动 4.和其他阀共振	1.检查并更换弹簧 2.换锥阀 3.排出空气 4.略为改变阀的额定压力值
泄漏严重	锥阀或钢球与阀座的接触不良   2.密封破坏 3.安装螺钉没拧紧	1. 锥阀或钢球磨损时更换新的锥阀或钢球 2.检查更换密封 3.拧紧安装螺钉

• 电磁换向阀的故障分析及排除方法：

• 液控单向阀及插装阀的故障分析及排除方法：

• 泵工作几分钟后系统仍达不到低压力的故障分析及排除方法：

• 电气控制部分的故障分析及排除方法：

其它故障原因及排除方法请查阅有关手册或与生产厂商。

六、电气原理图：

七、用户接线图

八、控制箱结构图

八、执行器装配图:

        1-蓄能器   2-执行油缸   3-单向阀    4-控制阀块   5-电机泵组

        6-电器盒   7-液位计     8-快关电磁阀    9-开关电磁阀   

       10-蓄能器排油截止阀      11-蓄能器进油截止阀     12-电子压力开关  

       13-油箱   14-插装阀   15-插装阀    16-溢流阀   17-滤油器

九、液压原理图：

十、蓄能器充气工具使用方法说明

充气工具是蓄能器进行充气、补气、修正气压和检查蓄能器内气体压力的工具。它具有结构紧凑、使用方便、安全可靠、承高压、耐冲击的特点。

    d、关闭氮气瓶的气阀，松开放气塞释放胶管中残留的氮气，然后再旋紧放气塞，右旋手轮顶开蓄能器充气阀，观察充气工具压力表显示的充气压力值。

    e、如果发现充气压力值不合适，压力过低时，可以重复步骤3继续充气；压力过高时，可以再把手轮右旋顶开蓄能器充气阀，然后慢慢松开放气塞，缓慢释放气体，直至压力表值合适后，旋紧放气塞，左旋手轮使气阀顶杆退出。

f、后关闭氮气瓶的气阀，松开放气塞释放胶管中残留的氮气，然后取下充气工具即可。

检查蓄能器内气体压力方法：

充气工具也可以作为平时检查蓄能器内气体压力的工具使用，检查时，充气工具可以去掉胶管。检查方法为：

• 先切断三相电机电源，打开截止阀3（排油截止阀），排掉蓄能器中压力油；
• 把蓄能器上的封帽取下，将充气工具的手轮左旋使气阀顶杆退到头，将放气塞旋紧；
• 把充气工具的气阀顶杆处螺帽拧到蓄能器上，将接头螺帽紧固后，右旋手轮使气阀顶杆顶开蓄能器充气阀，观察充气工具压力表示值，此显示值即为蓄能器内的气体压力值。如检查时发现压力过低，则需要对蓄能器进行充气。
• 检查后，关闭排油截止阀3，恢复三相电机电源。与本文相关的论文有：益海嘉里粮油加工中减压阀应用案例