减压阀裂纹检修

                                   减压阀裂纹检修 

                                 上海申弘阀门有限公司

之前介绍 竖式安装自力式压力减压阀注意事项，现在介绍减压阀裂纹检修 由于上述裂纹的发现，对主蒸汽管道的其它各个弯管都进行了宏观检查和磁粉探伤，在这些弯管的侧、背弧处均发现长约2至20mm的小裂纹，这些裂纹经少许机械打磨后均可消失。 减压阀不同的形式有不同的具体工作原理。但总的原理还是：减压阀是通过启闭件的节流，将进口压力减至某一需要的出口压力，并使出口压力保持稳定。但一般减压阀都要求进出口压差必须 ≥ 0.2MPa。减压阀的种类很多，常见的有：先导活塞式减压阀、薄膜式减压阀、波纹管式减压阀、比例式减压阀、自力式减压阀、杠杆式减压阀等等。它们分别适用于不同的工作介质。

减压阀裂纹检修 减压阀的检修 

减压阀拆除时，用钢字在减压阀上及与阀门相连的法兰上，打好检修编号，并记录该阀门的工作介质、工作压力和工作温度，以便修理时选用相应材料。检修减压阀时，要求在干净的环境中进行。首先清理减压阀外表面，或用压缩空气吹或用煤油清洗。但要记清铭牌及其他标识。检查外表损坏情况，并作记录。接着拆卸蒸汽减压阀各另部件，用煤油清洗（不要用汽油清洗，以免引起火灾），检查另部件损坏情况，并作记录。对阀体阀盖进行强度试验。如系高压减压阀，还要进行无损探伤，如超声波探伤，X光探伤。



对密封圈可用红丹粉检验，阀座、阀瓣（阀办）的吻合度。检查阀杆是否弯曲，有否腐蚀，螺纹磨损如何。检查阀杆螺母磨损程度。

对检查到的问题进行处理。阀体补焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更换阀杆。修理一切应修理的另部件；不能修复者更换。

重新组装蒸汽减压阀。组装时，垫片、填料要全部更换。

进行强度试验和密封性试验。 
2试验 
对存在上述主裂纹的主汽弯管进行了金相组织分析和力学性能测试，为开裂原因分析提供依据。 
2.1 金相组织分析在主裂纹附近进行了金相复膜检查，该处金相组织为珠光体+铁素体，珠光体球化3-4级。 
2.2 力学性能测试由于*弯管已经整体失效，决定更换处理，故从割下的弯管中进行了取样，进行了（纵向）力学性能测试。 
其抗拉强度下降约15%，而屈服强度下降24%，塑性下降16.7%。 
1主蒸汽减压阀阀体的开裂情况 
在对5炉进行的锅炉定检中，经拆除保温后宏观检查发现，在主蒸汽管道与集汽集箱出口相连的*个弯管的背弧处存在大量裂纹。其中，大的一条裂纹（以下简称主裂纹）位于弯管背弧中轴线偏上位置处，与背弧中轴线接近平行，长约2324mm。对该裂纹打磨5mm深后，仍宏观清晰可见。在主裂纹的下方约32mm处有一条与主裂纹走向平行的裂纹，长约270mm。在背弧中侧，主裂纹下侧可见数十条长度为1至 100mm的小裂纹。此外，整个弯管的外表面均可见腐蚀痕迹。 
弯管的内弧呈现明显的蠕胀变形，其中大的直径增加量为5.55mm，总的相对蠕变应变ε＞2%，已达到DL/T441-2004《火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督规程》要求更换管道的条件。弯管的内弧处还有一处鼓包，鼓包中间有长一条约35mm的裂纹，裂纹两侧有数十条并行的长约2-20mm的小裂纹。 


3原因分析 
3.1 开裂原因分析机组在原根河林业局管理运行的15年期间，机组常有超负荷运转情况，从以往的运行记录中发现，主汽出口温度经常超过规定值，高达470℃以上。主蒸汽管道在超温下运行，蠕变速度显著加快、机械性能严重下降、珠光体球化加速。 
设备在超温情况下运行，随着蠕变的加速，主蒸汽管道的表面缺陷将成为宏观裂纹的起源。 
3.2 裂纹扩展原因分析①机组在2004年划归华能呼伦贝尔能源公司后，并入呼伦贝尔电网运行。因网内负荷需要，改为调峰机组，基本每天起停一次，全年累计起停大于300次。在机组的每一次启动——运行——停车的过程中，设备的承压部件都经受一次加载——保载——卸载的循环，保载时间内零件承受设计应力和温度的作用，停车后便*卸载，温度亦降低。因为可以近似看成是具有一定保持时间的“拉——拉”循环。尖峰负荷机组在高温低周疲劳的条件下工作，受到蠕变和疲劳的交互作用。是导致裂纹快速发展的*主要原因。②对#5机组的整个管系支吊架检查发现，所有的弹簧吊架已过载卡死，固定支吊架的位置也安装不当，整个支吊系统已基本失效。这就必然导致整个管系的应力状况恶化，应力集中明显，加速了裂纹的扩展。 
3.3 裂纹产生部位原因分析①由于疏水的原因，在锅炉起炉时，主蒸汽管道升温速度低于起炉升温速度，当集汽联箱温度达到435℃时，主蒸汽管道温度却只在280-300℃之间。由于#5炉主蒸汽管道采用汽机主汽母管的新蒸汽直接加热方式，因此在并汽时，主蒸汽管道温度在不到二分钟之内达到435℃，升温速度＞75℃/min。在弹性范围内，热应力σ与为热循环上下温度差ΔT有下述关系：σ=KE·α·ΔT。式中K为约束系数，E为弹性模量，α为热应力。从蒸汽走向上看，相对于其它弯管，主蒸汽管道与集汽集箱出口相连的*个弯管在并汽时产生的温度差大，因此其承受的附加热应力也相应大。②从管系走向上看，主汽*弯管需要补偿的管系热膨胀变形量大，因此其受管系支吊架系统失效的影响也大，是早发生失效的主要原因。 


4失效分析结论及防范措施 
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,活塞式减压阀主蒸汽减压阀阀体背弧的裂纹失效，为蠕变、疲劳交互作用产生的。裂纹的迅速发展与设备的不规范运行、管道支吊架失效及设备的起停频繁有直接关系。外观形态上看，裂纹由上侧外弧面，弯管中间应力集中位置产生，且迅速向二侧发展，以至达到起炉爆破的危险程度。从以上失效分析情况可以得出以下几点建议：①起炉时的暖管，应按运行操作规程进行，并汽前应开启主蒸汽管道疏水，保证疏水畅通，使主蒸汽管道升温速度在规程范围内，把管道热应力控制在允许范围内。②及时合理地调整管系支吊架，高温管道与支吊架在运行过程中，其状态是会发生变化的，必须按照DUT616-1997《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》的要求进行监察与维护，建立管道支吊架管理制度，以便于以后建立正常的寿命管理体系。机组每次大修时，技术人员根据有关规程和标准的要求和规定，对机组支吊架目视检查一次，并做好记录，发现问题应及时研究处理。③在允许的情况下，应尽量减少启、停炉次数，且启、停炉时应按照相关规程、规范严格执行，不应因考核小指标而缩短启、停炉时间。运行中更应按运行规程进行操作，严格杜绝超温运行。④设备到货及安装前，应对各部件做好前期检验及安装前检验工作，严格检验各部件的表面缺陷及制造工艺，防止设备带缺运行。与本产品相关论文：Y42X-600LB美标弹簧薄膜式减压阀