锅炉给水调节阀常见故障原因分析及解决措施研究 .pdfVIP

锅炉给水调节阀常见故障原因分析及解

决措施研究

摘要：4台锅炉给水系统使用VELAN牌调节阀，调节阀故障频繁造成多次非

计划停工。从VELAN调节阀结构、主要部件材料入手，找出调节阀故障的规律

及解决办法，为类似故障处理提供借鉴和参考。

关键词：VELAN牌调节阀；结构；材料；原因分析；措施

1、给水调节阀的结构介绍

锅炉现场所使用的给水调节阀均为单阀笼，带合金阀

座，高进低出，平衡式调节阀，给水调节阀是在1个单座阀体内插入

1个圆筒形阀笼，阀笼上开有一定流量特陛的窗孔，以阀笼为导向，装配1

个能在轴向自由滑动单阀芯(图1)。当阀芯动作时，通过阀芯与阀笼圆孔所形成

的流通面积的变化，实现流量调节。HPT型高压汽水调节阀具有允许压差大，内

构件更换、维修容易，流量大，调节范围广，动态稳定性好，噪声低，空化腐蚀

小等优点。适用于压差大，要求工作平稳、噪声低的场合，是应用较广泛的调节

阀。其阀笼又有迷宫式和多孔式两种形式(图2)，锅炉现场均为多孔式。

3、装置给水调节阀故障统计

统计了2018～2021年，因给水调节阀停工检修的情况。从统计中可以看出，

由于阀芯卡涩或阀杆断裂，导致给水调节阀失灵，从而引起汽包补水与蒸发量不

匹配，是造成装置生产波动乃至联锁动作停工的主要原因；调节阀大盖及填料处

密封外漏问题也曾多次出现，是威胁现场安全生产的因素之一。

4、给水调节阀故障原因及处理

4.1调节阀阀芯卡涩

给水调节阀出现卡涩的主要原因是介质不洁，含带杂质，经常发生于新投运

系统和大修后投运初期，是最常见的故障。在现有设备条件下，当出现这种情况

时应在确保给水旁路或辅助调节手段投用后，保证水位稳定的情况下，手动开启

或关闭调节阀，促使杂质从阀芯阀笼间脱落。但当同一台调节阀使用中频繁出现

卡涩故障时，就应该考虑调整盘根压紧程度，减少其摩擦力或择机检查阀芯密封

组件是否已损坏故障。

HPT型给水调节阀为降低阀门漏量，设计在阀芯上沿安装有密封组件。密封

组件由4个独立部分组成，热电部锅炉所使用的密封组件自上而下分别是保持环、

背环、防脱环、密封环:①保持环结构类似环形钥匙圈，起到锁紧密封组件作用；

②背环由不锈钢或黄铜材料制成，起到增加密封组件稳定性的作用；③防脱环可

防止阀芯上下动作时密封环自阀笼与阀塞间隙中挤出；④密封环外层材料为聚四

氟乙烯(PTFE)，内含不锈钢螺旋形骨架，当温度压力上升后，由于PTFE层膨胀，

在阀芯和阀笼间起到密封作用。

聚四氟乙烯具有一系列优良的使用性能，使其成为密封环外层材料的不二之

选:耐高温，正常工作温度蕊260℃，熔点327℃;耐腐蚀，能耐王水和一切有机

溶剂；抗老化，有塑料中最佳的老化寿命；高润滑，具有塑料中最小的摩擦因数

(0.04)，比冰还要光滑；不粘性，具有固体材料中最小的表面力而不粘附任何

物质。但聚四氟乙烯表面硬度相对较低，当输送介质中出现焊渣、铁屑等杂质会

造成密封环划伤损坏。若管道内当密封环损坏脱落，无支撑固定的背压环在阀芯

动作时就会出现侧向偏移，与阀笼产生摩擦，使阀芯动作受阻。

4.2调节阀动作失灵

当操作人员发出动作指令，但调节阀实际无法动作时，即出现调节阀失灵故

障。除仪表线路故障外，调节阀失灵故障的直接原因均是执行机构与阀杆连接断

开，执行机构扭矩无法传递至阀芯造成。但故障的形成有2种情况：①当调节阀

使用电动执行机构时，电动执行机构与阀杆间铜套故障，导致电动执行机构无法

带动阀杆动作，铜套故障的原因除正常磨损外，要考虑当前阀门是否存在动作时

内构件阻力过大或电动执行机构力矩设定不当等情况；②HPT型给水调节阀阀芯

与阀杆为螺纹连接，并在阀杆45°夹角方向安装阀杆止退销，锅炉给水调节阀前

后压差较大，阀芯阀杆组件在工作时一方面承受水压上顶形成的压力，一方面承

受执行机构传递的扭矩，长时间下易形成疲劳损伤，当阀杆断裂或止退销脱落，

造成阀杆与阀芯脱开，也会导致调节阀失灵。为防止阀芯承受压差过大，在阀芯

顶端开有平衡孔以减少受力。

4.3调节阀阀芯阀笼冲蚀

据伯奴利方程，管道内流体流速提高压力就会下降。在调节阀阀笼开孔和阀

芯阀座这2个节流部位，介质速度会大幅度提高，压力急剧下降。如果流体在节

流处的压力低于汽化压力只将产生汽蚀或闪蒸现象；如果液体流过管道节流处，

压力恢复后，下游压力仍低于汽化压力只(此时流