宁海电厂2×1000MW机组一起罕见蝶阀故障事件简介

2013-12-03 陈炳科真空技术网整理

　　本文介绍神华国华浙能发电有限公司2×1000MW机组循泵蝶阀控制电源及油泵电源回路、循泵蝶阀油站控制原理及6号机组发生的一起罕见蝶阀故障。通过技术分析指出了该蝶阀存在的问题，提出了整改措施，为循泵的安全运行提供了技术保障。

1、简介

　　宁海电厂2×1000MW机组循泵出口蝶阀由德国爱合德阀门公司生产，阀门名称为液控缓闭止回蝶阀(重锤+蓄能罐保压式)。阀门为全镀陶瓷防护层、双偏心、板式、双向密封、重锤蓄能+蓄能罐保压式液控缓闭止回蝶阀。

　　阀门铭牌参数为：

　　公称直径：DN2600

　　接管规格：D2620×20(外径×壁厚，单位mm)

　　公称压力：0.6MPa。

　　启闭范围0～90°，并设有开度限位装置，阀门快关、慢关时间可调，快、慢关角度不可调。

2、蝶阀油站

图蝶阀油站控制图

　　流程介绍

　　蝶阀未开前状态：油泵停止，Y2电磁阀失电，泄油阀关。

　　蝶阀开过程状态：循泵启动后开蝶阀指令传到PLC然后启动油泵同时Y1得电开启进行排空，延时2至4秒后失电关闭，经过滤网和逆止阀后给油缸注油，克服重锤重力顶开蝶阀。Y2电磁阀失电状态，泄油阀在弹簧和油压作用下保持关闭。同时给蓄能器充油。蝶阀开到位后油泵停止，系统在逆止阀顶压下维持压力。

　　蝶阀关过程状态：油泵停止，Y2电磁阀得电开，泄油阀开始泄油，蝶阀在重锤作用下开始关闭，关到位后电磁阀重新失电。循泵运行中蝶阀开度小于90%后，油泵会自启，把开度重新顶到90%以上，然后停止。

3、2012年6月6B循泵出口蝶阀突开事件分析

　　3.1 事故过程介绍

　　6月8日12：50，6号机接专业要求循环水改“两机三泵”运行方式。程控启动6B循泵，蝶阀未联开，油系统发故障报警，程控启动第2步发出开蝶阀指令20秒后，仍未收到20%阀位信号，触发程控启动故障信号，程控自动转至停运程控，因顺控停运时20%信号未触发，停运程控执行至第1步(XS51)无法继续执行，6B循泵无法停运，手动撤出程控，停运6B循泵，就地6B循泵出口蝶阀油泵保持运行，油压最高稳定在13Mpa。13：00，6B循泵出口蝶阀故障报警，油系统故障信号消失且自动突开，立即手动抢启6B循泵，期间循环水压力下降最低到109Kpa，真空下降到最低至-90.2/-87Kpa。

　　3.2 事故原因分析

　　3.2.1 油泵的动作情况：

　　本次程控启6B循泵过程中，因开启蝶阀指令一直存在，所以油泵一直在运行，就地压力130bar，报警值是120bar，所以DCS上一直有油系统报警信号存在，而后来手动撤出子环将泵停止之后还是保持这种状态，这时停泵关蝶阀指令并没有发出，若该指令发出Y2电磁阀得电开启油泵也会停止，系统油压也会失去，就地不会保持130bar油压。蝶阀开启是油压克服重锤以及机械卡涩阻力所致。

　　3.2.2 热工上分析：

　　(1)循泵蝶阀有就地PLC控制器，当PLC控制器收到DCS发来的开指令后，PLC即执行开阀程序，启动就地油泵，给蝶阀油缸注油，克服重锤重力顶开蝶阀。当蝶阀全开后，停运油泵，靠逆止阀维持油缸压力。当PLC控制器收到DCS发来的关指令后，PLC即执行关阀程序，停止油泵，开启泄油阀对油缸泄油，蝶阀在重锤作用下逐渐关闭，关到位后关闭泄油阀。

　　(2)循泵保护停逻辑中除轴承温度及循环水通道关闭会保护停泵外，循泵启动60S后，如果90%开关信号与30%模拟量未收到或20%信号开关任一未到也会触发泵保护停运，因循泵启动37S后出口蝶阀仍未开，且循泵出口母管压力未变、蝶阀开度一直关位，判断出口蝶阀故障，故手动停运循泵，故保护停泵不会触发;

　　(3)循泵停运会触发5秒脉冲保护关蝶阀，程控停运的第一步也会发出自动关蝶阀的指令，而历史曲线显示，DCS并未给PLC发过关指令。原因是当时蝶阀关到位信号一直在，所以控制器不会再发关指令。DCS逻辑中的蝶阀控制器与电动门的控制器是一样的，当门关闭后会自动闭锁再发关指令，以免损坏阀门。所以将其使用在蝶阀PLC通讯时出现了漏洞，导致关指令未发，就地PLC始终执行开阀程序。

　　3.3 风险点：

　　3.3.1 6B循泵出口蝶阀突然开启造成循环水泄水，历史曲线上看循环水母管压力最低到109KPa，真空迅速变差，6B真空泵联启，如发现抢救不及时低真空保护会动作造成跳机。

　　3.3.2 6B循泵出口蝶阀突然开启后抢启动6B循泵，因未启动之前就存在倒转，又违反常规泄水时开门启泵，启动阻力非常大，泵与电机扭矩过大，对泵和联轴器有较大风险，后查曲线发现启动电流比正常大200A左右，这增大的200A用于克服循环水泄水的阻力，国内就发生过循泵倒转时启动造成大轴扭断的事故案例，这次抢启风险较高。

　　3.3.3 室内循环水压力大幅度波动，容易造成膨胀节、钛管损坏。