高壓調節閥門桿松動的原因以及對應的方法

　　1、情況介紹：河北西柏坡發電有限責任公司裝機容量為4×300MW、哈汽N300-16.7/537（538）/537（538）、亞臨界、單軸、凝汽式汽輪機，高壓缸進汽由兩個高壓主汽門和六個高壓調節門（簡稱高調門）控制，高調門運行方式根據負荷大小采用單閥或順序閥。其中#1機組1993年12月投產，歷經3次大修、6次小修，末次大修時間為2002年10月。
　　
　　2、事件起因
　　
　　2.1、2002年10月#1機組大修，#4高調門解體發現門桿頭部（此處無螺紋，但加工有止動橫銷孔，ф12mm，L=120mm）發生橫向斷裂。因止動橫銷（簡稱橫銷）未脫出，所以#4高調門大修前運行穩定，未見異常。
　　
　　2.2、門桿頭斷裂的原因分析
　　
　　2.2.1、受力。長期運行中蒸汽對門桿產生軸向周期性激振力，門桿頭部以及連接螺紋部分容易產生疲勞損壞
　　
　　2.2.2、加工工藝。門桿頭橫銷孔采用鉆孔后再鉸孔加工而成，孔邊緣呈現刀鋒狀，形成典型的應力集中點，裂紋一旦形成后就會迅速發展為斷裂。
　　
　　2.2.3、材質。門桿材質2Cr12NiMoWV，工作于高溫下，為增加其抗高溫氧化能力，表面進行了特殊的滲氮處理，形成一層厚約0.5mm的氮鐵化合物，其硬度、耐磨性、抗氧化性大大增加，相應的脆性增大，韌性降低。
　　
　　2.2.4、裝配工藝不當。
　　
　　哈汽廠高調門裝配圖工藝要求：冷態安裝，門桿旋入導向套內，需要對門桿施加152N*M的扭力，然后裝入橫銷。即要求冷態安裝后門桿與導向套*緊力接觸，禁止留有間隙。熱態運行時，由于門桿被包在導向套內部，溫度高于導向套，其軸向線性膨脹量大于導向套，上述緊力配合依然能得到保證。因此門桿熱態運行時，門桿受到蒸汽的軸向激振力，此力會直接傳遞至導向套，從而使門桿的連接螺紋不受激振力的作用，因為連接螺紋部位是更易發生損壞的應力集中點，這樣就防止了螺紋的疲勞損壞。實際情況并非如此，6個高調門不同程度存在不符合技術要求的現象，即冷態時回裝門桿，施加152N*M扭力矩后，門桿橫銷孔與導向套橫銷孔發生了錯位現象，橫銷無法順利裝入。為了能順利安裝橫銷，必須要將門桿輕微旋退，如果按照橫銷孔錯位2mm、門桿連接螺紋為M50*2計算，門桿需要退出約0.025mm，即門桿頭與導向套存在0.025mm的間隙，這又不符合技術要求的緊力配合。如果檢修人員忽視了裝配技術要求，圖省力而草率地安裝，就會留下安全隱患。
　　
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