Филиппинская угольная электростанция заменяет мягкий клапан бабочки для паропроводов при 425°C на металлопрочный клапан бабочки

Введение: На нескольких угольных электростанциях на Филиппинах наблюдалось старение седел и увеличение внутренних утечек после 1-2 лет использования дисковых затворов с мягким уплотнением на паропроводах с высокой температурой.

Проблема: Механизм отказа мягкого уплотнения при высокотемпературном паре

В вспомогательных паровых системах угольных электростанций (например, линии продувки сажи, линии обогрева) температура среды часто достигает 350-425°C. Обычные дисковые затворы с мягким уплотнением, использующие седла из ПТФЭ, EPDM или NBR, имеют следующие ограничения:

• Седло из ПТФЭ: Предел длительной эксплуатации около 230°C. Выше этой температуры размягчение материала и ползучесть снижают давление уплотнительного контакта.

• Седло из эластомерной резины: Ускоренное старение выше 150°C, потеря упругости и остаточная деформация после циклов.

Типичные отказы в полевых условиях включают: слышимую утечку пара при закрытом клапане, нормальный крутящий момент привода, но невозможность полного перекрытия, а также обугливание или карбонизацию седла при разборке.

Технические параметры альтернативного решения: Доказательства стабильности дискового затвора с жестким уплотнением при 425°C

Выбранный электрический дисковый затвор с жестким уплотнением (тип wafer, корпус WCB/SS304, диск SS304) обеспечивает следующие проверяемые параметры:

Конструкция жесткого уплотнения основана на контактном давлении между металлическим седлом и диском для достижения перекрытия, независимо от деформации эластичного материала. Следовательно, она поддерживает постоянное давление уплотнительного контакта во время температурных циклов.

Принцип работы и преимущества электрического дискового затвора с жестким уплотнением .pdf

Корпус и седло являются интегрированными компонентами. Уплотнительная поверхность седла покрыта износостойким и коррозионностойким легированным материалом. Многослойное гибкое ламинированное уплотнительное кольцо закреплено на диске. По сравнению с традиционными дисковыми затворами, этот тип клапана обладает высокой термостойкостью, простотой эксплуатации, беспрепятственным открытием/закрытием и компенсирует уплотнение за счет увеличения крутящего момента от трансмиссионного механизма при закрытии, тем самым улучшая герметичность и продлевая срок службы.

① Уникальная конструкция с тройным смещением обеспечивает беспрепятственную передачу между уплотнительными поверхностями, продлевая срок службы клапана.
② Упругое уплотнение, генерируемое крутящим моментом.
③ Гениальная конструкция клина обеспечивает автоматическую функцию уплотнения «затягивается при закрытии» с компенсацией и нулевой утечкой между уплотнительными поверхностями.
④ Компактный, легкий, простой в эксплуатации и удобный для установки.
⑤ Пневматический или электрический привод может быть сконфигурирован в соответствии с требованиями пользователя для удовлетворения потребностей в дистанционном и программном управлении.
⑥ Различные типы соединений: wafer, lug, фланцевые, стыковые сварные.

Соображения по установке и выбору

3.1 Расчет крутящего момента привода

На паропроводах высокая температура вызывает изменение зазоров между штоком и втулкой. При использовании электрических приводов серии SONGO подбирайте крутящий момент клапана с коэффициентом безопасности (обычно 1,3-1,5×). Для клапана DN150 при рабочем давлении 1,6 МПа расчетный крутящий момент ≈120 Н·м → выбрать SONGO-30 (номинал 300 Н·м, обеспечивающий запас).

3.2 Совместимость материалов с качеством пара

Корпус WCB подходит для насыщенного пара. При наличии следов хлоридов или кислотного конденсата замените диск на SS316 (1Cr18Ni12Mo2Ti) во избежание питтинговой коррозии.

3.3 Ориентация при монтаже

Для дисковых затворов с жестким уплотнением типа wafer диск должен открываться под острым углом к оси трубопровода, чтобы избежать эрозии седла высокоскоростным паром. Обычно шток устанавливается горизонтально, а привод — вертикально.

Результаты эксплуатации и интервал технического обслуживания

После шести месяцев эксплуатации после замены:

• Онлайн-испытание уплотнения (метод пузырька) при температуре пара 425°C не выявило видимых утечек.

• Привод выполнил примерно 1200 циклов без отклонения крутящего момента.

• Сальниковая набивка (гибкий графит + композит из ПТФЭ) не показала внешних утечек.

Ожидаемый интервал технического обслуживания увеличивается с ежегодной замены седла (мягкое уплотнение) до одного раза в три года для проверки набивки.

Заключение

Для высокотемпературных паропроводов (≤425°C) на угольных электростанциях Юго-Восточной Азии электрические дисковые затворы с жестким уплотнением (металлическое седло + гибкий графит) являются прямой заменой при отказе клапанов с мягким уплотнением. При выборе необходимо проверять температуру, давление, крутящий момент и совместимость материалов. Корпус WCB не рекомендуется для сред с содержанием серы или кислым конденсатом – вместо него следует использовать SS316.