一、概述

岱海电厂一期2×600MW机组新建工程2号机组锅炉岛为北京巴布科克·威尔科克斯有限公司设计制造的B&WB-2028/17.5-M型亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身封闭的∏型汽包炉。一号机组锅炉过热器二级减温水，使用美国FISHER阀门公司产品。

二、存在的主要问题及危害

锅炉二级减温水阀体出现严重冲刷，是因为机组正常运行此阀门频繁调节，根据机组负荷不同此阀门会在小开度下调节，正常运行时阀前最大压力21.84MPa，阀后压力12.655MPA最大阀门压差可以达到9MPA压差比较大，阀芯处流速较高，阀芯下游出现气蚀，阀座与阀体之间冲刷严重，因为阀门内件选用的最高配置，选用2500#加强级属于减温水最高的配置，阀门内件完好。原因是阀体采用WCB碳钢材质，因为考虑成本问题阀体选用较低配置，易发生阀体冲刷，导致阀体和阀座之间冲刷破坏阀体导致介质从阀体和阀座之间漏流，存在安全隐患，长时间会造成事故。此阀门运行中出现多次问题，在质保期间FISHER公司索赔过新的阀体但实际运行时间坚持不到一年就会冲刷坏，后期采用阀体堆焊碳钢，重新修复可以运行一段时间，因为经过几次补焊阀门本体破坏严重，原因补焊后加工精度较低导致阀门很短时间内漏，阀体冲刷破坏严需要更换新的阀体。

三、原因分析及应对措施

3.1 根据现场阀体冲刷情况，提出应急修补方案。在国内有专门合作的公司为厂家修理阀门，进行对阀体补焊阀门内件回装，更换密封圈，对阀门做打压试验。

3.2 工况分析：

液体介质在阀芯处节流时，流速急剧增加，静压能急剧转化为动能，压力急剧下降，当压力降低到液体的饱和蒸汽压以下而使液体发生汽化的现象称为空化，介质流过节流孔（阀芯流通面积最小处）后，流速下降压力恢复，当压力恢复到大于液体的饱和蒸气压时，原先空化的蒸气又恢复成液体状态，这时空化产生的汽泡破裂会释放巨大的能量会引起阀门噪音、震动及阀内件损坏，这一现象称为气蚀。从以上工况分析，在高压差环境下，此部位调节阀冲涮严重，主要是管道节流引起气蚀--解决方案（阀门选择低恢复系数，多级压降、材料、泄漏等级）。

    锅炉过热器二级减温水往往通过一个调节阀进行调节温度，动作比较频繁。虽然操作简单，但在锅炉起运行阶段，阀门必须承受21.84MPa的压力，压差9MPA，调节阀将产生气蚀工况，当压降达到锅炉工作正常情况下，阀门必须稳定的维持载荷与调节比。通常调节比至少为75：1，长时间处于开度30%-60%调节，虽满足调节阀的调节性能，应选用笼式降压阀，调节阀选型正确，但阀体材质为WCB，抗冲刷性能差，需提高阀体的材质。

3.3 原阀体材质

WCB材质说明：WCB是碳素铸钢，标准号ASTMA216，。W－可焊接，C－为铸造，B－中等强度；此阀体在温度200°C压力21.84MPA的压力下，阀体抗冲刷能力降低，基本是临界值。说明：根据材料成分及其温度压力做出如下分析，这台阀的温度不高200C左右，WCC阀体材质可以承受此温度，但从压力及其材料抗冲刷的情况简单说明选型为临界状态；

抗冲刷能力这方面可以说一下，附件WCC和WC9的成分对比供参考：WC9含碳量较WCC少、且WC9含合金钢铬和钼而WCC不含----硬度抗冲刷能力在21.84MPA，下基本是临界状态。材料分析对比：WCC碳钢：Composition（%）；C：0.25%max；Mn：1.2%max；P：0.04%max；S：0.045%max；Si：0.6%maxWC9铬钼合金钢：Composition（%）；C：0.05%~0.18%max；Mn：0.4%~0.7%max；P：0.04%max；S：0.045%max；Si：0.6%max；Cr：2.0%~2.75%max；Mo：0.9%~1.2%max。

注：C：碳；Mn：锰；P：磷；S：硫；Si：硅；Cr：铬；Mo：钼

在流体中没有公式推算出抗冲刷能力，只能根据温度压力确认材质是否可以。通过FISHER公司的软件可以推算出来阀体应该选用WC9，但是考虑到成本等因素当时选用了WCC阀体，导致现在阀体不抗冲刷导致漏流；WC9材质说明：WC9是铬钼合金，WC9相当于ZG15Cr1MoV，W－可焊接，C－为铸造，9－高等强度

WC9材料特点：WC9含有更多的铬和钼，因此其在高温工况下的机械强度会更好一些，另外WC9抗冲刷的能力也会更好，和WCB对比抗冲刷能力高了很多倍。

3.4 改造后阀门为：阀体材质由原来的WCB碳钢改为WC9合金钢，其他阀门结构内件都不变可以与现场的8台阀门内件通用，就是阀体的抗冲刷能力远远增强，如果按照冲刷时间计算WC9是WCB的三倍，但是根据实际工况计算阀体使用WC9材质理论上是冲刷永远破坏不了阀体。

另外，只需要更换阀体，可以与现场的电动执行机构连接，厂家提供WC9过度WCB（20#）过度段，因为现场管道是WCB（20#）到现场不会产生异种钢焊接。

四、二级减温水调节阀内漏解决方案

4.1 二级减温水调节阀内漏目前需采取的措施：机组在运行状态调节阀内漏严重，最后导致减温水阀门全关还会有很大的漏流，在机组不能停机的情况下，最后只能关断减温水前的电动闸阀，在调节中流量不能控制时，需要用调节阀前的电动截止阀关断节流，控制锅炉二级减温水所需要的流量，采取应急处理。

4.2 停机后处理方案：

等机组停下来后，拆卸现场的阀体运输到大连厂家，对阀体进行补焊修复，更换原装备件，及其密封件，做水压试验。

4.3 停机后处理过程：

4.3.1 阀体冲刷严重，阀体材质是WCB使用506FE焊条在阀体底部冲刷处进行对焊处理。

4.3.2 加工说明：使用CW6110E车床进行车削处理，在补焊后的表面进行加工处理存在一定难度，在长行程内孔车削内螺纹存在很高的技术含量，对加工的技术水平和车削工具都有较高的要求。如果出现一点差错需要进行重新补焊处理。

4.3.3 对阀门内件进行研磨修复处理。

4.3.4 更换原装密封件，垫片组件、填料组件；回装阀门，进行水压测试；

4.3.5 针对阀门维修过程及其阀门水压测试出检修过程记录报告。

五、减温水阀门内漏量分析

5.1 4#减温水阀门在工厂维修后内漏测试按照美标ANSIB16.104来进行测试，采用0.35Mpa压缩空气，测试漏量为130SCFH（立方英尺/小时），而该阀门标准的IV级密封为12.8SCFH，因III级密封和IV级密封是十倍的关系，所以该阀的泄漏等级可以达到三级密封.按照实际工况计算，阀门全开时的最大流量为381t/h，IV级的漏量是阀门最大流量的0.01%即0.0381t/h，III级的漏量即为0.38t/h.（按阀门设计的最大流量计算的泄漏量）。

5.2 在实际运行下III级泄漏计算

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