快速關閉蝶閥使用說明書

                上海申弘閥門有限公司

一、概述：

本快速關閉閥產品是專門為熱電廠汽輪機組設計的安全設備，可以有效防止抽汽管道蒸汽倒流引起的汽輪機超速事故。本產品閥門采用進口三偏心金屬密封蝶閥，執行機構采用高度集成電液執行器。整個設備具有結構緊湊、體積小、重量輕、外形美觀的特點，本設備密封效果好，達到零泄漏，使用壽命長，關閉速度快，控制靈敏可靠，是保證機組安全運行的*選擇。

本閥門參數：

1、閥門通徑： □ DN250  □ DN300  □ DN350 □ DN400 □ DN500 □ DN600 ■ DN800

2、適用介質：蒸汽

3、閥門適用溫度：□ 350℃   ■ 400℃   □ 460℃

4、閥門額定壓力：■1.0MPa  □1.6MPa  □2.5MPa  □4.0MPa  □6.4MPa  □100MPa

5、閥門材料：■ 碳鋼20   □ 不銹鋼1Cr18Ni9Ti   

6、閥門轉角：0~90°

7、蓄能器充氣壓力：5MPa

8、閥門快速關閉時間：閥門關閉90%時，關閉時間小于0.5秒；

                     閥門全部關閉時，關閉時間小于0.8秒。

9、快速關斷閥可實現慢速正常開啟和關閉；可以接受自動關閉信號實現

   快速關閉，也可手動操作實現快速關閉。

10、具有閥門活動試驗功能。

11、執行器額定液壓工作壓力：PN=17MPa

12、液壓執行器工作介質：L- HM46號抗磨液壓油

二、結構形式與工作原理

1、閥門：

采用進口三偏心金屬密封蝶閥，主要結構由閥體、蝶板、閥軸等組成。

2、執行器（參見液壓原理圖）

執行機構配有蓄能器，液壓控制系統采用蓄能器實施快關。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。電機泵為間歇工作，壓力低于設定低壓值時電機泵啟動；壓力高于設定高壓值時電機泵停止。為了保證控制閥有足夠的通流能力，保證快關時間，采用了兩個大通徑錐閥來實現閥門的快關控制。在液壓控制系統中，電磁閥2接受快關信號，用來控制兩個錐閥的開啟與關閉，從而控制蝶閥實現快關動作。在電磁閥2失電的情況下，由電磁閥1控制閥門的慢速正常開啟與關閉動作。

a.閥門慢速開啟、關閉

在電磁閥2不帶電（即YA3失電）情況下：電磁鐵YA2得電，執行器左腔進油，右腔排油，執行器通過轉換機構驅動閥門慢速關閉；電磁鐵YA1得電，執行器右腔進油，左腔排油，執行器通過轉換機構驅動閥門慢速開啟。

b.閥門快速關閉

當電磁閥2帶電（即YA3得電）時，兩個插裝閥5、6上腔的控制油經電磁閥2排入油箱，兩個錐閥打開，閥門處于快關狀態，蓄能器中的油快速進入執行器左腔，執行器右腔中的油快速排回油箱，執行器通過轉換機構驅動蝶閥快速關閉。

3、電氣控制

a.結構形式

控制箱結構見附圖

快關閥電氣結構分為三部分，*部分為邏輯控制部分，第二部分為輸入輸出部分，第三部分為操作及顯示部分。

*部分，邏輯控制部分主要包括：PLC、PLC開關量輸入輸出擴展。

第二部分，輸入輸出部分包括電磁閥（開門、關門、快關）、交流接觸器（泵啟動）、熱繼電器（泵故障）、接近開關（全開位、試驗位、全關位）、電子壓力開關（高壓、低壓）、就地操作鍵盤。

第三部分，遠方操作及顯示部分進入DCS。遠方操作器包括：操作、顯示和報警。

另外，這部分還需要現場提供就地三相四線380V電源給三相交流電機供電和220V可靠的交流不間斷電源給PLC控制器及電磁閥供電。

b.工作原理

為保證快關閥能夠在事故狀態下可靠地動作，電氣控制部分由可靠的不間斷交流220V電源供電，這樣即使廠用電消失快關閥控制系統仍能正常動作并響應快關信號。

快關閥控制系統上電后，上次掉電前所處的控制狀態——就地控制狀態或遠方控制狀態。按就地操作盤上的“切換"鍵，可以在就地控制狀態和遠方控制狀態之間切換。每按一次“切換"鍵，控制狀態就由就地控制狀態切換到遠方控制狀態或由遠方控制狀態切換到就地控制狀態。

遠方控制狀態 在遠方控制狀態下快關閥控制系統只響應DCS的開關指令信號，快關信號為高優先級。在遠方控制狀態下，就地控制盤上的“遠方"指示燈亮。同時送給DCS的“就地/遠方"DI點閉合，指示為遠方控制狀態。

遠方開門指令  DCS的“開門"DO點閉合，開門電磁鐵YA1得電動作，閥門會慢速開啟（見液壓原理）。DCS的“開門"DO點斷開，開門電磁鐵YA1失電，閥門停止動作。若DCS的“開門"DO點閉合使閥門開啟一直開到全開位，當接近開關一檢測到閥門進入全開位時，自動保持開門電磁鐵YA1帶電5秒鐘，然后再使開門電磁鐵YA1失電，確保閥門能夠可靠地全開。閥門進入全開位后，快關閥控制系統會鎖定閥門的全開狀態，并使DCS的全開位DI點閉合。如果閥門因外力作用而非人為控制離開了全開位，則控制系統會自動將閥門糾回到全開位。

遠方關門指令  DCS的“關門"DO點閉合，關門電磁鐵YA2得電動作，閥門會慢速關閉（見液壓原理）。“關門"DO點斷開，關門電磁鐵YA2失電，閥門停止動作。若DCS的“關門"DO點閉合使閥門關閉一直關到全關位，當接近開關一檢測到閥門進入全關位時，自動保持關門電磁鐵YA2帶電10秒鐘，然后再使關門電磁鐵YA2失電，確保閥門能夠可靠地全關。閥門進入全關位后，快關閥控制系統會鎖定閥門的全關狀態，并使DCS的全關位DI點閉合。如果閥門因外力作用而非人為控制離開了全關位，則控制系統會自動將閥門糾回到全關位。

活動試驗  只有閥門處在全開位時，快關閥控制系統才會響應活動試驗指令。DCS的“活動試驗"DO點閉合（只要短時閉合活動試驗會自動完成，無須在活動試驗中長時閉合），關門電磁鐵YA2得電，閥門慢速關閉，待試驗位接近開關檢測到閥門關到試驗位時，關門電磁鐵YA2失電，然后開門電磁鐵YA1得電，閥門開始慢速開啟，直到開至全開位，再保持開門電磁鐵YA1帶電5秒鐘后失電，確保閥門可靠地回到全開位，活動試驗結束。同時使DCS的活動試驗DI點閉合5秒鐘，指示活動試驗成功。在活動試驗過程中，快關閥控制系統可以響應開門、關門指令和快關信號。另外，在做活動試驗時，若按下“試驗"按鍵2秒鐘后閥門沒能關到試驗位，快關閥控制系統會自動使閥門開回到全開位，并結束活動試驗，同時使DCS的報警DI點閉合。

就地控制狀態 在就地控制狀態下快關閥控制系統只響應就地操作盤的開關指令，但快關信號仍為高優先級。在就地控制狀態下，操作盤上的“就地"指示燈亮。同時送給DCS的“就地/遠方"DI點閉合，指示為遠方控制狀態。同時送給DCS的“就地/遠方"DI點斷開，指示為就地控制狀態。

就地開門  按住就地操作盤上的“開門"鍵，開門電磁鐵YA1得電動作，閥門會慢速開啟（見液壓原理）。抬起就地操作盤上的“開門"鍵，開門電磁鐵YA1失電，閥門停止動作。閥門進入全開位后，就地顯示盤上的“全開位"指示燈亮，同時DCS的全開位DI點閉合。在就地控制狀態下，閥門進入全開位后，快關閥控制系統并不鎖定閥門的全開狀態，如果閥門因外力作用而非人為控制離開了全開位，控制系統不會自動將閥門糾回到全開位。

就地關門  按住就地操作盤上的“關門"鍵，關門電磁鐵YA1得電動作，閥門會慢速關閉（見液壓原理）。抬起就地操作盤上的“關門"鍵，關門電磁鐵YA1失電，閥門停止動作。閥門進入全關位后，就地顯示盤上的“全關位"指示燈亮，同時DCS的全關位DI點閉合。在就地控制狀態下，閥門進入全關位后，快關閥控制系統并不鎖定閥門的全關狀態，如果閥門因外力作用而非人為控制離關了全關位，控制系統不會自動將閥門糾回到全關位。

快關  在任何狀態下，只要閥門未處在全關位，快關閥控制系統都會響應快關信號。當快關信號出現時，快關閥控制系統首先確保使開門電磁鐵YA1和關門電磁鐵YA2失電，同時使快關電磁鐵3YA得電，使閥門在0.5秒內快速關閉至全關位（見液壓原理），全關位接近開關檢測到閥門關閉到全關位后，快關電磁鐵3YA保持帶電10秒鐘后失電，確保閥門可靠地全關，快關過程結束。快關電磁鐵3YA失電后快關閥控制系統才會響應開門操作。 若執行了快關動作DCS的“快關"DI點會閉合，指示快關閥剛進行了快關，直到有DCS的“開門"DO點閉合，或在就地操作狀態下按“開門"鍵，DCS的“快關"DI點才會斷開。

壓力控制  快關閥控制系統的執行機構的動力是由蓄能器提供的，當由于執行機構的動作或內泄漏等原因使蓄能器的壓力值低于低設定值時，電子壓力開關KP的常閉觸點閉合，使油泵啟動給蓄能器補壓，當蓄能器的壓力升高到高設定值時，電子壓力開關KP 的常閉接點斷開，使油泵停止。油泵的啟停在DCS中有相應的指示。

報警 當下列情況之一發生時：1.油泵連續運行20分鐘；2.熱繼電器動作；3.兩個以上接近開關同時發訊；4.在沒有任何操作的情況下，電機連續兩次啟動間隔時間小于50分鐘，5.活動試驗超時。控制器都會使DCS的報警DI點閉合。除熱繼電器動作報警外，其他報警都可以通過DCS發出報警復位指令或按就地操作盤上的“復位"鍵取消報警狀態。當熱繼電器動作報警出現時，必須要由檢修人員對電機回路檢查并排除故障后，再按下熱繼電器上的手動復位按扭，才能取消報警狀態。報警信號才會消失。另外，在做活動試驗時，若按下“試驗"按鍵2秒鐘后閥門沒能關到試驗位，快關閥控制系統會自動使閥門開回到全開位，并結束活動試驗，同時使DCS的報警DI點閉合。

報警復位 由DCS發出報警復位信號或按就地操作顯示盤上的“復位"鍵，可以復位除熱繼電器動作報警以外的所有報警狀態。

三、安裝方法及注意事項

1、安裝閥門：

a.安裝時閥門應處于關閉狀態。注意蒸汽流通方向與閥門箭頭方向一致（如有特殊要求則可按雙方技術協議進行安裝），閥門輸出軸處于管路側面，使執行器能夠處于上方；

b.閥門兩端應做好支撐，應適應管路膨脹；

c.如閥門處于半空中應增加一個操作平臺，以便操作檢修。

2、執行器安裝與調整（參見執行器裝配圖）：

a.執行器油缸處于全部縮回狀態；

b.先將活塞桿與齒條軸連接，再將執行器與支架用螺栓固定；

c.執行器位置調整：將執行器開到能夠調整鎖緊螺母的位置，松開執行器活塞桿上的鎖緊螺母，用扳手旋轉執行器油缸活塞桿，然后讓執行器動作，使油缸桿全部縮回，觀察閥門位置是否關嚴，若仍未關嚴，再將執行器開到能夠調整鎖緊螺母的位置，重復以上過程直至使閥軸上的標記線與閥門支架上的標記重合。旋緊鎖緊螺母。

d.液壓執行機構在現場初次安裝后或檢修后初次啟機前，應先將蓄能器用氮氣充氣至規定的充氣壓力值5MPa，然后再進行其他操作。充氣應緩慢，充氣后應檢查是否漏氣。

e.液壓裝置調試起動前，應把各液壓閥調整到正確狀態，換向閥1、2應處于無電狀態；蓄能器排油截止閥3應處于可靠關閉狀態，蓄能器進油截止閥4應處于開啟狀態。

f.溢流閥7出廠已調好，如須調整，先將溢流閥7調節手柄松開，先觀察2-3分鐘，無異常現象后再將溢流閥手柄逐漸旋緊，使壓力逐級升高，每升高一級宜穩壓2-3分鐘，直至規定的壓力17MPa，然后把調節手柄的鎖緊螺母旋緊，使壓力固定。

g. 電子壓力開關的調整。出廠試驗時，壓力開關已經調整好，如無必要請不要隨意調整壓力開關。（通常高壓17MPa低壓12MPa）如須調整首先按MODE鍵，LED顯示S.P.1，兩秒鐘后顯示一個數值，此數值為高壓設定值，此時用上、下箭頭對設定值進行調整，調整到所須設定值后再按MODE鍵，LED顯示H.Y.1，兩秒鐘后顯示一個數值，此數值為回程值（低壓設定值為高壓設定值與回程值的差值），此時用上、下箭頭對設定值進行調整，調整到所須設定值，等待兩秒鐘，LED閃爍顯示PRG一秒鐘，然后回到顯示當前實際壓力值，壓力設定點調整結束（一般高壓設定值為170，回程設定值為50）。

h.每次檢修后起動前應檢查所有連接螺釘、螺栓、螺母、管接頭等是否配齊、擰緊，以免發生意外。

i.蓄能器是一種壓力容器，必須遵守壓力容器的有關規定，不得在蓄能器上進行任何焊接和機械加工工作。

j.截止閥3、4在蓄能器檢修時用，正常工況下，閥3保持關閉，閥4保持開啟；檢修時，打開閥3，卸去系統油壓，并排出蓄能器內液壓油，然后方可拆卸蓄能器。

k.向油箱內加L- HM46號抗磨液壓油，加到油箱上標定的液位。

3、調整各種動作滿足要求。

四、操作規程：

1、根據需要按開門和關門按鍵使閥門停在位置；

2、按機組運行規程的要求定期做活動試驗（只有閥門處于全開位時才可做活動試驗）；

3、每次在正常停機前，應先按關門按鍵使閥門慢速關閉到全關位，在每次起機時應在機組進入正常運行狀態后再按開門按鍵將閥門開至全開位；

4、液壓系統的故障主要源于工作介質的污染，因此，油箱中的工作介質必須保持清潔，應定期檢查工作介質，工作介質清潔度應不低于NAS1638-9級。向油箱中加油應加入經過過濾的油通過濾清器口注入，以避免工作介質污染；

5、液壓系統的工作油液應定期檢查，如發現油液變質時應立即更換；

6、應定期觀察油箱的液位計，油箱中的油液應經常保持正常液面，如發現液位下降應立即查找有無泄漏點并立即處理，然后補充油液至合適的液位；

7、每次小修或大修時應把閥塊內的濾油器取出清洗，如發現清洗后仍不能正常使用則應更換新濾芯；每次檢修都應檢查蓄能器皮囊是否漏氣，如發現問題應更換新皮囊；

8、應定期檢查蓄能器的氣壓應保證5MPa，并進行氣體泄漏性檢查。檢查方法為：先切斷三相電機電源，打開截止閥3（排油截止閥），排掉蓄能器中壓力油，接上壓力表觀察蓄能器的壓力值（正常值為5Mpa），若壓力值低于正常值應檢查蓄能器氮氣的泄露情況，檢查時，可在蓄能器的充氣口、截止閥的連接處涂抹肥皂水或乳化液等液體，觀察是否有氣泡溢出，檢查并處理完漏氣點后，將蓄能器氮氣罐壓力重新補至5Mpa。關閉排油截止閥3，恢復三相電機電源。建議此項檢查半年進行一次。小修、大修必須進行。夏季不工作的，可在供熱前檢查。

9、電磁閥的電壓應盡量保持穩定，否則可能會導致線圈過熱，影響閥的性能；

10、對液壓機構進行檢修拆卸時，首先應切斷油泵電機電源，再把系統壓力油卸掉、把蓄能器中的液壓油放出（打開截止閥3即可），然后才可進行拆修；

11、當液壓機構發生外泄漏或出現故障時應停機處理，嚴禁開機狀態處理事故。

五、常見故障處理：

• 液壓泵的故障分析及排除方法：

溢流閥的故障分析及排除方法：

故障現象	故障原因	排除方法
壓力波動	1.彈簧彎曲或太軟 2.錐閥與閥座接觸不良   3.油不清潔，阻尼孔堵塞	1.更換彈簧 2.如錐閥是新的即卸下調整螺帽，將導桿推幾下，使其接觸良好；或換錐閥 3.卸下閥清洗，疏通阻尼孔，更換清潔油液
調整無效	1.彈簧斷裂或漏裝 2.阻尼孔堵塞 3.進出油口裝反 4.錐閥漏裝	1.檢查、更換或補裝彈簧 2.疏通阻尼孔 3.檢查油源方向 4.檢查、補裝
噪聲及振動	1.彈簧變形，不復原 2.錐閥磨損 3.螺帽松動 4.和其他閥共振	1.檢查并更換彈簧 2.換錐閥 3.排出空氣 4.略為改變閥的額定壓力值
泄漏嚴重	錐閥或鋼球與閥座的接觸不良   2.密封破壞 3.安裝螺釘沒擰緊	1. 錐閥或鋼球磨損時更換新的錐閥或鋼球 2.檢查更換密封 3.擰緊安裝螺釘

• 電磁換向閥的故障分析及排除方法：

• 液控單向閥及插裝閥的故障分析及排除方法：

• 泵工作幾分鐘后系統仍達不到低壓力的故障分析及排除方法：

• 電氣控制部分的故障分析及排除方法：

其它故障原因及排除方法請查閱有關手冊或與生產廠商。

六、電氣原理圖：

七、用戶接線圖

八、控制箱結構圖

八、執行器裝配圖:

        1-蓄能器   2-執行油缸   3-單向閥    4-控制閥塊   5-電機泵組

        6-電器盒   7-液位計     8-快關電磁閥    9-開關電磁閥   

       10-蓄能器排油截止閥      11-蓄能器進油截止閥     12-電子壓力開關  

       13-油箱   14-插裝閥   15-插裝閥    16-溢流閥   17-濾油器

九、液壓原理圖：

十、蓄能器充氣工具使用方法說明

充氣工具是蓄能器進行充氣、補氣、修正氣壓和檢查蓄能器內氣體壓力的工具。它具有結構緊湊、使用方便、安全可靠、承高壓、耐沖擊的特點。

    d、關閉氮氣瓶的氣閥，松開放氣塞釋放膠管中殘留的氮氣，然后再旋緊放氣塞，右旋手輪頂開蓄能器充氣閥，觀察充氣工具壓力表顯示的充氣壓力值。

    e、如果發現充氣壓力值不合適，壓力過低時，可以重復步驟3繼續充氣；壓力過高時，可以再把手輪右旋頂開蓄能器充氣閥，然后慢慢松開放氣塞，緩慢釋放氣體，直至壓力表值合適后，旋緊放氣塞，左旋手輪使氣閥頂桿退出。

f、后關閉氮氣瓶的氣閥，松開放氣塞釋放膠管中殘留的氮氣，然后取下充氣工具即可。

檢查蓄能器內氣體壓力方法：

充氣工具也可以作為平時檢查蓄能器內氣體壓力的工具使用，檢查時，充氣工具可以去掉膠管。檢查方法為：

• 先切斷三相電機電源，打開截止閥3（排油截止閥），排掉蓄能器中壓力油；
• 把蓄能器上的封帽取下，將充氣工具的手輪左旋使氣閥頂桿退到頭，將放氣塞旋緊；
• 把充氣工具的氣閥頂桿處螺帽擰到蓄能器上，將接頭螺帽緊固后，右旋手輪使氣閥頂桿頂開蓄能器充氣閥，觀察充氣工具壓力表示值，此顯示值即為蓄能器內的氣體壓力值。如檢查時發現壓力過低，則需要對蓄能器進行充氣。
• 檢查后，關閉排油截止閥3，恢復三相電機電源。與本文相關的論文有：益海嘉里糧油加工中減壓閥應用案例