1　引言

水力發(fā)電無污染，運行費用低，國內(nèi)外水力發(fā)電項目逐年增加，所用設(shè)備規(guī)格和性能不斷提高。在水力發(fā)電站，對中低壓水頭，主要以水輪機進水蝶閥作為水輪機事故閥，該閥安裝在水壩和水輪機之間，以保證水輪機正常工作，防止系統(tǒng)及其他重要設(shè)備產(chǎn)生飛逸等事故。蝶閥是水電站的重要設(shè)備之一，對其安全性及控制的復(fù)雜程度要求較高。

2　雙密封結(jié)構(gòu)

蝶閥的雙密封結(jié)構(gòu)是在單密封結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，借鑒水輪機進水球閥的結(jié)構(gòu)而研制開發(fā)的新產(chǎn)品。蝶閥的雙密封組件（圖1）主要由蝶板、閥體、動密封環(huán)和橡膠圈等組成。裝在閥體下游側(cè)的為工作密封副，裝在閥體上游側(cè)的為檢修密封副。工作密封副一般由閥體不銹鋼圈與嵌入蝶板的橡膠圈組成，可通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)其密封效果，用于截斷管道內(nèi)介質(zhì)。檢修密封副一般由可移動的閥體不銹鋼圈與蝶板不銹鋼圈組成。檢修密封副平時不工作，當下游側(cè)工作密封副的橡膠圈老化或磨損需調(diào)整更換時，檢修密封副的移動金屬密封圈通過介質(zhì)驅(qū)動（為防止下游污染，一般采用水壓驅(qū)動，水源來自壓力鋼管，同時需配置高壓水泵和過濾器）進入工作位置，用于截斷閥前管道內(nèi)介質(zhì)，以便于維護人員進入管道內(nèi)施工，而不需要放空管道內(nèi)介質(zhì)。

1 閥體　2 動密封環(huán)　3 蝶板　4 橡膠密封圈

（a）上游檢修密封　（b）下游工作密封

圖1　蝶閥的雙密封結(jié)構(gòu)

3　使用狀況

通過對不同生產(chǎn)廠家制造的帶有雙密封副的蝶閥使用狀況進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該類型蝶閥在使用中存在一些問題。

（1）檢修密封副不敢投入　

由于蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)是近幾年研制的新產(chǎn)品，各制造廠家無成熟經(jīng)驗，且出于安全生產(chǎn)的考慮，用戶一般不在未放空管道介質(zhì)的情況下，僅僅依靠投入檢修密封副后讓檢修維護人員進入管道內(nèi)施工，擔心出事故。

（2）檢修密封副不能投入　

造成檢修密封副不能投入的原因很多，盡管在設(shè)計制造時已采取多種措施，如檢修密封副材料均采用不銹鋼，閥體內(nèi)壁與檢修密封活動圈接觸部位噴塑處理，對驅(qū)動水采取過濾和增壓裝置等。但仍然有各種原因造成檢修密封副不能投入。①為防止污染下游水源，一般取壓力鋼管水源驅(qū)動檢修密封副的動密封環(huán)，而該動密封環(huán)長期不投入，處于靜止狀態(tài)，易產(chǎn)生水垢，同時也易被過濾器無法過濾的細沙及鐵銹卡住。②根據(jù)尺寸公差標準，對較大直徑的零部件，其允許公差范圍≤3mm，對動密封環(huán)和閥體內(nèi)腔來說，由于加工的原因，其最大間隙可≤6mm，而6mm的間隙可造成O形圈被擠出溝槽。③對部分大口徑蝶閥，由于動密封環(huán)很重，且剛性不好，易變形下墜，而靜止的密封環(huán)也可能產(chǎn)生變形，但因二者變形差異不同，可能產(chǎn)生不同步現(xiàn)象。同時，在動密封環(huán)頂部的某一段區(qū)域，也可能會出現(xiàn)由于間隙過大造成O形圈擠出溝槽的現(xiàn)象。④由于動密封環(huán)長期不投入而處于靜止狀態(tài)，裝在其上的O形圈很可能因分子間的粘力和靜摩擦力造成撕裂及翻轉(zhuǎn)剪切。

（3）檢修密封副泄漏量過大　

泄漏量過大有2種可能。①檢修密封副加工尺寸控制不好或表面粗糙度太差。②動密封環(huán)處的O形圈用一段時間后可能老化造成泄漏。

（4）檢修密封副指示不準確　

檢修密封副的外部指示機構(gòu)由于各種原因造成指示不準確或根本就沒有指示，以致于用戶不知道檢修密封是否完全投入或完全退出。

4　國外同類產(chǎn)品

國外的進水蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)從檢修密封副的移動金屬密封圈驅(qū)動方式和密封副安裝上與國內(nèi)蝶閥存在不同。

（1）驅(qū)動方式　

進水蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)的檢修密封副的移動金屬密封圈驅(qū)動方式采用手動絲桿裝置，即在動密封環(huán)的周圈上均勻布置幾個手動絲桿裝置，通過旋轉(zhuǎn)該裝置的絲桿投入或退出檢修密封副，該驅(qū)動方式雖不需提供過濾器和增壓裝置，但應(yīng)同步旋轉(zhuǎn)絲桿，執(zhí)行起來有困難。同時，其內(nèi)部也有存在與國內(nèi)產(chǎn)品相類似的問題。

（2）密封副安裝　

檢修密封副和工作密封副都安裝在主閥下游側(cè)，檢修密封副采用空氣圍帶，在需對工作密封進行檢修更換時對空氣圍帶進行充氣，平時不工作。工作密封副仍采用橡膠圈密封，其中，檢修密封副和工作密封副的閥座共用，簡化了結(jié)構(gòu)，但空氣圍帶有壽命限制以及密封效果欠佳。目前國內(nèi)主要調(diào)節(jié)閥廠家都不生產(chǎn)空氣圍帶結(jié)構(gòu)的蝶閥產(chǎn)品。

5　結(jié)語

進水蝶閥雙密封結(jié)構(gòu)是一種新產(chǎn)品，與進水球閥相比，其口徑較大（國內(nèi)制造的蝶閥已超過5m），但剛性較球閥差（特別當?shù)y口徑較大時），因此由于變形可能產(chǎn)生各種故障。目前，國內(nèi)各制造廠家仍處于學(xué)習(xí)和研制階段。

參考文獻

[1] 孫殿玉，陳樹林，劉麗華.超大型智能化控制設(shè)備蝶閥成套裝置研制〔J〕.閥門，2008（3）.
[2] GB/T14478-93，大中型水輪機進水閥基本技術(shù)條件〔S〕.