GB/T 30141-2013 水轮机筒形阀基本技术条件

　　ICS 27. 140 K 55

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 30141—2013

　　水轮机筒形阀基本技术条件

　　Fundamentaltechnicalrequirementsforringgateofhydraulicturbines

　　2013-12-17发布 2013-05-14实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 30141—2013

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国电器工业协会提出 。

　　本标准由全国水轮机标准化技术委员会(SAC/TC175)归 口 。

　　本标准主要起草单位 : 哈尔滨电机厂有限责任公司 、中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院 、中国水电顾问集团成都勘测设计研究院 、东方电气集团东方电机有限公司 、华能澜沧江水电有限公司 。

　　本标准主要起草人 :朴春光 、毛羽波 、武赛波 、蒋登云 、林洪德 、权君宗 、钏毅民 、高洪军 。

　　Ⅰ

　　GB/T 30141—2013

　　水轮机筒形阀基本技术条件

　　1 范围

　　本标准规定了水轮机筒形阀的基本技术条件和型号编制方法 。

　　本标准适用于公称直径 3 000 mm 以上的筒形阀 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB 150(所有部分) 压力容器

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 8564 水轮发电机组安装技术规范

　　GB/T 2900. 45 电工术语 水电站水力机械设备

　　GB/T 7596 电厂运行中汽轮机油质量

　　GB/T 28546 大中型水电机组包装 、运输和保管规范

　　ISO 4406 液 压 油 清 洁 度 标 准(Hydraulic fluid power—Fluids—Mothod for coding the level of contamination by solid particles)

　　ASME SECTION-Ⅷ-1 锅炉及压力容器第 Ⅷ卷 第 1分册 :压力容器建造规则(Boiler and pres- sure vessel code-2010Edition Ⅷ—Rules for construction of pressure vessels division1)

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900. 45界定的以及下列术语适用于本文件 。

　　3. 1

　　筒形阀公称直径 nominaldiameterofringgate

　　D

　　筒形阀的外圆直径 ,单位为毫米(mm) 。

　　3.2

　　最大静水头 maximum statichead

　　Hst

　　筒形阀关闭后 ,导水机构水平中心线至上游最高水位所形成的水柱高 ,单位为米(m) 。 3.3

　　最大静水压 maximum staticpressure

　　pc

　　筒形阀关闭后 ,导水机构水平中心线至上游最大水位所形成的水压 ,单位为兆帕(MPa) 。 3.4

　　最高瞬态压力 maximum momentarypressure

　　pm max

　　过渡过程中 ,在导水机构水平中心线处所产生的最高表计压力 ,单位为兆帕(MPa) 。

　　1

　　GB/T 30141—2013

　　3.5

　　设计压力 design pressure

　　pd

　　用于筒形阀过流部件强度设计的压力 ,应不低于水轮机过渡过程中出现的最高瞬态压力 ,单位为兆帕(MPa) 。

　　3.6

　　开度 openings

　　筒形阀的实际行程 y 与全行程 Y的比值 ,用百分比表示 。

　　3.7

　　偏差(或偏差值) deviation

　　ΔS

　　筒形阀在任意开度位置 ,任意两个接力器位置差值的绝对值 ,单位为(mm) 。

　　式(ΔS): ︱ Si-Sj ︱ ;i= 1~N ; j=N~ 1

　　N — 接力器数量 。

　　3. 8

　　最大极限偏差 maximum deviationΔSmax

　　当筒形阀的偏差值逐渐变大时 ,筒形阀就可能机械卡死 ,把机械卡死的偏差临界值 ,称为最大极限偏差 ,单位为(mm) 。

　　注 : 最大极限偏差是由阀门结构设计所决定 ,是筒形阀控制的基础量值 。

　　3.9

　　同步 synchronization

　　当筒形阀的偏差值 ΔS≤40%ΔSmax时 ,可认为接力器同步(表现为筒形阀同步) 。

　　注 : 理论上 ,筒形阀同步时 ,其偏差值 ΔS= 0。

　　3. 10

　　失步 lossofsynchronization

　　当筒形阀的偏差值 40%ΔSmax<ΔS<80%ΔSmax时 ,认为接力器失步(表现为筒形阀失步) 。

　　注 : 当筒形阀失步时 ,筒形阀控制系统应进行纠偏 。

　　3. 11

　　纠偏 rectification ofdeviation

　　当筒形阀出现 失 步 时 , 控 制 系 统 能 够 自 动 消 除 失 步 , 使 接 力 器 恢 复 到 同 步 状 态 (表 现 为 筒 形 阀同步) 。

　　3. 12

　　卡阻 blocking

　　当筒形阀的偏差值 ΔS≥80%ΔSmax或筒形阀连续纠偏 3 次后无效时 ,认为筒形阀卡阻 。

　　3. 13

　　动水关闭 shutdown inflow

　　在机组带上负荷并且导叶不动作情况下关闭筒形阀的操作 。

　　4 技术要求

　　4. 1 基本要求

　　4. 1. 1 筒形阀及液压系统的承压部件的设计 、制造 、检验应符合 GB 150或 ASME 第 Ⅷ卷第一分册的

　　2

　　GB/T 30141—2013

　　相关要求 。

　　4. 1.2 机组正常停机时宜关闭筒形阀 ,筒形阀应能可靠关闭 。机组正常条件下 ,导叶关闭后筒形阀方可投入关闭程序 。

　　4. 1.3 筒形阀阀体应具有水力 自关闭趋势 。

　　4. 1.4 筒形阀开启关闭时间可在 60 s~ 120 s范围内调整 。

　　4. 1.5 筒形阀在运行初期的漏水量应符合如下要求 :

　　— 直径在 3 000 mm~ 8000 mm 之间 ,筒形阀漏水量不大于 10 L/s;

　　— 直径在 8 000 mm 以上 ,筒形阀漏水量不大于 15 L/s。

　　4. 1.6 机组在任何运行工况下包括机组事故时 ,筒形阀应能动水关闭且不产生有害振动 , 阀体及相关部件应具有足够的强度和刚度 ,能够抵御最大水头下水轮机飞逸时动水关闭的所有作用力 。

　　4. 1.7 筒形阀工作状态应处于全开或全关位置 ,不作调节流量用 。

　　4. 1. 8 筒形阀的型号编制方法见附录 A。

　　4.2 结构要求

　　4.2. 1 筒形阀全开时阀体底边应与顶盖过流面齐平 ,不干扰水流流态 。 阀体在任何开度位置均不得与导水机构发生干涉 。

　　4.2.2 筒形阀结构应能在不拆卸阀体和水轮机的情况下 ,更换筒形阀的上 、下密封 。

　　4.2.3 筒形阀应设置安装检修时的机械锁 锭 装 置 , 并 能 保 证 阀 体 停 留 在 从 全 关 到 全 开 过 程 中 的 任 意位置 。

　　4.2.4 筒形阀在全开位置不宜设置自动液压锁锭装置 。

　　4.3 操作系统要求

　　4.3. 1 筒形阀的同步方式可以采用电液同步或机械同步 ,并设置相应的同步控制装置和失步保护信号装置 。筒形阀动作应灵活 ,不产生卡阻 ,全开和全关位置准确 。

　　4.3.2 筒形阀应采用单独的操作油源 ,筒形阀的油压装置宜采用单台单套模式 。

　　4.3.3 筒形阀的操作用油应与调速器用油牌号一致 。试运行前应用油对操作系统各流道进行反复循环清洗 ,然后更换为符合 GB/T 7596规定的新油试运行 ,新油的清洁度应达到 ISO 4406规定中 16/13等级 。

　　4.3.4 筒形阀的油压装置 ,在油压降至事故低油压 ,且在油泵不能启动的情况下 ,应保证筒形阀能动水关闭 。

　　4.3.5 筒形阀的油压装置容量应在油泵不能启动的情况下 ,实现筒形阀关-开-关的要求 。

　　4.3.6 筒形阀应能在现地和远方 , 自动或手动操作 。

　　4.3.7 筒形阀应至少设下列信号 :

　　a) 筒形阀全开和全关的位置信号 ;

　　b) 筒形阀全行程的位置测量信号 ;

　　c) 筒形阀的卡阻信号 。

　　4.4 筒形阀控制系统

　　4.4. 1 筒形阀采用 链 条 式 机 械 控 制 系 统 或 电 液 控 制 系 统 , 若 采 取 其 他 方 式 的 控 制 系 统 , 由 供 需 双 方协商 。

　　4.4.2 控制系统应尽可能减少水机室内的液压环管和分支油管 ,使控制系统的连接油管最少化 。

　　4.4.3 筒形阀控制系统应具有操作功能 、保护功能 、调试功能 ,能够满足筒形阀安装 、调试 、运行各个阶段的需要 。

　　3

　　GB/T 30141—2013

　　4.4.4 筒形阀控制系统应具有切实可行的纠偏能力 , 能自动消除筒形阀运行中的失步 ,使筒形阀运行过程中不发生卡阻故障 。

　　4.4.5 控制系统应能使筒形阀长期保持在任意开度位置 ,特别在全开位置时筒体不下滑 。

　　4.4.6 控制系统在厂用电源(包括交流电源与直流电源)完全消失后 ,应能手动操作关闭筒形阀 。

　　4.4.7 控制系统应具有机械过速保护装置接 口 。

　　4.4. 8 当筒形阀卡阻时 ,筒形阀控制系统应停止运行 , 同时发出卡阻报警信号 。

　　4.5 材料要求

　　4.5. 1 阀体应采用可焊性好的钢板材料 。

　　4.5.2 阀体与上下密封接触的部位 ,应采用不锈钢材料 。

　　4.5.3 筒形阀的上 、下密封宜采用防泥沙 、耐水 、耐油和抗疲劳的密封材料 。

　　4.5.4 筒形阀的上下密封压板及压板螺钉应采用不锈钢材料 。

　　4.5.5 筒形阀的导向副应为铜合金材料与不锈钢材料 。

　　4.5.6 接力器活塞杆应采用不锈钢材料 。

　　4.5.7 筒形阀的上 、下密封宜采用耐磨 、耐水 、耐油的密封材料 。

　　5 试验

　　5. 1 筒形阀的操作接力器在设备承包商工厂内总装后应作以下试验 :

　　a) 接力器应作油压(水压)试验 ,试验压力为任何工况下操作筒形阀所承受最大油压的 1. 5 倍 , 时间 30 min,应无渗漏和有害变形 。

　　b) 若为油压直缸接力器 ,活塞密封应作漏油试验 , 当油质为 L-TSA46油 ,油温为 20℃ ,在额定工作油压时 ,活塞两侧的允许最大漏油量的计算值为 :

　　式中 :

　　Dc — 接力器油缸内径 ,单位为毫米(mm) ;

　　q — 额定工作油压时的允许最大漏油量 ,单位为升每分钟(L/min) ;

　　p — 额定工作油压 ,单位为兆帕(MPa) 。

　　5.2 筒形阀是否在工厂做总装试验和动作试验 , 由用户和制造厂协商确定 。

　　6 安装与运行

　　6. 1 工地安装和试验 ,应按 GB/T 8564的要求及设备承包商的图样及有关技术文件的要求进行 。

　　6.2 筒体在工地组圆焊接时 ,应严格控制焊接变形 , 以保证筒体的圆度满足图样的规定 。 焊缝应进行100%无损探伤检查 ,并对焊缝质量有等级要求 。

　　6.3 筒形阀的动水关闭试验应包括空载 、25%负荷 、50%负荷 、75%负荷和 100%负荷的工况 。筒形阀进行动水关闭试验前 ,应与设备承包商制定详细的试验大纲和事故应急预案 , 以确保试验安全 。试验后 ,应对筒形阀及其附属设备进行详细检查 ,不应产生任何有害损伤 。

　　6.4 运行时必须严格按有关技术文件及自动操作程序进行 ,并定期对筒形阀设备及附件进行维护 。

　　7 成套供应范围

　　7. 1 采用油压操作的筒形阀和控制系统宜成套供货 ,成套设备一般包括 :

　　4

　　GB/T 30141—2013

　　a) 筒形阀本体及操作机构 、同步机构 、管路及其附件等 ;

　　b) 油压装置 ;

　　c) 控制系统设备 ;

　　d) 供货设备内的连接电缆及电缆套管 。

　　7.2 装拆和维护筒形阀的专用工具及易损件备品参见附录 B 和附录 C。

　　7.3 每台筒形阀供应下列技术文件 :

　　a) 产品安装使用维护说明书 ;

　　b) 交货明细表 ;

　　c) 厂内产品检查及试验记录卡 ;

　　d) 主要装配图 、油压装置图 、自动化操作系统图 、主要零件图 、专用工具图 、易损件加工图 。

　　注 : d)中图样种类在供需双方签订的技术条件中具体规定 。

　　8 验收与保证

　　8. 1 筒形阀产品及主要零部件 ,应经制造厂检验合格后才能出厂 ,并附有证明产品合格的文件 。 用户有权检查产品的质量及性能指标 。

　　8.2 在产品保证期内 ,正常工作条件下的筒形阀漏水量应符合供需双方技术协议的规定 。

　　8.3 在用户遵守保管 、安装和作用规则的条件下 ,产品的保证期为自水轮机投入商业运行之日起两年 ,或从最后一批货物交货之日起 3 年 , 以先到期为准 。在此期间如因制造质量而损坏或不能正常运行 ,制造厂应无偿地为用户修理 、更换或按合同规定承担经济责任 。

　　8.4 大修保证期不少于 5 年 ,但对于泥沙较多的电站 , 由供需双方共同商定 。

　　9 包装、运输、保管

　　筒形阀的包装 、运输 、保管等 ,应符合 GB/T 191和 GB/T 28546的有关要求 。

　　5

　　GB/T 30141—2013

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　筒形阀型号的编制方法

　　A. 1 筒形阀型号的编制方法 。

　　- -

　　筒形阀公称直径 ,单位为厘米(cm)同步方式 ;见表 A. 1

　　接力器的个数

　　筒形阀承受的最大静水头 ,单位为米(m)

　　筒形阀代号 ,TF

　　A.2 同步方式用一个汉语拼音字母表示 , 同步方式和代号规定见表 A. 1。

　　表 A. 1 同步方式和代号规定

　　同步方式

　　代 号

　　电液同步

　　D

　　机械同步

　　J

　　6

　　GB/T 30141—2013

　　附 录 B

　　(资料性附录)筒形阀备品备件

　　B. 1 筒形阀备品备件

　　见表 B. 1。

　　表 B. 1 筒形阀备品备件

　　序号

　　备品 、备件名称

　　单位

　　数量

　　备注

　　(1~ 3 )台机

　　(4~ 6) 台机

　　6 台机以上

　　1

　　筒形阀的上下密封环

　　台套

　　1

　　2

　　3

　　2

　　筒形阀锁锭杆的密封

　　台套

　　1

　　2

　　3

　　3

　　接力器活塞密封

　　台套

　　1

　　2

　　3

　　4

　　接力器活塞杆密封

　　台套

　　1

　　2

　　3

　　5

　　接力 器 活 塞 和 活 塞 杆 的导向带

　　台套

　　1

　　2

　　3

　　注 : 1 台套为 1 台机组所需的数量 。

　　GB/T 30141—2013

　　GB T 30141 2013

　　— /

　　附 录 C

　　(资料性附录)筒形阀专用工具

　　C. 1 筒形阀专用工具

　　见表 C. 1。

　　表 C. 1 筒形阀专用工具

　　序号

　　工具名称

　　单位

　　数量

　　备 注

　　1

　　筒形阀的液压把合工具

　　套

　　1

　　2

　　筒形阀的运输工具

　　套

　　1

　　3

　　筒形阀检修用锁锭工具

　　套

　　1

　　4

　　筒形阀的起吊工具

　　套

　　1