0 引言
浙江国华浙能发电有限公司二期工程机组容量为2×1000MW，供水系统为带逆流式自然通风冷却塔的单元制循环供水系统，每台1000MW机组配1座冷却塔，2台循环水泵，每台循环水泵出口配置1台液控缓闭止回蝶阀，循环水泵在设计条件下连续运行。
浙江国华浙能发电有限公司二期两台机组于2009年陆续投产发电，投产初期液控缓闭止回蝶阀运行正常。在2013年检修中发现有渗水现象，因检修时间受限，仅采用高分子流体材料涂刷方法进行维修，蝶阀渗漏问题得以缓解。但在2015年3月对5号机组进行检修中发现蝶阀阀座与阀板配合密封面又发生泄漏问题，水流以喷射状形式流出，工作人员无法进入管道内进行检修作业。因漏水较大且压力较高，降低了该蝶阀的服役期限。针对蝶阀泄漏问题，本文分析了其泄漏原因，采用高分子修复技术并结合现场环境设计一套模具作为辅助工具对蝶阀阀座与阀板配合密封面进行修复。
1 原因分析
1.1 蝶阀密封原理
液控缓闭止回蝶阀安装于水利、电力等各类泵站的水泵出口，用以代替止回阀和闸阀，如图1所示。运行时，蝶阀配合管道主机，根据水力过程过渡原理，通过预设的启动与关闭程序，实现管道内流体介质的可靠截止，有效消除管道内流体介质的水锤效应，用以保护管路系统安全。
图1 液控缓闭止回蝶阀
液控缓闭止回蝶阀主密封结构，如图2所示。蝶阀阀座的材质为球墨铸铁（GGG40），表面喷涂双组份陶瓷涂层形成阀座密封面，蝶阀阀板密封圈材料为EPDM橡胶（增强型三元乙丙橡胶），密封圈通过压紧环及压紧螺钉压紧。阀板进行关闭时，阀板橡胶密封圈与密封面有一定的过盈量，蝶阀重锤继续缓慢自由下落，连杆带动阀板关闭成垂直状态，促使橡胶密封圈弹性变形，产生足够的密封压力，与密封面紧密接触，达到密封效果。
图2 液控缓闭止回蝶阀主密封结构
1.2 泄漏原因
致使蝶阀泄漏的原因主要有三个，具体分析如下：*，管道内流体介质含有硬度大的杂质或异物，蝶阀关闭后，杂质或异物夹杂在橡胶密封圈与密封面之间，由于杂质或异物的硬度较大，造成密封面陶瓷涂层损坏。而电厂循环水补给水源为象山港的海水，当陶瓷涂层遭到破坏后，导致阀座密封面直接与海水接触，加快密封面腐蚀。第二，在蝶阀节流处，介质流速很大，具有较高的动能，导致在蝶阀密封面形成流线型沟槽，这就是所谓的冲蚀。尤其当阀门处于小角度开口时，节流面积小，介质的流速达到zui大值，冲刷破坏力zui大，致使阀门服役寿命降低，因此需要避免蝶阀在小角度开口的工况下工作。第三，流体介质在流速与压力变化的条件下，与流体接触的金属表面出现坑状腐蚀现象，称之为汽蚀。当流体介质压力低于饱和蒸汽压力时，气泡从流体中析出，当气泡从低压区进入高压区，气泡急剧收缩，发生破裂，在破裂的瞬间产生巨大的冲击力。金属表面反复承受冲击力，逐渐形成点状凹坑，直至发展扩大成海绵形状。
2 修复方案
2.1 模具设计
由于阀板橡胶密封圈与阀座密封面配合精度很高，在使用高分子材料对阀座密封面进行修复时，需考虑修复后的阀座密封面与阀板橡胶密封圈的配合精度。为保证配合精度，在结合现场环境情况下，设计了一套模具，作为使用高分子材料修复阀座密封面时的辅助工具。
模具的三维示意图如图3所示，安装截面图如图4所示。模具分别安放在密封面两侧，通过安装在模具定位孔中的螺栓，调节两模具之间的距离，使模具紧密贴合在密封面两侧。模具高度略高于密封面50丝左右，确保修复部位填料高度与模具高度等高。
图3 模具的三维示意图
图4 安装截面图
2.2 高分子材料
高分子材料具有良好的综合性能，包括耐磨损、耐腐蚀等特性，当设备因磨损、腐蚀等原因影响使用时，使用高分子材料可对其进行快速、可靠的修复，既可节省需要更换设备所需要的资金，又可节省因维修造成的停机时间，该修复方法是降低生产成本、提高生产效率的有效途径。经查询与调查，选用上海义邦聚合材料有限公司生产的高分子修补材料，该公司生产的高分子修补材料已通过多家组织与机构的认证。该公司生产的金属系列EB201适用于修补因汽蚀、腐蚀而遭到损坏的蝶阀阀座密封面，该材料是由基料与固化剂组成的双组份泥状材料。
EB201*固化后，具有良好的机械性能与抗腐蚀性能，分别如表1、表2所示。
表1 EB201的机械性能
表2 EB201的抗腐蚀性能
2.3 施工工艺
高分子修复阀座密封面的施工工艺主要分为以下几个步骤。
（1）用丙酮清洗阀座密封面，去除污染物和锈蚀层。
（2）采用打磨方式对阀座密封面损坏处进行粗糙处理，以满足高分子材料与阀座基体粘接的粗糙度。
（3）将模具安放在阀座密封面两侧，调整模具上的紧固螺栓直至模具紧密贴合在密封面的两侧。
（4）将产品EB201的基料及固化剂按规定比例取出，使用调料刀将基料及固化剂进行充分混合，并达到均匀直至无色条为止。用工具使用EB201对阀座缺陷和损坏部位进行修复，直至与模具高度等高（误差30丝内）。
（5）材料固化后，首先去除材料毛刺、倒角，随后去除模具。调试性关闭阀门，检查密封面紧密程度（使用塞尺检查密封间隙）。
（6）调整阀板橡胶密封圈，利用橡胶密封圈的物理收缩性能，满足密封要求。
使用塞尺检查阀座密封面与橡胶密封圈的密封间隙，若局部密封间隙较大，使用EB201局部修复，若不存在密封间隙，使用磨光机去除多余高分子材料，直至全部密封间隙控制在8丝内。
3 结论
在机组运行过程中，经过蝶阀的流体介质存在硬度大的杂质或异物，结合流体介质在传输过程中产生冲蚀和汽蚀现象，导致蝶阀阀座与阀板配合密封面遭到破损，产生泄漏问题。高分子修复材料具有良好的机械与耐腐蚀性能，该技术是快速、简便的工艺方法，是修复设备的有效手段。由于阀座密封面与橡胶密封圈的配合精度很高，结合现场环境设计的一套模具作为辅助工具修复阀座金属密封面从而保证密封精度。修复后的蝶阀密封效果良好，符合蝶阀运行要求，保证火力发电系统的正常运行。
