ICS27.140 K55 中华人民共和国国家标准 GB/T30141—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前 言 本标准按照GB/T1.1—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。 ⅠGB/T30141—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3000mm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。 GB150(所有部分) 压力容器 GB/T191 包装储运图示标志 GB/T8564 水轮发电机组安装技术规范 GB/T2900.45 电工术语 水电站水力机械设备 GB/T7596 电厂运行中汽轮机油质量 GB/T28546 大中型水电机组包装、运输和保管规范 ISO4406 液压油清洁度标准(Hydraulicfluidpower—Fluids—Mothodforcodingthelevelof contaminationbysolidparticles) ASMESECTION-Ⅷ-1 锅炉及压力容器第Ⅷ卷 第1分册:压力容器建造规则(Boilerandpres- surevesselcode-2010EditionⅧ—Rulesforconstructionofpressurevesselsdivision1) 3 术语和定义 GB/T2900.45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 maximumstatichead 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 maximumstaticpressure 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 maximummomentarypressure pmmax 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)。 1GB/T30141—2013 3.5 设计压力 designpressure 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)。 ΔS=︱Si-Sj︱;i=1~N;j=N~1 式中: N———接力器数量。 3.8 最大极限偏差 maximumdeviationΔSmax 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 rectificationofdeviation 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 shutdowninflow 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GB150或ASME第Ⅷ卷第一分册的 2GB/T30141—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60s~120s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3000mm~8000mm之间,筒形阀漏水量不大于10L/s; ———直径在8000mm以上,筒形阀漏水量不大于15L/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/T7596规定的新油试运行,新油的清洁度应达到ISO4406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。 3GB/T30141—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30min,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: q=0.0001Dcp/4 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/T8564的