核級楔形閘閥內(nèi)漏故障分析

王曉光

摘 要：楔形閘閥在核電站中應(yīng)用非常廣泛。在常規(guī)島、核島重要的回路中，起著非常重要的作用。尤其是在核島區(qū)域，楔形閘閥的密封對機(jī)組的正常運(yùn)行及安全設(shè)施的可靠性，有著非常重要的作用。核級楔形閘閥的內(nèi)漏處理也是核電站的重要工作專題。本論文主要來分析核級閘閥常見的內(nèi)漏故障原因，及相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：核級；楔形閘閥；內(nèi)漏；故障分析

1、核級閘閥基本結(jié)構(gòu)

以電動閘閥為例簡要介紹一下閘閥基本結(jié)構(gòu)

2故障分析

2.1故障現(xiàn)象

在閥門運(yùn)行一個大修周期或者更長周期后會對設(shè)備進(jìn)行打壓試驗(yàn)，打壓實(shí)驗(yàn)不合格，確認(rèn)閥門內(nèi)漏。

在運(yùn)行人員做隔離發(fā)現(xiàn)隔離不嚴(yán)的情況，會確認(rèn)閥門內(nèi)漏。

在檢修人員進(jìn)行維護(hù)工作時發(fā)現(xiàn)管線內(nèi)介質(zhì)無法排凈，確認(rèn)閥門內(nèi)漏。

在線設(shè)備如果下游對空，下游發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)介質(zhì)，確認(rèn)閥門內(nèi)漏。

2.2內(nèi)漏故障原因：

2.2.1關(guān)閉力矩不夠

當(dāng)關(guān)閉力矩不能達(dá)到密封力要求時，閥板與閥座的夾緊力不夠不能形成密封。介質(zhì)會突破密封面泄漏到下游，形成內(nèi)漏。

關(guān)閉力矩不足存在多種可能原因，首先為電動頭力矩漂移，其次為盤根等摩擦力過大，或其他部件存在卡澀。

2015年9月國內(nèi)某核電現(xiàn)場巡視人員發(fā)現(xiàn)RRI210VN電動閘閥在關(guān)閉狀態(tài)下下游流量計顯示約2m3/h，RRI210VN為安全殼隔離閥，此閥門關(guān)閉不到位造成閥門內(nèi)漏影響安全殼的完整性，缺陷出現(xiàn)后維修專業(yè)優(yōu)先對電動頭輸出力矩設(shè)置定值進(jìn)行了校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)設(shè)計要求電動頭設(shè)置關(guān)閉輸出扭矩為60N.m，但實(shí)際關(guān)閉輸出扭矩只有49N.m。在維修人員重新設(shè)定關(guān)閉輸出扭矩后重新對閥門進(jìn)行品質(zhì)再鑒定及功能再鑒定，設(shè)備可關(guān)閉到位，密封合格。后續(xù)維修專業(yè)在大修中對2號機(jī)組34臺核級電動閘閥的電動頭輸出扭矩進(jìn)行了校驗(yàn)，其中有26臺電動頭的設(shè)置輸出扭矩與設(shè)計不符。

2.2.2密封面損壞

閥門密封面損傷導(dǎo)致內(nèi)漏情況相對普遍。由于系統(tǒng)介質(zhì)因?yàn)楦鞣N原因包含雜質(zhì)，雜質(zhì)隨系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)流動至閥門位置，停滯到閥腔位置。當(dāng)閥門關(guān)閉時，雜質(zhì)夾至閥瓣與閥座之間，劃傷密封面同時也導(dǎo)致密封不嚴(yán)。

如圖2位置，產(chǎn)生貫穿性損傷會導(dǎo)致介質(zhì)穿過密封面漏到下游管道。或者異物夾道密封面位置導(dǎo)致閥門無法關(guān)嚴(yán)導(dǎo)致內(nèi)漏

2.2.3閥瓣閥座角度不同

由于制造偏差或者是閥門與系統(tǒng)內(nèi)高溫介質(zhì)接觸熱變形等原因，閘板的楔形角度與閥座角度產(chǎn)生偏差。此時當(dāng)閥門關(guān)閉后，閥瓣與閥座接觸面存在部分間隙。

如圖3中α1為閥座角度，α2為閥瓣角度。當(dāng)α1 α2不相同時，閥座與閥瓣之間會存在間隙，產(chǎn)生內(nèi)漏。

2.2.4閥桿閥瓣對中性不好

由于制造偏差原因，閥桿閥瓣閥座中線之間偏差較大，導(dǎo)致閥瓣與閥座密封不嚴(yán)。對中性不好問題可能存在于閥瓣與閥座之間，或是閥瓣與閥桿之間

當(dāng)閥瓣與閥座對中性不好時如圖4。

閥瓣與導(dǎo)向肋之間無間隙，導(dǎo)致閥瓣無法自由落座，產(chǎn)生內(nèi)漏。也有可能閥瓣與導(dǎo)向肋間隙之間夾異物導(dǎo)致閥瓣無法自由落座，產(chǎn)生內(nèi)漏

閥瓣與閥桿之間對中性不好

閥瓣與閥桿對中性不好，如圖5所示間隙處產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致閥瓣回座時相互擠壓，導(dǎo)致密封力不均勻，偏離嚴(yán)重時無法回座。

3故障解決措施

3.1關(guān)閉力矩不夠

當(dāng)閥門關(guān)閉力矩不夠時增大電動頭力矩，同時潤滑閥門傳動機(jī)構(gòu)。

3.2密封面損壞

當(dāng)閥門密封面損壞時若損壞輕微，則通過研磨方法來消除損傷。

當(dāng)損傷比較嚴(yán)重時則通過密封面補(bǔ)焊的措施來修復(fù)。

3.3閥瓣閥座角度不同

當(dāng)角度偏差較小時則通過研磨修正；

當(dāng)角度偏差較大時，則檢查是閥座偏差還是閥瓣偏差。閥瓣的偏差更換閥瓣，閥座偏差則更換閥體。

3.4閥桿閥瓣對中性不好

當(dāng)出現(xiàn)此類情況時首先通過藍(lán)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果適度修正閥瓣。如果難以修復(fù)，通過更換閥頭來解決。若更換閥頭不能解決，則需整閥更換。