電廠閥門維修可靠性專項(xiàng)提升

蔣振華

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江嘉興 314300）

0 引言

創(chuàng)新既是企業(yè)技術(shù)管理發(fā)展的靈魂，也是企業(yè)技術(shù)管理工作發(fā)展的方向。通過(guò)創(chuàng)新的技術(shù)管理，可以使有限的資源迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力；而通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新管理，可以將技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)融入企業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程，持續(xù)提升企業(yè)的管理水平，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步不斷提高和經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步增長(zhǎng)。

在氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥檢修的創(chuàng)新技術(shù)管理中，某核電廠結(jié)合實(shí)際情況成立了閥門維修可靠性專項(xiàng)提升小組，通過(guò)設(shè)定總目標(biāo)和高績(jī)效目標(biāo)，提升技術(shù)管理思路和創(chuàng)新管理模式，并形成一套適合自身的管理方法。

1 實(shí)施背景

1.1 基本情況

閥門是電廠中使用最多的機(jī)械類設(shè)備，通過(guò)閥門的截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流和溢流泄壓等作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)流向及壓力的調(diào)節(jié)和控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的功能。電廠中的閥門數(shù)量龐大、類別繁多，規(guī)格型號(hào)十分復(fù)雜、作用各不相同，但是必須具有以下兩方面性能：

（1）防止放射性物質(zhì)外泄。閥芯和閥座必須具備良好的密封性能，特別是關(guān)鍵系統(tǒng)選用的調(diào)節(jié)閥，密封等級(jí)應(yīng)達(dá)到Ⅳ級(jí)或Ⅳ級(jí)以上，因此要求閥門的密封填料一直處于良好的密封狀態(tài)。

（2）優(yōu)良的操作性能。要求閥門各零部件具有較高強(qiáng)度、剛度，閥門的動(dòng)作靈敏、可靠，閥門具有較高的運(yùn)動(dòng)精度。閥門的主要參數(shù)應(yīng)高于生產(chǎn)廠商規(guī)定的限值，使閥門一直處于安全可靠的工作狀態(tài)。

1.2 存在的主要問(wèn)題

電廠使用的閥門數(shù)量大、類別繁多，閥門缺陷數(shù)量在電廠缺陷設(shè)備總量的占比也很高，一段時(shí)間機(jī)組閥門缺陷數(shù)量占比甚至超過(guò)30%。特別是氣動(dòng)閥和電動(dòng)閥，除了其狀態(tài)經(jīng)常超出電站技術(shù)規(guī)格書(shū)限制條件（LCO，用于跟蹤針對(duì)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)規(guī)范記錄中所指定要求的合規(guī)性）以外，部分關(guān)鍵閥門甚至出現(xiàn)導(dǎo)致機(jī)組停堆事件和降功率事件。

2 主要成果

以前電廠的閥門檢修工作一直采用預(yù)防性檢修和糾正性維修兩種模式，雖然處理了不少故障，但閥門缺陷數(shù)量卻一直居高不下，尤其是氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥超LCO的問(wèn)題較為嚴(yán)重。為了推動(dòng)氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥檢修精細(xì)化管理項(xiàng)目的有效實(shí)施，電廠對(duì)管理方法進(jìn)行了創(chuàng)新：設(shè)定總目標(biāo)和高績(jī)效目標(biāo)，成立閥門維修可靠性專項(xiàng)提升小組，加強(qiáng)人員的培養(yǎng)，完善各項(xiàng)制度和規(guī)范，加強(qiáng)項(xiàng)目驗(yàn)收及考核。

（1）明確管理目標(biāo)：①閥門可靠性提升專項(xiàng)的總目標(biāo)是，降低關(guān)鍵閥門的非預(yù)期缺陷，提升閥門設(shè)備管理績(jī)效，推動(dòng)責(zé)任、目標(biāo)落地；②高績(jī)效目標(biāo)，不產(chǎn)生重大閥門缺陷和影響ASP（核電安全生產(chǎn)管理平臺(tái)）指標(biāo)的閥門缺陷。閥門缺陷率逐年降低，預(yù)維活動(dòng)后下一檢修周期內(nèi)不發(fā)生重大缺陷。

（2）建立強(qiáng)有力的組織保障：①成立閥門維修可靠性專項(xiàng)提升小組，負(fù)責(zé)提升的整體工作并下達(dá)各項(xiàng)任務(wù)；②按照“層層分解、層層負(fù)責(zé)、人人有責(zé)、各司其責(zé)”的原則，對(duì)確定的總目標(biāo)和高績(jī)效目標(biāo)實(shí)行分層管理。實(shí)行維修負(fù)責(zé)人、主管領(lǐng)導(dǎo)和維修負(fù)責(zé)人或現(xiàn)場(chǎng)管控人員分級(jí)負(fù)責(zé)制，并確定責(zé)任人、工作標(biāo)準(zhǔn)、工作質(zhì)量、完成時(shí)限和目標(biāo)要求；③要求專項(xiàng)提升工作從流程、人員、組織、方法、技術(shù)5 個(gè)方面，進(jìn)行壓力傳遞、技術(shù)提升和成本優(yōu)化。

（3）以人為本，加強(qiáng)人員培養(yǎng)：①通過(guò)宣傳教育轉(zhuǎn)變員工的觀念，提高全員技術(shù)管理創(chuàng)新的意識(shí)和能力。使員工能夠領(lǐng)會(huì)專項(xiàng)提升工作的精神、熟悉專項(xiàng)提升工作的方案，并與實(shí)際工作結(jié)合，認(rèn)真執(zhí)行；②根據(jù)職責(zé)分工每個(gè)人都從自身做起，“刀刃向內(nèi)”地查找問(wèn)題、提出提升優(yōu)化措施來(lái)改進(jìn)、實(shí)現(xiàn)高績(jī)效目標(biāo)；③組織對(duì)協(xié)作單位閥門人員進(jìn)行嚴(yán)格考核，形成氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥維修人員白名單。

（4）細(xì)化完善檢修方案和規(guī)范：①制定模板，編寫氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥日常轉(zhuǎn)大修方案；②細(xì)化大修重要?dú)鈩?dòng)閥/電動(dòng)閥氣壓、行程，動(dòng)作時(shí)間的期望值，編寫關(guān)鍵點(diǎn)；③編寫閥門性能診斷工作的管理指令。

（5）加強(qiáng)試驗(yàn)項(xiàng)目的驗(yàn)收。將氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥的主要參數(shù)確定為關(guān)鍵控制點(diǎn)。檢修前，對(duì)這些控制點(diǎn)的實(shí)際狀況進(jìn)行鑒別，對(duì)檢修操作提出要求，并設(shè)置控制點(diǎn)試驗(yàn)時(shí)最優(yōu)值。將最優(yōu)值確定為期望值，制定出期望值模板。檢修后，增加相應(yīng)的檢驗(yàn)試驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)照氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥控制點(diǎn)期望值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收。

3 主要做法

3.1 嚴(yán)格考核制度

組織協(xié)作單位閥門人員進(jìn)行嚴(yán)格考核，形成氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥維修人員白名單。培訓(xùn)一般由承包商組織，培訓(xùn)期間機(jī)械/電氣/儀控科安排人員全程參與?？己朔謩e由機(jī)械/電氣/儀控科組織，分筆試、面試和實(shí)際操作3 個(gè)項(xiàng)目，3 項(xiàng)均合格才給予操作人員操作授權(quán)，只有在白名單中的人員才能從事氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥維修。

3.2 制定方案模板

日常轉(zhuǎn)大修工作，班組一般使用檢修規(guī)程。檢修規(guī)程適用于預(yù)防性維修，針對(duì)糾正性維修，缺少原因分析和處理措施。因此，專項(xiàng)組編寫了氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥日常轉(zhuǎn)大修方案模板。該模板在原重大缺陷處理方案模板的基礎(chǔ)上，增加以下4 項(xiàng)內(nèi)容。

3.2.1 建立組織機(jī)構(gòu)

建立組織機(jī)構(gòu)，確定責(zé)任人（維修分級(jí)S 責(zé)任處長(zhǎng)/科長(zhǎng)；維修分級(jí)A/B 責(zé)任科長(zhǎng)/專工）、維修負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)管控人員。

（1）工作流程：①大修開(kāi)始前，由維修負(fù)責(zé)人對(duì)工作負(fù)責(zé)人進(jìn)行交底；②工作負(fù)責(zé)人查到缺陷根本原因后通知維修負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場(chǎng)管控人員見(jiàn)證，使用照片/數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，主管領(lǐng)導(dǎo)在附件表格簽字確認(rèn)后按方案的糾正措施執(zhí)行；③如果不明確缺陷的根本原因，由維修負(fù)責(zé)人組織開(kāi)會(huì)，主管領(lǐng)導(dǎo)、設(shè)備工程師、工作負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)管控人員參加，務(wù)必確定根本原因才能運(yùn)行回裝。

（2）人員職責(zé)：①根本原因確認(rèn)責(zé)任人，為維修負(fù)責(zé)人；②根本原因復(fù)核責(zé)任人，為主管領(lǐng)導(dǎo)（維修分級(jí)S 處長(zhǎng)、維修分級(jí)A/B 科長(zhǎng)專工）；③現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵步驟質(zhì)量負(fù)責(zé)人，為維修負(fù)責(zé)人或現(xiàn)場(chǎng)管控人員。

3.2.2 常見(jiàn)原因分析

對(duì)氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥常見(jiàn)缺陷進(jìn)行分類，分別為內(nèi)漏、外漏、卡澀拒動(dòng)、指示與閥位不一致、開(kāi)關(guān)柜故障、閥位反饋異常、閥門調(diào)節(jié)異常、閥門開(kāi)關(guān)時(shí)間異常等共8類。然后找出形成原因并進(jìn)行分析，各種原因共計(jì)59 個(gè)，其中：①內(nèi)漏、外漏的形成原因分別為8 個(gè)、5 個(gè)；②卡澀拒動(dòng)的原因有11 個(gè)；③指示與閥位不一致的原因有9 個(gè)；④開(kāi)關(guān)柜故障的原因有7 個(gè)；⑤閥位反饋異常形成的原因6 個(gè)；⑥閥門調(diào)節(jié)異常、開(kāi)關(guān)時(shí)間異常的原因分別為7 個(gè)、6 個(gè)。

3.2.3 制定處理措施

針對(duì)各種缺陷原因，共采取51 項(xiàng)處理措施，其中：①內(nèi)漏、外漏類的處理措施分別為7 項(xiàng)、4 項(xiàng)；②卡澀拒動(dòng)類處理措施4 項(xiàng)；③指示與閥位不一致類處理措施10 項(xiàng)；④開(kāi)關(guān)柜故障類處理措施6 項(xiàng)；⑤閥位反饋異常類處理措施5 項(xiàng)；⑥閥門調(diào)節(jié)異常、開(kāi)關(guān)時(shí)間異常類處理措施分別為6 項(xiàng)、5 項(xiàng)。

3.2.4 細(xì)化缺陷處理

對(duì)缺陷處理進(jìn)行細(xì)化，要求有10 個(gè)：①閥門解體后，由維修負(fù)責(zé)人組織分析缺陷根本原因和處理措施；②缺陷根本原因和處理措施，必須經(jīng)過(guò)主管領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)可才允許回裝，缺陷原因確認(rèn)和處理措施表格化；③氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥關(guān)鍵點(diǎn)在缺陷處理中進(jìn)行落實(shí)；④聯(lián)軸器測(cè)尺寸測(cè)量必須量化；⑤藍(lán)油試驗(yàn)結(jié)果的要求和驗(yàn)證人必須明確；⑥填料必須潤(rùn)滑和填料逐環(huán)壓緊；⑦氣壓/行程/動(dòng)作時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)值和期望值必須明確具體數(shù)值；⑧氣動(dòng)閥關(guān)閉力必須用氣壓或其他參數(shù)控制，維修前后比對(duì)進(jìn)行量化；⑨關(guān)鍵參數(shù)和測(cè)量數(shù)據(jù)必須量化；⑩組裝尺寸鏈的要求盡量采用圖例。

該大修方案模板指明了缺陷的根本原因和處理措施，細(xì)化了缺陷處理過(guò)程，明確了組織機(jī)構(gòu)和主管領(lǐng)導(dǎo)、維修負(fù)責(zé)人、設(shè)備工程師、管控人員、工作負(fù)責(zé)人的責(zé)任。經(jīng)機(jī)組大修后，使用效果良好，所有缺陷均找到了根本原因并被徹底處理。

3.3 確定主要參數(shù)期望值及關(guān)鍵控制點(diǎn)

氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥對(duì)主參數(shù)有明確的要求，但檢修后試驗(yàn)時(shí)希望這些參數(shù)能夠達(dá)到最佳值。因此在指定模板時(shí)，將閥門主要參數(shù)的最佳值確定為期望值。專項(xiàng)組制定了期望值的模板，增加了對(duì)氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥檢修前后工作和檢查內(nèi)容。

3.3.1 檢修前

（1）測(cè)量和記錄閥門調(diào)整零件的位置與尺寸。

（2）測(cè)量和記錄聯(lián)軸器及相關(guān)零件的位置與尺寸。

（3）對(duì)待修閥門進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，內(nèi)容主要有4 個(gè)：①拆除閥門原動(dòng)力源及儀表線接頭；②連接臨時(shí)動(dòng)力源線，做好檢測(cè)準(zhǔn)備；③接通動(dòng)力源，緩慢操作閥門，啟動(dòng)閥門，觀察閥門動(dòng)作情況；④做好閥門從開(kāi)始動(dòng)作到全開(kāi)各種位置和狀態(tài)的記錄。

3.3.2 解體檢修過(guò)程

（1）如果是缺陷工單或維修負(fù)責(zé)人有調(diào)整建議，應(yīng)對(duì)方案中的整改措施確認(rèn)。

（2）測(cè)量閥體、閥蓋、閥籠、閥座以及閥座墊片的尺寸，計(jì)算尺寸鏈滿足要求。

（3）閥門藍(lán)油試驗(yàn)檢查、密封藍(lán)油超寬時(shí)，需由維修工程師確定處理方式并拍照記錄。

（4）填料安裝時(shí)，應(yīng)使用指定潤(rùn)滑劑對(duì)填料浸潤(rùn)。并使用專用工具逐圈壓緊安裝，防止填料偏斜。

（5）無(wú)整改要求時(shí)，將調(diào)整零件恢復(fù)至檢修前位置（如有整改，按照整改要求調(diào)整）。

（6）無(wú)整改要求時(shí)，聯(lián)軸器恢復(fù)至原安裝位置。當(dāng)位置變化超過(guò)0.5 mm 時(shí)，需向維修負(fù)責(zé)人匯報(bào)（如有整改，按照整改要求調(diào)整）。

（7）應(yīng)記錄氣動(dòng)閥門全行程的氣壓值。如果氣壓值與期望值偏差超過(guò)0.1 bar（0.01 MPa），則應(yīng)向維修負(fù)責(zé)人匯報(bào)。

機(jī)組大修前，專項(xiàng)組根據(jù)模板編寫了重要?dú)鈩?dòng)閥/電動(dòng)閥的期望值，總計(jì)300 余份，大修期間使用體外循化進(jìn)行試用，試用效果良好，300 余個(gè)閥門氣壓、行程，動(dòng)作時(shí)間均達(dá)到了期望值。

3.4 制作填料逐環(huán)壓緊工具

對(duì)氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥填料缺陷進(jìn)行梳理后發(fā)現(xiàn)，由填料引起外漏缺陷一直未能得到有效改善。

目前該電廠4 臺(tái)機(jī)組的閥門類解體檢修規(guī)程，對(duì)盤根填料的安裝均要求：一是逐圈安裝填料；二是每圈使用填料壓蓋對(duì)填料進(jìn)行壓緊。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門盤根安裝的跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)存在以下3 種情況：

（1）未按規(guī)程執(zhí)行。維修規(guī)程規(guī)定，安裝密封填料時(shí)應(yīng)逐圈安裝、逐圈壓實(shí)，但現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)存在一次性將整組填料裝入填料函、最后用壓蓋一起壓緊后緊固的情況。

（2）逐圈壓實(shí)工作不到位。作業(yè)時(shí)按照規(guī)程用填料壓蓋逐圈將填料壓入，但忽略了“填料壓蓋可壓入長(zhǎng)度加上單圈填料高度應(yīng)小于填料函深度”的問(wèn)題，使得第1 圈填料并未壓入填料函底部、處于半空位置，只能依靠第2 圈或后面壓入的填料擠壓前面裝入的填料，無(wú)法滿足第1 圈及第2 圈壓實(shí)的要求。

（3）實(shí)際填料形式與規(guī)程要求不符。規(guī)程要求填料安裝是逐圈壓緊，但部分閥門特別是高溫高壓閥門的填料，設(shè)計(jì)為兩邊各1 圈編制盤根、中間3 圈V 形壓制填料環(huán)，中間的3 圈填料無(wú)法逐圈壓實(shí)安裝。應(yīng)該是第1 圈編制填料壓實(shí)安裝后，中間3 圈V 形填料環(huán)應(yīng)一起安裝并壓實(shí)，最后再安裝一圈編制填料并壓實(shí)。規(guī)程需要針對(duì)不同填料類型進(jìn)行適應(yīng)性的編寫。

第1、2 種情況會(huì)導(dǎo)致填料各圈壓緊情況不同、外緊內(nèi)松，容易出現(xiàn)填料泄漏等缺陷。而第3 種情況，則使規(guī)程失去了現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的意義，可能導(dǎo)致V 形壓制填料損壞、密封失效。

針對(duì)以上問(wèn)題，專項(xiàng)組按要求制作了填料逐環(huán)壓緊工具，要求工作負(fù)責(zé)人在填料安裝時(shí)嚴(yán)格按要求逐圈壓實(shí)。并將其納入白名單考核事項(xiàng)，在氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥期望值模板中進(jìn)行固化，確保執(zhí)行到位。

3.5 制定閥門性能診斷工作管理指令

性能診斷可以檢測(cè)閥門的密封力、填料摩擦力、行程、開(kāi)關(guān)時(shí)間、彈簧性能以及調(diào)節(jié)性能等參數(shù)，對(duì)于閥門的正常運(yùn)行有著重要作用。這項(xiàng)工作需要專業(yè)的設(shè)備，由專業(yè)的人員進(jìn)行實(shí)施檢測(cè)與調(diào)整。

專項(xiàng)組編寫了《電廠閥門性能診斷管理通告》，明確性能診斷的實(shí)施、報(bào)告審核、缺陷處理等工作流程。

4 結(jié)束語(yǔ)

電廠通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新管理，開(kāi)展了氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥專項(xiàng)提升，以“不產(chǎn)生重大閥門缺陷和影響ASP 指標(biāo)的閥門缺陷；閥門缺陷率逐年降低，預(yù)維活動(dòng)后下一檢修周期內(nèi)不發(fā)生重大缺陷”為高績(jī)效目標(biāo)的創(chuàng)新活動(dòng)。在2023 年取得了以下成績(jī)：

（1）進(jìn)一步完善了重大缺陷處理方案模板。模板在原重大缺陷處理方案的基礎(chǔ)上，增加了原因分析、制定了處理措施、確定了組織機(jī)構(gòu)和細(xì)化了缺陷處理的工作內(nèi)容，使得閥門檢修前后的工作可操作性增強(qiáng)，工作的內(nèi)容更加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

（2）在機(jī)組大修工作期間，氣動(dòng)閥/電動(dòng)閥的日常缺陷全部消除，氣壓、行程、動(dòng)作時(shí)間預(yù)防性指標(biāo)全部達(dá)到期望值，取得較好的效果。