基于核电站气动阀诊断检修技术的运用探讨

基于核电站气动阀诊断检修技术的运用探讨

程俊宝

福建福清核电有限公司 福建 福清 350318

摘要：在核电站正常运行的过程中，会使用到不同的阀门，其中气动阀的适用范围十分广泛，对其性能的要求也比较高，在其正常使用过程中不可避免的会发生故障，因此诊断检修技术的合理应用就显得十分有必要。对核电站气动阀诊断检修技术的应用进行了分析。

关键词：核电站；气动阀；诊断检修

气动阀是维持核电站稳定运行的关键设备保障，能够有效控制压力、液位、流量，其功能性是否完好，和核电站运行的安全性有直接联系。每年核电站都会进行停堆换料工作，在这个过程中，需要对气动阀进行维护和保养，这其中就包括检修，能够为其后续正常工作奠定重要基础。传统诊断检修以“保守为主”，在故障发生之前不进行任何处理，局势较为被动，难以主动发现存在的问题。近些年我国科学技术发展迅速，不管是从硬件还是软件上来看，气动阀诊断检修设备都得到了大幅度提升，检修技术也相对来说较为成熟，大大提升了核电站工作效率。

1.气动阀的工作原理

气动阀主要由气缸、限位开关、供气管线、密封垫片、阀杆等各部分零件组成，根据气缸作用方式的不同，可以分为单作用和双作用两种形式，在实际工作过程中，大部分气动阀都需要具备基本的失气保护功能。气动阀主要利用压缩空气作为动力源，能够通过远程控制的形式，自动触发动作指令，向执行机构内实现供气或者排气，在活塞的作用下，气体能够克服阀门的摩擦力，下压或抬起阀杆，实现阀门的开启或关闭。

2.气动阀常见故障以及维修

2.1供气管线压力和运行标准不符

在核电站正常运行的过程中，存在着阀门供气压力显示异常的情况，主要是因为供气管线漏气、阀门气缸损坏、压力表功能性不全等因素引起的。为了有效解决这一问题，需要先对压力表进行检查，再查看过滤器是否存在堵塞现象。

2.2供气管线接头漏气

在气动阀长时间运行过后，其接头处会不可避免的发生漏气现象，在诊断过程中，需要检查供气管线的接头，可以利用检漏液，在确定漏气部位之后，首先排除供气管线内残余气体，再对其进行加固；如果接头损坏严重，已经无法对其进行修复，则要及时更换。

2.3阀门限位开关信号异常

正常情况下，在气动阀门开关的过程中会释放信号，工作人员能够通过这些信号了解到各设备的运行状态。但在特殊情况下，气动阀限位开关出现故障，无法发出正确信号，很有可能是由开关位置调解不当引起的，导致螺杆无法压住限位开关。工作人员要根据实际情况，灵活调整限位开关位置，对信号进行检查，判断是否是因为开关本身的问题而引起的信号异常，必要时可以更换开关。

2.4盘根处有水渍

在气动阀长期运行后，盘根会出现老化，其密封性也会大大受到影响，对气动阀的功能性会造成严重影响；或者是盘根材质达不到标准，导致其使用寿命受到影响。针对这些问题，在选用盘根时，需要先对其质量进行检验，清理表面水渍，校验阀门盘根力矩，如果依然存在着水渍或者结晶问题，可以及时更换。

2.5内漏

能够引起气动阀内漏主要有两个原因：（1）密封性不高，密封面存在异物，或者划痕、凹陷等。在处理这个问题时，要先冲洗表面杂物，修补划痕以及凹陷部位；（2）阀门没有完全关闭，供气压力达不到标准的要求，或者中性点设置存在误差。

3.气动阀诊断检修技术介绍

在应用气动阀诊断检修技术时，需要以完善的诊断装置作为重要支撑，该装置包含计算机、传感器、操作器等，要利用传感器全面采集阀门运行过程中的各项参数和数据，利用计算机软件对其进行监督和控制，还可以根据实际情况灵活调整和编辑阀门运行参数以及运行状态，完成重复试验，提升阀门运行效果。阀门诊断维修的流程如下：（1）技术人员使用阀门诊断工具对阀门做在线参数采集并诊断；（2）工作人员对阀门进行解体维修，包含阀体、执行机构、附件的维修；（3）技术人员对维护后的阀门做维修后的二次数据采集并调整；（4）技术人员和工作人员在线试验阀门运行情况。

4.气动阀诊断工具的应用

4.1阀门状态的全面扫描

在进行核电站大气释放阀的解体检修之前，要对阀门各个装置的状态进行全面检查，其中包括阀杆行程是否正常、阀座状况是否良好、阀座关闭力是否满足正常要求等，这有助于工作人员和技术人员在检修之前就对气动阀运行状况有大致了解，查看是否存在明显故障。在对阀门进行诊断后，可以参考正常标准，判断阀门行程压力（actuator pressure）、阀门行程（travel）、输入值（input）、驱动信号（drive signal）是否存在问题，除了这些指标之外，还可以查看阀门的行程压力回程差，以判定其运行过程是否稳定。在全面扫描工作完成后，技术人员和工作人员能够掌握到阀门的详细信息，这为后续诊断检修工作的顺利开展打下了坚实基础。

4.2阀门密封焊切割工具

气动阀的阀盖和阀体是通过密封焊的方式连接在一起的，在检修过程中，需要利用符合标准的割刀来提升阀盖和阀体的切割质量，除了特殊情况外，例如受到空间、条件等因素的影响，在其他条件下，都要使用专业的割刀完成切割工作。在使用过程中，需要注意以下几个方面：（1）确保刀具配件的标准；（2）明确刀具安装顺序；（3）检查刀架卡轮和阀门密封焊凸台的适配性，提升刀架的稳定性；（4）刀口方向要确定好；（5）在切割过程中，需要避免对刀具产生损坏。

4.3根据诊断结果的阀门维修调整

在维修之间需要对诊断结果进行分析，采取针对性的维修策略和方法。（1）在本体维修范围，要更换气动阀的填料，更换法兰垫片，清理阀杆阀塞组件，对其密封性进行检测和试验，确保能够满足工作要求；（2）执行机构检修方面，首先要关闭气动阀，让其在离线状态下开展工作，将电流型号发生器和通讯端口相连接并发送信号，观察气动阀门上的位置显示和电流信号值是否相匹配。

4.4手轮限位端盖扳手

不同气动阀门的型号在设计上也存在一定差异，在更换隔膜以及其他零部件的过程中，需要采用合适的工具，在实际工作开展的过程中，阀门首轮限位端盖和配合套筒间存在铆点，导致拆卸非常困难，很容易导致扳手损坏。为了有效解决这一问题，在实际工作中，要先利用钻头对铆点进行打磨，严格控制打磨深度；可以在其表面涂抹锁固胶，避免咬死螺纹；可以适当使用润滑剂，不要使用暴力拆卸，以免造成工具损坏。

结语：

总而言之，气动阀是否能够稳定运行，对核电站的核安全有直接影响，在日常工作中，需要做好气动阀的诊断检修工作，要尽早发现故障并及时解决，在原有技术上不断进行创新和优化，根据实际情况选择合适的诊断工具，为提升核电站运行的安全性和稳定性创造良好环境。

参考文献：

[1]王舜基,李征,魏世军,王强强,王燕,岳怀艳.核电站电动和气动阀用密封填料的试验研究[J].液压气动与密封,2019,39(11):47-49.

[2]黄佳平.基于核电站气动阀诊断检修技术的探讨与应用[J].山东化工,2019,48(12):112-115+118.

[3]李冠君.某核电站设备冷却水系统气动阀卡涩原因分析[J].中国核电,2020,13(03):302-306.

[4]彭俊杰.核电站气动截止阀常见故障及维修[J].现代制造技术与装备,2018(06):140+142.

[5]王永先,宋洁.基于EPRI-107322的核电站气动阀门执行机构选型[J].通用机械,2018(01):45-48.

[6]岳春生,卢辉,张宏伟.核电站气动阀管理[J].设备管理与维修,2016(04):17-19.