秦山二期扩建机组阀门在线诊断

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[摘 要]核电机组调试期间通常调试期间对阀门性能的调试有所忽略，通常只关注开关时间和一些行程等表面参数，秦山二扩在调试期间引入阀门在线诊断，通过传感器使阀门性能用数据展示在调试人员面前，让调试效果更直接、有效。调试期间用在线诊断的方法发现了众多用常规方式无法发现缺陷和隐患，处理后均工作良好，为一系列的后续整体调试打下了坚实基础。

[关键词]在线诊断 楔式闸阀 关力矩 BY-PASS 行程 密封力

中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0014-02

阀门在线诊断是利用应力、电流、电压等传感器对电动楔式闸阀，截止阀关行程中扭矩开关动作时阀杆推力，关行程中阀门关闭后的最终插入力，开行程中阀瓣拔出力，平均摩擦力，行程时间，开行程中开力矩旁路开关（bypass）动作时间，峰值开阀冲击电流/功率，运行电流/功率，峰值关阀电流/功率和气动截止阀的阀门密封性能，气动头输出力，气动头弹簧弹性设定范围，阀门运动过程中的填料摩擦力，阀门最终密封力等参数进行测量，对比厂家给定数据，综合现场实际情况对阀门做出相应的调整，从而满足系统要求。

电动楔式闸阀和截止阀在线诊断分几个要点，首先要检查电气方面接线情况，因为此两类阀门均采用矩关，限位开的保护模式，所以要检查此两个限位开关所对应的端子，图7.21-1为伯纳德“ST” 型接线图。

对于一些关闭力较大的阀门，为了防止阀门因开启时力较大而导致电动执行机构断电阀门无法开启的情况通常设置BY-PASS回路，将开力矩动作与关限位动作联系起来，使得阀门在关限位不断开的情况下开力矩无法动作。

在相关接线检查完毕后，就要让阀门做开关动作，通过电流和电压传感器测量电动执行机构动作时的电流、电压是否超标，通过位移传感器和应力传感器得到位移和阀门关闭力的数据，将这些测量的数据与根据厂家提供和根据系统压力、压差得出的数据相对比，通过调整位移限位开关和力矩开关调整阀门行程和关闭力以满足要求。

本次实验所遇到的问题和解决：

7.21.1 电动阀厂家出厂力矩开关设置有误，导致密封力不足

RIS029VP、RIS036VP、RIS032VP、RIS033VP、RIS034VP、RIS035VP选配电装为ST14系列，厂家推存的力矩设定值都为140Nm。从厂家了解到，ST14系列电装在可调范围内的最大输出力矩为140Nm，其刻度从40%～100%可调，40%对应最小输出约为56Nm，100%对应最大输出约为140Nm。对应此设定，如需电装输出140Nm，则电装设定应在80%～100%附近。但现场检查发现，这六台阀门电装均设定在40%，其中RIS032VP、RIS033VP在系统试验中出现泄漏；使用阀门诊断系统的应力传感器测试发现，RIS032VP、RIS033VP、RIS034VP、RIS035VP四台闸阀在关闭过程中，力矩开关动作时阀杆上测试密封应力都只在21000～25000N左右，RIS029VP、RIS036VP两台截止阀的输出应力在35000～44000N，都只在所需密封力下限的一半左右。通过向厂家咨询力矩相关设置问题和对电装运行维护手册的理解，在保证阀门和电动执行机构相关受力部件在规定范围内，并且电机不会出现堵转的情况下，决定对关力矩开关进行了相应调整，通过逐渐调节，电流、电压、应力传感器的检测，这6台阀门均调整到90%左右才满足密封要求。下面表格举例为3RIS032VP测量结果

7.21.2 气动阀门密封力问题

由于此次所作的阀门3RIS122VP，3RIS124VP，3RCV003VP均是气开式阀门，在失气情况下完全是靠弹簧力完成密封，且弹簧是要在弹性形变范围内工作，如果超出弹簧工作范围会对弹簧的使用寿命造成影响。另外对于双隔膜式的3RIS124VP阀门，连轴器的小弹簧力的范围也要限制好。

图7.21-3和3RIS124VP通过调节丝杆的旋入深度从而调节弹簧力，满足密封要求。

阀门线诊断工作是一种现代化的检修手段，它可以通过先进的传感器与软件以更直观、简洁有效的方法将阀门的重要数据展示在检修人员面前，从而使检修工作更加具有针对性和说服力。在调试过程中，由于安装、设计、人为因素环节增多，阀门不可避免的会出现各类问题从而偏离设计参数影响调试进度，对一回路重要阀门的在线诊断的实施可很大程度的避免类似事情的发生，从而使工作更加顺利，也为以后机组健康稳定运行提供有利的帮助。

作者简介

卢祺（1984-） 男 工程师 毕业于东北电力大学，主要从事核电厂重要阀门的调试和检修。