核电站阀门的种类及常见故障维修及保养

(整期优先)网络出版时间:2021-03-12
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核电站阀门的种类及常见故障维修及保养

张鑫

身份证号: 15042219960626**** 内蒙古赤峰市 024000

摘要:在全球环境问题不断升级的现在,各个国家都对清洁能源越来越重视。作为一种清洁能源,核电站不会给环境造成严重破坏,而且能够对我国电力紧张的现状进行缓解。核电站在安全和环保方面具有的优势,促使我国在核电开发上投入了更多的人力、物力和财力,而阀门是核电站运行中不可缺少的设备,核电站运行需要大量阀门的支撑,一旦有阀门出现问题就会给整个核电站运行带来危害。本文对核电站运行中常见的阀门种类和故障进行了介绍,并提出了维修保养阀门的策略,希望可以为相关人士提供帮助。

关键词:核电站阀门;种类;常见故障;维修保养

引言

阀门是一种消耗设备,但是在核电站运行中起着重要作用,如果有阀门出现故障就会给整个电站带来影响和损失,所以,就需要对核电站中比较常见的阀门种类进行充分了解,对核电阀门常见故障进行全面分析,以便可以制定有效的日常保养和维护策略,以此来降低阀门出现故障的频率,确保核电站能够平稳、安全运行。

一、核电站常见阀门类型

(一)闸阀

  1. 液压驱动闸阀

这种类型的闸阀需要利用水的压力进行活塞运动,通过活塞运动来实现阀门的开闭,该阀门对压力和温度有着严格要求,只有压力达到17.5MPa、温度达到315℃活塞才会运动。

  1. 全封闭型电动闸阀

这种类型的闸阀一般会选择屏闭式电动机作为动力,闸板的开启和关闭则需要借助行星减速机来完成,该阀门对压力和温度也有特定要求,一般需要压力达到2.5-45.0MPa范围,温度则需要达到200℃到500℃范围。

(二)截止阀

核电站使用的截止阀可以根据结构的不同分为波纹管式、金属膜片和填料式三种,该类型的阀门一般会被用到核电站辅助管路上。

(三)蝶阀

这种类型的阀门一般会被应用在核电站冷却系统中,在安全壳内部的空气介质输送系统中也非常常见,根据结构的不同可以将其分为偏心式、双动式和同轴直连式三种。推动该阀门开闭的压力需要控制在4.0MPa以下,工作温度需要控制在100-150℃之间。

(四)止回阀型隔离阀

这种类型的阀门一般会被应用到蒸汽系统中,而且和升降式止回阀有着比较相似的结构,推动其运行的压力需要达到1.0-42.0MPa范围。

(五)主蒸汽隔离阀

这种类型阀门的主要用在安全壳外部,起到的作用就是对主蒸汽进行隔离,同时还能起到屏障作用,推动其工作的压力需要达到40.0MPa,温度也要达到700℃。

除了上文介绍的这几种阀门之外,核电站运行中比较常见的阀门还有安全阀、止回阀、节流阀和上装式核电球阀等。

二、常见的阀门故障及原因分析

(一)阀体或阀盖间出现泄漏

之所以出现这种故障的原因主要有四点:一、没有做好焊接工作,也就是焊接阀体或阀盖时留下了夹渣,或是没有完全焊接上,再就是没有对焊接裂纹进行及时、有效处理;二、选择的铸造材料质量不合格,从而造成焊接过程中阀体或阀盖出现各种问题,如,砂眼、夹渣等;三、在阀体或阀盖中起着密封作用的密封垫没有发挥作用;四、法兰预紧力没有达到要求、安装不合理等都会导致泄漏的发生。

(二)阀门填料泄漏问题

出现这种故障的原因主要有以下几点:一、填充材料在长期使用过程中出现了腐蚀现象,还有一种情况就是没有及时对过期使用的填充材料进行更换,这些原因都会导致介质腐蚀阀门,从而致使阀门在管道内压力和温度的作用下出现填料泄漏;二、工作人员安装的填料尺寸比较小,或是没有牢固安装螺旋盘绕接头;三、阀杆安装时存在偏差,因此常常会出现磨损或腐化现象;四、相关部件出现破损,从而致使压盖固定不牢稳,还有就是由于压盖出现倾斜而导致的压盖和阀杆之间出现缝隙,慢慢的阀杆和填料就会因为摩擦而出现损坏;五、安装过程中出现了操作失误等问题。

(三)内部密封没有发挥作用

出现这种问题的原因可以分为两种,一种是没有及时更换已经到达或超出使用期限的内部密封元件;另一种是没有做好密封面研磨工作,或是因为填料压的太紧损坏了内部密封面,选择的材料没有良好的抗腐蚀性,密封面存在异物以及操作不规范等。

(四)阀门在关闭方面出现问题

阀门关闭方面的问题主要表现为完全不能关闭,或是能够关闭但是关闭不完全,还有就是关闭速度太过缓慢,出现这方面问题的原因可能是因为传送结构没有发挥出协同作用,或是因为阀杆不能顺畅运行、供气回路出现了泄露问题,另外,阀门内部碟簧出现问题也会导致阀门出现关闭故障。

(五)阀门在开启方面出现问题

阀门开启方面的问题主要就是完全不能开启或是能够开启都是开启不完全,出现这些问题的原因主要有:没有准确的设置备中性点位置;没有为阀门开启提供充足的气压;阀门内部填料压实过紧;阀杆不能顺畅运行;阀门所处系统的电路或电子阀发生问题等。

(六)没有发出动作信号

阀门之所以出现没有动作信号的问题主要原因就在于电路运行出现故障或限位开关运行故障这两方面。

(七)阀门不能操作

仪表或机械等设备出现问题都有可能导致阀门出现不能操作的情况。

三、阀门维护保养

(一)存储阀门时先要将阀门两端进行封闭,然后放在不存在潮湿、闭塞等问题的室内。

(二)定期对长时间存储的阀门进行查看,如果发现阀门上面有脏污就要立即清理,为了防止生锈,还要将防锈油涂抹到阀门表面。

(三)定期对运行中的阀门进行检查

1、查看阀门表面是否存在磨损

2、查看阀杆的梯形螺纹是否存在损坏,还要仔细查看阀杆螺母的损坏情况

3、查看填料情况,如果发现超过有效期或是出现损坏就要立刻进行更换

4、完成检修工作后还要对阀门的密封性进行检测

对于正常运行的阀门,一定要认真检查阀件是否存在缺损和损坏,法兰上的螺栓和螺纹是否完好、牢固,还要检查手轮上的螺母是否牢固,对于不牢固的螺母应立刻拧紧,这样就可以防止防止手轮遗失,一旦发现手轮遗失,一定不能用活扳手替代,而是要更换新的手轮。安装填料压盖时一定要放平整,确保不存在倾斜或缝隙问题。至于阀门上面的标尺一定不能出现损坏,标尺上的数字也要确保不存在偏差和模糊问题。对于阀门上面的一些附件也要检查是否存在损坏现象,保温夹套是否完好无损。正在运行的非金属阀门严禁敲打,也不能将一些重物放到阀门上,铸铁阀门也是同样的要求。

结语

对于核电站阀门运行中经常出现的各种故障,相关工作人员需要充分考虑阀门特点和结构,还要对运行工况进行详细分析,在此基础上才能确定维修方法。同时,核电站还要对维修人员进行关于阀门维修、保养方面的培训,通过培训提升他们的维修效率和保养效果,另外还要教给他们关于检测阀门故障的方法,一般核电站中都会采用FRATOL和OPREA打压试验来对阀门运行是否存在问题进行检测,这两种方法维修人员都需要进行充分掌握。通过有效的维修可以对阀门异常进行及时修复,通过有效的保养可以对阀门使用期限进行延长,对于核电站运行也能起到促进作用,而且可以有效降低用于维修阀门故障的成本,核电站的工作效率也会有所提升。

参考文献

[1]冯肇波.气动阀门常见故障及处理方法[J].现代信息科技,2019,3(14):152-153+155.

[2]孙哲,罗乔军.核电站中安全阀的常见故障及分析[J].通用机械,2010(12):20-23.