福清核電0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀原因分析及處理

摘 要：福清核電站共規劃6臺百萬千瓦級二代改進型壓水堆核電機組，對擴大內需、拉動經濟增長等方面具有積極的作用，但其在運行的過程中出現0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀的問題，不僅影響其自身調節功能的發揮，而且對福清核電站運行的經濟性和安全性產生影響，所以針對福清核電0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀原因及處理措施展開研究具有重要的現實意義。

關鍵詞：福清核電；0SDA過氣動蝶閥；卡澀原因及對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.008

0 前言

氣動蝶閥主要由氣動執行器和蝶閥兩部分構成，在結構、體積、自重、造價等方面優越性突出，而且在在應用的過程中可操作性和密封性也較理想，所以在核電站得到較廣泛的應用，在啟動蝶閥發生卡澀問題時，將會使自身的調節功能無法正常發揮，所以針對福清核電0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀原因分析及處理展開研究具有重要的現實意義。

1 福清核電0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀原因分析

當電磁閥向執行器傳輸氣動信號的情況下，執行器會產生一定的驅動力，克服制動力矩，完成翻板的相關動作，以此保證0SDA過氣動蝶閥調節流量功能的充分發揮，在0SDA過氣動蝶閥運行的過程中，軸襯和軸摩擦產生的摩擦力矩、壓力降作用下翻板形成的靜力矩以及翻板在與軟密封件摩擦時所形成的力矩在蝶閥即將開啟的瞬間均會達到最大值，而翻板分割氣流產生的反轉力矩在蝶閥開啟約17度的情況下會達到最大值[1]。結合福清核電0SDA過氣動蝶閥的應用環境，筆者將其頻繁發生卡澀的原因分為以下方面：首先，0SDA過氣動蝶閥自身的閥板和閥體之間存在卡澀問題，使其在開度在20%以內的情況下，發生卡澀；其次，在其齒輪箱內存在積水，對齒條和齒輪發生了一定的銹蝕，使其在運行的過程中出現咬死問題的概率提升；其次，其碟簧筒內的碟簧破損，使碟簧無法發揮對閥板的作用力，造成卡澀，碟簧片受損的原因主要有兩種情況，一種是碟簧片在0SDA過氣動蝶閥開關的過程中承受過大的壓緊力，一種是碟簧筒內的水蒸氣使碟簧片在應用的過程中被腐蝕，自身的阬壓性能降低[2]。另外，液壓系統的進油量無法滿足實際需要，彈簧的彈力沒有被有效的克服，導致卡澀問題。除此之外，核電站中0SDA過氣動蝶閥如果應用于高溫環境中，可能是閥板發生膨脹變形，進而使閥板和閥體之間的空隙縮減，這也會造成0SDA過氣動蝶閥卡澀，福清核電站0SDA過氣動蝶閥卡澀主要受碟簧片破損和碟簧片銹蝕影響，所以筆者針對此兩種0SDA過氣動蝶閥卡澀原因進行處理方法研究。

2 福清核電0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀故障的處理

2.1 針對碟簧片破損的處理方法分析

現階段主要通過更換碟簧片和改善碟簧筒內碟簧數量的方式使碟簧承受的壓緊力降低，進而降低碟簧片破損的概率，例如碟簧的厚度、最大高度分別為1厘米和2.25厘米，彈簧的預緊力和最大移動行程分別為2.27厘米和4厘米的情況下，在其全面開啟時壓縮量和變形量分別為8.25毫米和0.66，全面關閉時壓縮量和變形量分別為2.99毫米和0.239，此時利用結合廠家提供的碟簧變形量與碟簧彈性之間的關系所繪制的曲線圖，可以計算獲取在碟簧變形量為0.66和0.239情況下的鐵黃推力以及活塞缸對碟簧的推力，結合處理前0SDA過氣動蝶閥全開位置和全關位置使單片碟簧所承受的壓緊力均有明顯的縮減，這對減少碟簧破損的概率具有積極的作用。

2.2 針對碟簧片銹蝕的處理方法分析

現階段主要通過將水封裝置設置在齒輪箱內的方式，使碟簧筒內存在的水汽減少，降低碟簧被銹蝕的可能，延長碟簧的使用壽命，保證其抗壓性能；另外，在應用0SDA過氣動蝶閥的過程中有意識的增加閥板與閥體間的距離，為其預留一定的膨脹空間，對減少0SDA過氣動蝶閥卡澀故障的發生概率也具有積極的作用，但需要注意的是在擴大閥板與閥體之間的間隙過程中，需要考慮在0SDA過氣動蝶閥關閉的狀態下，0SDA過氣動蝶閥中調節的氣流量會縮減，所以要保證其自身功能的發揮，需要對閥板上存在的流通孔數量進行合理的調控[3]。除此之外，將蝶閥開度就地指示器應用于0SDA過氣動蝶閥中，可以準確的現實0SDA過氣動蝶閥中應用過程中的開度，為針對性的檢修工作提供了支持，在維修的過程中如果發現線圈位置有部分區域被磨損，則可以判定0SDA過氣動蝶閥在運行的過程中會在一定的區域循環往復的開關，此時不僅要更換反饋器，而且要對伺服放大器的設置進行針對性的調整，使閥芯的移動范圍和距離等在標注的范圍內，這對增加0SDA過氣動蝶閥油動機內的進油量也具有積極的作用，這在一定程度上也會降低0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀的發生概率。福清核電中0SDA過氣動蝶閥調節性能，直接關系到該核電站的生產狀態，所以其頻繁卡澀問題應受到高度關注，并不斷優化處理措施，提升0SDA過氣動蝶閥的調節性能。

3 結論

通過上述分析可以發現，現階段福清核電已經認識到0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀對其生產的安全性、經濟性等方面會產生較嚴重的影響，并針對0SDA過氣動蝶閥頻繁卡澀的原因，進行針對性的處理，這是福清核電安全管理水平提升的具體體現，應不斷的深化和推廣。

參考文獻：

[1]張逸芳，王建新.大型快關氣動蝶閥的設計[J].閥門，2011（01）：7-10.

[2]趙亞偉，薛智.氣動蝶閥故障原因分析及防范措施[J].冶金動力，2000（04）：29-31.

[3]胡志強，王鵬.百萬核電汽輪機再熱蝶閥閥板氣動力矩分析[J].熱力透平，2015（01）：50-52+57.