壓水堆（M310）凝結(jié)水主調(diào)閥閥位不穩(wěn)的研究

袁鑫 蔡國輝 葉清 蒙堆強 劉吉雙

福建福清核電有限公司 福建福清 350300

壓水堆核電廠M310堆型的凝結(jié)水抽取系統(tǒng)（簡稱CEX）是汽機熱力主循環(huán)中的一個重要組成部分，主要功能是接受汽輪機排汽并將其冷卻成凝結(jié)水，主要設(shè)計基準是為汽輪發(fā)電機提供一個經(jīng)濟的背壓，在所有的運行方式下，向除氧器輸送所要求的凝結(jié)水量，是電廠非常重要的系統(tǒng)。

該系統(tǒng)中的凝結(jié)水主調(diào)閥管道氣動調(diào)節(jié)閥（代碼：CEX025VL）是除氧器進水調(diào)節(jié)閥，控制除氧器液位，確保蒸汽發(fā)生器二回路水位合格，屬于SPV級設(shè)備，對電廠來說至關(guān)重要。

大修對該閥在線診斷時發(fā)現(xiàn)閥門保持在任意開度（全關(guān)位置除外），閥位均無法穩(wěn)定，閥門全開時上氣缸壓力無法排空、下氣缸壓力無法飽和，且上、下氣缸平衡壓力較低（約1.2bar）。為解決閥位不穩(wěn)問題，現(xiàn)進行根本原因分析及處理驗證過程，找到其原因，徹底解決問題，保證閥門安全穩(wěn)定運行[1]。

1 閥位不穩(wěn)根本原因分析及處理驗證過程

CEX025VL為WEIR公司生產(chǎn)的閥門，閥體型號為BV500型，配WEIRA36BHJFW型雙作用活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)，ABBTZID-C型智能定位器。閥門在控制信號為20mA時上腔飽和、下腔排空而關(guān)閉；控制信號為4mA時下腔飽和、上腔排空而全開；閥門定位器失電及失去氣源時，閥位保持不變。根據(jù)閥門型號、工作原理、結(jié)構(gòu)圖等分析可能是以下三點原因造成。

1.1 定位器故障

如果定位器故障，反饋給閥門的信號不穩(wěn)，或者多頻反饋將導(dǎo)致閥位得到的信息不準確，頻繁調(diào)整，閥位不能穩(wěn)住。

經(jīng)現(xiàn)場檢查定位器，用相關(guān)儀器矯正后，得知定位器正常，不是由于定位器故障導(dǎo)致的閥位不穩(wěn)現(xiàn)象。

1.2 上氣缸漏氣

上氣缸漏氣的話，會導(dǎo)致上氣缸無法充滿壓空，閥門將不能關(guān)閉到位，另外給定信號讓閥位穩(wěn)定在某處，因上氣缸漏氣，上氣缸會通過定位器頻繁補氣，導(dǎo)致閥位頻繁波動，不能很好地穩(wěn)定在某一給定位置[2]。

經(jīng)使用檢漏液全方位對上氣缸檢查，重點對各密封圈接口處仔細檢查，未發(fā)現(xiàn)檢漏液有鼓泡現(xiàn)象，故驗證上氣缸無漏氣。

1.3 下氣缸漏氣

下氣缸如果漏氣，將造成下氣缸壓力無法飽和，給定信號讓閥位穩(wěn)定在某一處時，由于下氣缸漏汽會導(dǎo)致氣缸內(nèi)壓力無法與原設(shè)定壓力吻合，將不足以支撐氣缸中間活塞，造成閥位螺塞向下運動，帶動閥桿、閥芯向下運動。這時閥位反饋至定位器，將自動往下氣缸補氣，這種不停漏氣、不停補氣的過程將體現(xiàn)為閥位不穩(wěn)現(xiàn)象。

經(jīng)使用檢漏液對閥門儀控附件、儀表管線、下氣缸本體、下氣缸密封圈接口處仔細檢查，通過檢查結(jié)果分析，最終鎖定故障原因為下氣缸漏氣，漏氣部位如圖1所示。

對閥門氣動頭進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)下氣缸與氣動桿間銅套、O型密封圈完好無異常，立柱法蘭與下氣缸托板通過螺栓連接（如圖1所示），而下氣缸底板法蘭與立柱法蘭面之間螺栓孔的密封通過螺栓上的銅墊片實現(xiàn)密封，拆出來時發(fā)現(xiàn)該銅墊已壓縮至極限，無回彈量，且部分銅墊壓偏，造成該連接部位密封失效從而發(fā)生漏氣現(xiàn)象[3]。

對下氣缸底板法蘭與立柱法蘭連接螺栓上的銅墊片進行更換，螺栓按照要求值80N.m力矩緊固到位,重新組裝好氣動頭，對上、下氣缸單獨進行保壓試驗，保壓試驗結(jié)果顯示上、下氣缸保壓10min后壓降為0.02bar，滿足GB/T4213-2008《氣動調(diào)節(jié)閥》中氣動調(diào)節(jié)閥氣動執(zhí)行機構(gòu)保壓試驗驗收標準，標準要求保壓5min，壓降允許0.025bar。

圖1 氣缸圖紙、氣缸實物、下氣缸底板與立柱法蘭連接螺栓（帶銅墊）

保壓試驗合格后，將氣動頭回裝至系統(tǒng)管道閥體上，對閥門進行在線診斷測試，測試情況見表1。

表1 CEX025VL測試情況統(tǒng)計表

由測試結(jié)果可以看出，閥門開、關(guān)過程中動作平穩(wěn)，無異常、卡滯現(xiàn)象，各行程閥位穩(wěn)定，測試行程距離合格。閥門關(guān)閉時閥瓣落座，執(zhí)行機構(gòu)提供的密封力滿足要求，閥位不穩(wěn)現(xiàn)象消除。

2 結(jié)語

經(jīng)過分析及解體檢查驗證處理，最終確定閥位不穩(wěn)根本原因為下氣缸底板法蘭與立柱法蘭面之間螺栓孔的銅質(zhì)密封墊損壞導(dǎo)致下氣缸漏氣，造成閥位波動不穩(wěn)，更換銅質(zhì)密封墊回裝后，閥位波動不穩(wěn)現(xiàn)象消除。

建議日后處理氣動調(diào)節(jié)閥閥位不穩(wěn)缺陷時，優(yōu)先檢查氣缸是否漏氣，這樣可有助于快速、準確定位缺陷，縮短排查、分析、處理時間，提高解決問題效率，及時保障設(shè)備可靠性，保證機組安全、穩(wěn)定運行。