洪 均,李 京
(福建福清核電有限公司,福建福清 350318)
某核電廠凝結水精處理系統運行過程中,在多臺陽床切換過時陸續發現凝結水精處理系統共14 臺次(10 臺閥門)存在內漏,多次處理但未消除缺陷。這些閥門均為陽床進出口閥門,直接影響陽床的再生及正常投運。
出現內漏缺陷的這些閥門為對夾式氣動蝶閥和手動蝶閥,型號為14”370/705 W/79U-180DA 300LB,通徑DN250 mm,壓力5 MPa。閥門由硬密封雙偏心蝶閥及執行機構組成。硬密封雙偏心蝶閥由閥體、蝶板、閥座、閥軸等組成,通過蝶板與橡膠閥座的過盈配合來實現閥門的密封。
2017 年5 月23 日,對電廠更換下來的5 臺內漏閥門進行了解體檢查。
1.2.1 閥門1 解體情況
(1)檢查閥座,發現閥座存在少量劃痕(圖1)。
(2)打開底蓋檢查時發現,限位裝置已脫出,在閥桿內可轉動,使用管鉗稍用力氣即可取出,限位裝置固定不牢靠。使勁敲擊固定銷也無法脹開限位裝置,膨脹螺栓無法脹緊在閥桿上。閥桿下限位裝置已失去限制蝶板、閥桿向上移動的功能,閥軸容易向上竄動,蝶板和閥座存在間隙造成密封失效。蝶板與上下閥體間隙相差2.5 mm。固定銷插入限位裝置2.50 mm。
(3)經測量,固定銷最大外徑12.50 mm,限位裝置最大內徑12.26 mm,固定銷插入限位裝置的深度是有限制的(圖2)。經測量,固定銷磨損邊界處的外徑為12.26 mm。經檢查固定銷的磨損痕跡和尺寸測量,固定銷主要受力處處于限位裝置的非承載段(圖3)。承載段可能受力不足。

圖1 閥門1 閥座磨損情況

圖2 固定銷示意

圖3 限位裝置磨損情況
1.2.2 閥門2 解體情況
(1)檢查閥座,發現閥座已破損,破損長度約150 mm(圖4)。
(3)閥門限位裝置固定良好。蝶板與上、下閥體間隙相差1 mm。固定銷插入限位裝置2.84 mm。
1.2.3 閥門3 解體情況
(1)檢查閥座,發現閥座有較多劃痕(圖5)。

圖4 閥門2 閥座破損情況
(3)閥門限位裝置固定良好。蝶板與上下閥體間隙相差0.4 mm。固定銷插入限位裝置2.60 mm。
1.2.4 閥門4 解體情況
(2)檢查閥座,無損傷的痕跡。
(3)閥門限位裝置固定不牢靠,在抽出下閥桿時已脫出。蝶板與上下閥體間隙相差2.8 mm。固定銷插入限位裝置7.80 mm。圖7 為閥門4 和閥門3 下閥桿抽出時限位裝置的對比情況。
1.2.5 閥門5 解體情況
(2)檢查閥座,無損傷的痕跡。
(3)閥門限位裝置固定良好,蝶板與上下閥體間隙相差1.6 mm,固定銷插入限位裝置8.90 mm。
解體檢查發現,2 臺閥門限位裝置松脫,3 臺閥門密封面損傷(表1)。
圖9 為閥門限位的基本結構和本次解體測量的尺寸示意。
由于凝結水系統入口未監測懸浮物情況,本次檢查通過電導率情況反應水質情況。
在2015 年12 月20 日至25 日和2016 年2 月7 日至11日,1#機組凝結水泵出口陽電導率出現異常升高(圖10)。電導率要求小于0.3s/cm,最大值已接近0.9s/cm。查詢2016 年2#機組凝結水泵出口陽電導率取樣數據,電導率均小于0.3s/cm。因此判斷1#機組凝結水水質出現過異常。

圖5 閥門3 閥座劃傷情況

圖6 閥門3 蝶板劃傷情況

表1 5 臺閥門解體的總體情況

圖7 限位裝置對比

圖8 閥門5 閥座劃傷情況

圖9 閥門限位的基本結構和
同時根據多臺機組的調試經驗,管道安裝期間不可避免地會遺留粉塵、雜物,在機組投運前期,凝結水水質一般較差,運行一段時間后會好轉。目前1#機組水質良好,無需再進行改進。解決問題的對策

圖10 1#機組凝結水泵出口電導率情況

圖11 增加的限位擋塊

圖12 優化后蝶板軸向限位
針對氣動蝶閥閥板與閥座間隙大問題,在閥門頂部氣缸內增加了限位擋塊,用于阻擋蝶板向上移動(圖11)。增加后現場能解決內漏問題。
針對閥桿限位失效的情況,按圖12 重新機加了閥桿和限位裝置,閥門組裝完成后可以調整限位裝置的位置。最終通過焊接固定限位裝置,改變了閥桿限位的固定方式,保證限位的功能。
通過閥門的解體檢查,確認閥門限位不可靠是造成閥門內漏的根本原因,可以通過改造閥門限位方式的手段解決。廠家由于不熟悉系統工況,在設計上不能完全考慮到現場的實際工況,導致設備現場時不能與現場實際工況完全匹配。這就要求設備制造商要深入了解核電現場工況,在設計上考慮全面,才能避免類似現場故障的發生。