FSRG气动截止阀典型故障手册.doc

大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 1 页 共 15 页 大亚湾核电站设备典型故障手册大亚湾核电站设备典型故障手册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 编写 左修民编写 左修民 校核 郑校核 郑 义义 DNMC 维修部静机处 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 2 页 共 15 页 目目 录录 摘要摘要 第一章SEREG 气动截止阀门简介 第二章SEREG 气动截止阀门结构介绍 1 有手轮的失气关闭阀门 2 有手轮的失气开启阀门 3 无手轮的失气关闭阀门 第三章 SEREG 气动截止阀门中性点设置 第四章 常见故障类型及处理措施 1 阀体 阀盖间泄露 2 填料泄露 3 内部密封失效 内漏 4 不能关闭或关闭不完全或太慢 5 不能开启或开启不完全 6 从执行机构侧孔漏气 7 气动轴出口漏气 8 无运行信号 9 不能操作 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 3 页 共 15 页 摘摘 要要 该故障手册描述了大亚湾核电站 FSRG 厂家生产的气动截止阀的结构 工作原理 常见故障以及处理措施 关健词 关健词 气动截止阀 中性点 内漏 第一章第一章SEREG 气动截止阀门简介气动截止阀门简介 SEREG 厂家提供的气动截止阀门 广泛用于 RCP RCV REN RIS RPE RAZ SIR APG ETY VVP 等多个重要的系统 在大 亚湾核电站 岭澳核电站的每个机组各装备有 156 个气动截止阀 这些阀门大部分都配有 手轮操作机构 在正常运行时手轮机构被锁定在 中性点 位置 以便在主控操作室气动远 程操作 在紧急情况下 即气动回路故障远程操作失效 可利用手轮将阀门从安全位置反 向打开 或关闭 也可以根据系统需要将阀门锁定在某一止点位置 所谓气动截止阀的 中 性点 是指手动机构被锁定在某一位置 不影响气动操作的全行程动作 中性点不是一个 点 而是一段小区域 工作原理 该类阀门都是远程在控制室操作 通过由控制室发出操作信号 使电磁阀 通电动作 向气动执行机构供给 4bar 的压缩空气 压缩空气作用在隔膜上 克服作用于驱 动轴上蝶簧的弹力 从而提起 对于失气关阀门 或压下 对于失气开阀门 驱动杆 驱 动杆带动阀杆 阀瓣开启或关闭阀门 在压缩空气失气时 阀门会按照系统的要求处于安 全位置 全开或全关 4 0 1bar 4 9bar 气动截止阀 电磁阀 压力表 减压阀 过滤器 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 4 页 共 15 页 气动截止阀工作原理气动截止阀工作原理 压缩空气供气压力一般为 4 9bar 在进入到阀门之前 首先通过过滤器将压缩空气过滤 净化 然后通过减压阀 使压力表的读数不超过 4 bar 压力调整是先拧松保护盖 再调节 安装在减压阀顶部的一个螺钉来实现 阀门类型 其中以下面四种类型最为常见和应用最广泛 1 有手轮的失气关闭阀门 图一 直接手轮失气关闭双隔膜气动截止阀门图一 直接手轮失气关闭双隔膜气动截止阀门 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 5 页 共 15 页 图二 图二 间接手轮失气关闭单隔膜气动截止阀门间接手轮失气关闭单隔膜气动截止阀门 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 6 页 共 15 页 2 有手轮的失气开启阀门 图三 图三 直接手轮失气开启单隔膜气动截止阀门直接手轮失气开启单隔膜气动截止阀门 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 7 页 共 15 页 3 无手轮的失气关闭阀门 无手轮失气关闭单隔膜气动截止阀门无手轮失气关闭单隔膜气动截止阀门 图四 图四 无手轮失气关闭单隔膜气动截止阀门无手轮失气关闭单隔膜气动截止阀门 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 8 页 共 15 页 4 无手轮的失气开启阀门 图五 无手轮失气开启双隔膜气动截止阀门图五 无手轮失气开启双隔膜气动截止阀门 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 9 页 共 15 页 第二 第二 SEREG 气动截止阀门结构介绍气动截止阀门结构介绍 FSRG 气动截止阀门可以分为四大部分 气动执行机构和承受压力的承压部件 辅助装 置 气动执行机构 它由带一个或两个隔膜的驱动缸组成 执行机构的壳体是用螺栓连接 在一起的两个铸铁外壳 有两个隔膜的执行机构 其中间还有一块碳钢板 气室是由一层 或两层布的橡胶隔膜被两侧的夹板保持在中间并与执行机构壳体固定在一起形成的 这些 零件可以沿着气动控制轴滑动 一个固定在执行机构壳体上的两个青铜环导向的气动操纵 轴 一个使阀门保持关闭或开启的碟形弹簧组件 该组件位于执行结构的底部和控制轴形 成的轴肩上 对于有手轮的阀门 气动执行机构还有一个备用手动操作机构 使用两种手 动操纵机构 一种是无减速齿轮的 称为直接式 另外一种为带有减速齿轮的操作机构 称为间接式 承受压力的承压部件 包括一个用承插焊或对接焊与管道连接的碳钢阀体 一个与阀 体相同材料的填料函 它靠螺纹或螺栓连接到阀体上 一个不锈钢阀杆 其顶部用螺纹连 接在执行机构上 阀杆的底端与阀瓣组件相连接 还有一个有司太立合金覆层的不锈钢阀 瓣组件 它通过位于上下阀瓣之间的阀杆凸肩固定在阀杆 上下阀瓣靠螺纹连接并互相焊 接在一起 这种结构能够使阀瓣组件在阀杆的端部有轻微的旋转 用一个经向销钉防止更 大的旋转 辅助装置包括 空气过滤器 将空气中的杂志过滤除去 减压阀 将气源压力降至 4bar 左右 压力表 显示供气压力的读数 电磁阀 控制进出气动执行机构的压缩空气 从而开启或关闭阀门 限位开关 固定在气动执行机构的支柱上 开关阀门时 阀杆的指 示随阀杆移动触动限位开关触头 向控制室传递阀门的开关信号 第三 第三 SEREG 气动截止阀门中性点设置气动截止阀门中性点设置 所谓气动截止阀的中性点是当气动阀手轮装置设置在某一点 或区 时 既不影响远程 控制阀门全开又不影响其全关 这个点 或区 就称其为这个气动阀隔离阀手轮装置的中性 点 所以 中性点不是一个点 而是一段小区域 在很多电站 因为气动截至阀的中性点调整错误 而引起阀门内漏或无法开启 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 10 页 共 15 页 例如 大亚湾核电站系统投运以来 核岛气动截止阀门曾发生过多起因密封不严造成内 漏 不得已派维修人员强行进入安全壳满功率现场抢修 这影响了机组的安全水平 造 成人员受照计量增加 LOER 事件单产生和 I0 消耗比增加 比如 1999 年 6 月 27 日发 生 1REN121VP 内漏 7 月 26 日发生 1REN121VP 内漏 2000 年 9 月 8 日 2REN124VP 内漏 10 月 13 日 2REN121VP 内漏 现场维修返馈信息表明 上述这些阀门内漏的起因 是一样的 是阀门手轮装置的中性点位置发生变动而影响了阀门的功能实现 图六 气动截止阀结构简图图六 气动截止阀结构简图 气动截止阀 按失气后的安全位置可分为失气关和失气开两种 按手动扭矩传递方式不 同 又分为直接式和间接式两种 这些阀门大部分都配有手轮操作机构 在正常运行时手轮 机构被锁定在中性点位置 以使气动远程操作 在紧急情况下 即气动回路故障远程操作失 效 可利用手轮将阀门从安全位置反向打开或关闭 也可以根据系统需要将阀门锁定在某一 止点位置 现场直接式气动阀上都栓挂着一个中性点勺尺 这是维修人员在整定好中性点后 以 手轮的下平面到气动头锁紧器上平面的距离精确加工的 这个勺尺是给运行人员及其他部 门的现场操作人员手动操作阀门以后用勺尺来恢复手动装置的中性点用的 这些气动截止阀在核电站大部分被用作安全壳隔离 其功能和可靠性的完备 将直接影 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 11 页 共 15 页 响到核安全 例如手动机构在操纵杆中设定得不正确 当阀门有进行气动操作时 手动机构 会干扰气动操作 使之不能关严而引起内漏 或者不能全开而造成流量不足 丧失阀门应有 的功能 增加 IO 消耗和机组运行风险 因此正确设置每个阀门的手轮机构位置 保证远程控制操作 是所有接触这类阀门操 作人员的必修课 是提高核安全水平和杜绝风险的责任所在 在维修和设备运行过程中 引起阀门中性点的变动的因素很多 例如 阀门内部检修 由于阀芯或阀座密封面研磨和修理使轴系部件发生了位置变动 对气动头的检修和更换 气动头隔膜 拆卸与回装使轴系部件发生了位置变动 密封性试验因为高压引起轴系变化 轴系固定件松动 气动头支撑柱螺栓松动 阀芯与阀座密封面冲撞引起的损耗 相关人员 现场手动操作 中性点勺尺混用 丢失 失效 过去中性点的调整方法虽然是从法国培训得来的 但从内 外部信息反馈情况来看 其 调整方法过于简单 结果也较为粗糙 对于中性点上 下限域较窄的阀门 运行风险增加 要想精确设置中性点 必需掌握每个阀门的几个具体尺寸 现在以失气关 直接接手轮 中 性点 设置为例 这类气动阀外观是手轮与阀杆在一条直线上 如图 3 所示 该类阀门的调整方法如下 参见图七 阀门关闭 手动机构在气动头操纵杆导套中至下 止位时 测量锁紧器到手轮轴下表面的距离 H 手动机构在气动头操纵杆导套中至上止位时 测量锁紧器到手轮轴下表面的距离 H1 阀门全开位 阀瓣 阀体的背密封接触 测量锁紧器 到手轮轴下表面的距离 H2 那么 手动杆在气动头操纵杆导套中有效移动距离为 S H1 H J1 J2 1 手动机构在气动头操纵杆导套中可设中性点为 L 阀门的行程为 C 则中性点设置应为 H C L H1 2 考虑到运行压力对轴系部件的影响和中性点设定者测量误差因素 以中性点的上限值 2mm 下限值 2mm 来保证中性点的安全限值 即 H C 2mm L H1 2mm 3 所以在制定 中性点 勺尺时 一般为最佳限值的 1 2 为准 某些阀门以关闭严密为 主要功能或某些阀门有全流量要求时 对勺尺尺寸上要有一定的考滤 保证阀门主要功能 的实现 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 12 页 共 15 页 a 中性点 调整正确 b 调整太高 内漏 c 调整太低 开不全 图七 直接接手轮中性点设置位置 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 13 页 共 15 页 图七 手动机构中性点调整过程示意图 检查中性点调整得是否正确 是用气动控制将阀门全开 全关各一次 然后在上下点位 松开锁紧器 用手轮可以轻松摇动 1 2 圈 就可认为是正确性的 如果有一个位置受力 就 说明中性点调整有问题 需重新设置 需要指出的是 由于加工 安装 调试等因素影响 每个阀门的勺子都是唯一的 不能混用 而且只要轴系部件相对位置发生变化 解体检修 打 压试验 调整阀杆长度 需要重新标定勺子或重新加工 不可再用 参见图八 这类气动阀的外观是手轮在阀杆方向的正上方 失气关是指在丧失气源的情况下 阀门 在蝶簧的作用下回到阀座 安全位置 图八 性点调整的检查示意图 中性点的初始状态检查 将旧勺尺锁紧到手轮轴下表面 检查是否间隙紧凑 记录旧勺 尺高度 松开手动杆锁紧装置 具体中性点的设置如下 1 计算手动控制位置的最高和最低值 2 关闭阀门 将手动控制杆摇至下止位置 3 测量锁紧器到手轮轴下表面的距离 H 4 向开启方向旋转手轮 使手动装置上移 直到接触上止位 此时阀瓣没有位移 5 测量锁紧器到手轮轴下表面的距离 H1 6 用手轮将阀门开启至全开位 阀瓣 阀体的背密封接触 7 测量锁紧器到手轮轴下表面的距离 H2 手动杆在气动杆内的有效移动距离为 H1 H 阀瓣的实际行程为 H2 H1 所以勺尺的最 短长度值为 H 阀瓣实际行程 2 最长长度值为 H1 2 勺尺最长值 2 和最短值 2 是为了 避免气动杆和手动装置在极限位置相粘附影响阀门全开或全关 将先前所测量的勺尺与计算的理论值进行比较 如果发现勺尺长度超出理论值的有效范 围 则须要重做一个新勺尺 更换新勺尺的步骤如下 1 根据计算值 到机加工车间制造新勺尺记录其高度 2 将新勺尺放在手轮丝杆位置 3 旋动手轮直到勺尺上表面 4 锁紧手动丝杆 气动检查阀门中性点的步骤如下 1 用电磁阀开启阀门并测量阀瓣行程 2 比较手动测量的行程值与气动测的行程值 3 如果比较结果有差异 则需要重新核对 中性点 和重现检查行程 4 变更 中性点 后 要重新校验勺尺 大大 亚亚 湾湾 核核 电电 站站 系系 统统 典典 型型 故故 障障 手手 册册 FSRG 气动截止阀气动截止阀 第 14 页 共 15 页 将设备编号和标定时间用钢字码打在勺把上 用一条链子将勺尺固定在气动头上 手动 控制杆的锁定 锁紧装置的工作原理 由于锁紧手柄带动偏心轴旋动 作用在锁紧夹压缩杆 上 强迫手动杆的锁紧夹开口收缩 抱著手动杆 起到防止手动操作杆移动的功能 手动杆的最后锁定 待锁紧手柄板致锁紧位置后用铅封将其封上 在气动开启状态 检查轴系锁紧背帽 气动 头支撑拄螺帽有无松动 如有请紧固处理 气动截至阀的手轮装置中性点的正确设定和管理是一项持续的工作 包括数据库中新 数据的及时更新 正常运行时 跟踪现场手轮操作阀门的活动 及时复查 中性点 恢复的 是否正确 然后重置铅封 随着电力事业的蓬勃发展 该类阀门的需求越来越多 其重要性 也不言而喻 如果现场操作人员不了解勺尺的真正用法 想当然的感觉阀门个头差不多 拽过 就用 造成了勺尺的混用和丢失给机组带来安全风险 所以 我们维修时一定要注意该类阀 门的固有特性 第四 常见故障类型第四 常见故障类型 对于 FSRG 厂家的气动截止阀门有预防性维修和纠正性维修两种 其中 纠正性维修是 针对正常运行期间发生的一些故障进行处理 预防性维修则是 进行定期试验 检查填料 函螺母的拧紧力矩 检查气动回路和执行结构的密封性 检查减压阀的压力定值 检查备 用手动操作机构的正确操作及锁紧 检查限位开关的整定及正确工作 进行气动操作开启 和关闭 检查操作时间 对手动操作机构进行定期润滑