d ioer2d2sec022气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂

1、6DNMC 报告密 级 (Accessibility):编码 (Code)：DG.NSP.132.2U09/007正文页数（Text Pages）：5附件数（Appendices）：1大亚湾核电站内部运行报告D2SEC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂报告编号：D-IOER-2-20090007编写部门：MTD/MSM摘要 (Summary)：2009 年 7 月 30 日 D2SEC022VE 持续排污，不能自动关闭，导致 D2 机组执行 DEC 及 H1.1 事故规程，在后续阀门气动执行机构检查中发现，储能器弧形轴承润滑油脂失效、弧形轴承损坏，传动杆断裂。对阀门传动杆断裂的根本进行

2、了分析，并制定了避免类似再次重发的预防措施。主题词/(Key Word)：D2SEC022VC/储能器/断裂/卡涩/失效/分析/预防措施纸质分发：DNMC 总经理部、科技委、OPS、MTD、TND、SQD、TDA、OPL(BX/LBX)、MSM电子分发：CisÞ经验反馈Þ件报告 IOER分析报告 IOERÞ大亚湾Þ2008 年大亚湾核电站内部运行事此文件属大亚湾核电运营管理，不得以任何方式外传。This document is the property of Daya Bay Nuclear Power Operations & Manageme

3、nt Company, Limited (DNMC), no part of this document may be reproduced by any means, nor transimitted without permission of DNMC.”编 写(Prepared by)校 核(Checked by)(Reviewed by )批 准(Approved by)签 字(Signature)袁林涛朱磊曾晓晖颜少华庞松涛日 期(Date)ÿ 无密级ÿ 限制使用时间：年月ÿ 公司时间：年月DNMCD2SEC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂版次

4、：0页：2/5D-IOER-2-20090007机 组：系 统：地 点：Unit:：2System： SECLocation：NI/D-NF263 发生日期及 时间：机 组 状 态：Date / Time occurred：2009年7月 30日 11 时分 Unit Status：功率运行 分 类：A. 核 安 全 相 关B. 机 组 可 用 性 相 关Classification：Nuclear Safety Related:Plant Availability:C. 辐 射 防 护D. 其 他Radiological Incident：Others:报 告 准 则 (例：A.3 系统整定

5、值偏离 GOR 要求)Reporting criteria: (请参阅 C-IP/DEF/012)B.8 设备、设施、工具严重损坏补 充 报 告：预 计 报 告 时 间：Supplementary report：Y/NEstimated date：I. 描 述 / Event Description:（注： 发生的时间、地点、相关部门 、发生过程、人因 、失效设备、直接 、后果等）2009 年 7 月 30 日 11 时 D2SEC022VE 持续排污，不能自动关闭，导致 D2 机组执行 DEC 及H1.1 事故规程。MSM 到现场对阀门进行检查，现场阀门处于持续开启状态，气动 部分未发现异常

6、，尝试用手动操作装置关闭阀门，发现手动操作装置与阀门的驱 构连接不上。MSM 现场故障处理 怀疑阀门执行机构有故障，提 PW 票对阀门进行 检查。2009 年 7 月 30 日 17 时 MSM 持 PW 票拆下气动执行机构，用扳手直接操作阀门阀杆强制将阀门关闭，为了确保阀门在检修期间意外开启用 工具锁定阀位。随后对 D2SEC022VE 的气动执行机构进行 检修，发现气缸活塞与储能器之间的传动杆断裂、储能器两个导轮卡死。2009 年 7 月 31 日 16 时将更换传动杆和储能器的气动执行机构修复装复现场，阀门现场再鉴定结果 。在气动执行机构 时发现如下缺陷：Ø 传动杆断裂（图 1

7、）Ø 储能器 A、B 导轮明显凹陷、卡死（图 2）。Ø A、B 导轮弧型轨道上放置的弧形轴承损坏，部分滚柱破损、脱落，保持架被压变形（图 3）。Ø 润滑脂乳化、变质（图 4）。YDNMCD2SEC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂版次：0页：3/5D-IOER-2-20090007传动杆变 径处断裂AA、B 导轮凹陷、卡死B图 1图 2轴承润滑脂乳化、变质弧形轴承滚柱脱落、保持架损坏图 3图 4DNMCD2SEC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂版次：0页：4/5D-IOER-2-20090007II根 本分 析1、因 素 图 (见附件一)注：应画

8、出时序图、因素及屏障分析图2、补 充 分 析：Event Analysis:：（注：的补充分析，包括以前是否发生过，如何处理；根本是否可明确找到，若无法找到， 是否有可能的分析和预防措施；是否咨询过供货商或外部支持机构等等）一、阀门结构和动作原理该阀门为软密封蝶阀，执行机构是 amri 厂家生产的 AYNACTAIR61 型气动头。当电磁阀给气缸下部供气（5bar）时，活塞带动传动杆和储能器的锥形体向上移动,阀门开启。当锥形体向上移动时将压在锥体端部的 3 个导向轮逐渐撑开，滑块压缩碟形弹簧沿着弧形轨道向下移动，实现储能器储能。当气缸失气时, 储能器的碟形弹簧能量,导向轮迫使锥形体向下移动带动

9、传动杆， 使阀门关闭。阀门传构如图 5 所示：活塞气缸（下方进气）传动杆阀杆弧形轨道导向轮滑块锥形体碟形弹簧连接手动操作装置DNMCD2SEC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂版次：0页：5/5D-IOER-2-20090007二、阀杆断裂根本 分析1.阀杆断裂金属失效MSM于 2009年7月 30 日将断裂的阀杆送 TTS 进行金属失效分析，分析过程和结果如下：TTS 规范 科在现场金属 对断裂阀杆做了硬度测量、宏观断口分析、微观金相分析等检测。从断口 A 区观察到明显弧形条纹；B 区的闪亮小刻面显示脆性断口特征，最后的检测结果表明传动杆失效模式为疲劳断裂。传动杆频繁承受径向交变载荷

10、，在杆截面突变处应力最大，疲劳裂纹从杆外表面萌生向内扩展，最终导致传动杆疲劳断裂。闪亮小 刻面B 区A 区2. 传动杆频繁承受径向交变载荷通过储能器情况知道 A、B 导轮弧型轴承失效，滑块不能在弧形轨道上滑动，导轮 A致使导轮卡死。当锥形体向上移动撑开 3 个导轮时，由于 A、B 导轮凹陷、卡死，最初锥形体偏向 A、B 侧（见右图）,随着传动杆上移，锥形体逐渐向导轮 C 侧偏斜。由于 SEC导轮 B生物捕捉器排污阀开关频率高（21.5 小时自导轮 C动开启一次,同时还根据生物捕捉器的压差情况进行开启），因此传动杆频繁承受径向交变载荷。3.储能器导轮卡死Ø 轴承润滑脂失效DNMCD2S

11、EC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂版次：0页：6/5D-IOER-2-20090007当滑块在弧形轴承上移动时存在相对挤压，在机械剪切作用下，润滑脂结构受到破坏（如皂纤维脱开或取向），引起其软化、稠度下降、油分减少等，随着设备运行时间的增加，润滑脂润滑性能逐渐下降。在润滑脂失效前如不进行更换，将大大增加铁的磨损产物，当润滑脂中混入铁磨损微粒，对脂的氧化起催化作用，进一步润滑脂的失效。通常润滑脂的更换周期为 3-5 年， 而现有的标准工作指令和检修程序中没有润滑脂更换的相关内容。查 COMIS 历史检修数据该阀门共有 49 张工作票，但所有工作票的内容都不包括储能器的检查和润滑脂的更

12、换，即 D2SEC022VE 的储能器在长达 15 年运行时间里，储能器的润滑脂从未更换，现场故障储能器的发现润滑脂发黑、乳化严重、油分非常少等症状，与以上润滑脂的失效分析相一致。Ø 储能器导轮卡死由于润滑脂失效导致弧形轴承性能严重下降，在排污阀频繁开关中，势必造成弧形轴承滚柱磨损、起屑、转动中出现卡涩、挤压，最终造成弧形轴承滚柱破裂、保持架被压坏、导轮彻底卡死。综上所述，出现传动杆断裂的根本是由于储能器润滑脂失效、弧形轴承损坏，导致 A、B 导轮卡死，从而造成传动杆频繁承受径向载荷，传动杆变径截面处载荷超过疲劳极限引起疲劳断裂。结论：直接 ：储能器导轮卡死，阀门在长期开、关中传动杆

13、频繁承受径向交变载荷引起疲劳断裂。根本 ：现有的标准工作指令和维修程序中没有储能器润滑脂的更换内容，致使储能器的润滑脂在长达 15 年运行中没有 、更换，导致润滑脂失效弧形轴承损坏。（可增加续页）DNMCD2SEC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂版次：0页：7/5D-IOER-2-200900073、因 素 代 码：Root Cause Analysi人 因分 类：根 本因 素 编 号：A 口 头 交 流B 交 流C 接 口 设 计 或 设 备 条 件D 环 境 条 件E 工 作 安 排F 工 作 实 践G 工 作 组 织 管 理 / 计 划H 监 督 方 法I 培 训 / 资 格J

14、 变 更 管 理K 管 理L 管 理 方 法设 备 故 障分 类：M 设 计 配 置 和 分 析N 设 备 规 范、制 造 和 建 造O 维 修 / 试 验P 电 厂 / 系 统 运 行Q 外 部 因 素其 他：R S T.O.1.eDNMCD2SEC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂版次：0页：8/5D-IOER-2-20090007III核 安 全 重 要 性 或 对 机 组 运 行 的 影 响 （直 接 或 潜 在 性）Nuclear Safety Significance or unit operation impact ( Direct & Potential)D2S

15、EC022VE 不能关闭直接：导致 D2 机组执行 DEC 及 H1.1 事故规程V I纠 正 行 动 及 建 议 / Corrective Action & Recommendations：原因纠正行动负责/ 签字完成期限完成状态储能器润滑脂失效，造成储能器弧形轴承磨损严重、导轮发生卡涩，严重影响阀门的正常开、关， 同时阀杆有断裂风险。1、 更换储能器和传动杆，修复D2SEC022VC 执行机构，使阀门功能恢复正常。MSM2009-8-1完成 票号：10266412、发工作票：1032156/10321581032160/1032162/1032164/1032165/1032166

16、，分别对 D1/2SEC生物捕捉器另外 7 个排污阀的储能器进行检查。MSM2010-12-30储能器相关备件（B 类） 没 有 库 存 ， 根 据D2SEC022VE检修情况分析，大亚湾 SEC其它同类排污阀也有发生同样故障的可能。采购 5 套储能器相关备件，包括：传动杆、弧形轴承、滑块、弧形轨道等部件。MSM2010-8-30标准检修指令中没有储能器检修项目，且气动执行机构全面 检修程序 D-MV-S-X-UMI-012 中储能器检修没有润滑脂更换内容1、优化“更换反冲洗阀气动执行机构密封垫”的标准工作指令，增加：“储能器 检修”指令。MSM2010-6-302、升版程序 D-MV-S-X-UMI-012，优化程序中储能器检修部分，并增加：“ 检查储能器弧形轴承，更换润滑脂”等内容。MSM2010-8-30DNMCD2SEC022VE 气缸活塞与弹簧之间的连接杆断裂版次：0页：9/5D-IOER-2-20090007(注：纠正行动应是明确的、可操作的，负责只有一个)V.附件及参考 / Attachment & Reference: