(山东核电有限公司 山东省烟台市 265100)
摘要:电动阀门广泛应用于核电的专设安全系统中,电动阀门调试对于设备和系统安全有重要意义。本文主要介绍了电动阀门的一些常见故障,电动阀门诊断装置及其在调试过程中的应用。
关键词:电动阀门;电动阀诊断装置;核电
0 引言
核电阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备,是核电站安全运行中的必不可少的重要组成部分。其中电动阀门广泛应用于核电的专设安全系统中,电动阀门的失效可能会导致严重的核安全事故。所以电动阀门的正确调试是各系统的安全和正确运行的基础条件。本文主要介绍了电动阀门的一些常见故障,电动阀门诊断装置及其在调试过程中的应用。
1 电动阀诊断装置简介
1.1 电动阀诊断试验的背景
阀门诊断技术源于美国,NRC(美国核能管制委员会)从1970年就开始注意到MOV(Motor Operated Vavle)所造成之相关问题,多起事件和事故都是由于电动阀门失效引发的,美国核管会对阀门在事故工况下能否执行器安全功能及阀门的可靠性给予了高度的关注,电动阀门诊断试验是美国核能管制委员会要求运营的核电站必须执行的监督项目。目前在中国,电动阀门诊断试验在AP1000项目的调试工作中得到应用,建立了电动阀初始数据库。其他电站对电动阀门诊断装置的使用有限。
1.2电动阀诊断装置简介
AP1000项目所使用的诊断装置是由CRANE Nuclear发布的新一代阀门监测和诊断产品 VOTESInfinity, 它是一套用于采集阀门的相关资料,并用以评估阀门操作性能的工具,它是由数据采集器、笔记本电脑、传感器、软件组成。测试的主要参数包括开/关行程中的推力和扭力、马达电流和功率、弹簧匣位移量、控制节点制动时间(包括开/关行程时间、开/关行程扭矩开关旁路时间、开/关行程灯点亮时间、开/关行程灯切换时间)。
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2 电动阀门常见故障
2.1 力矩开关设定问题
电动阀门的自身损坏,力矩开关的设定不当是最主要的原因。力矩开关设定过小,阀门关闭不严和无法正常开启,力矩开关设定过大,将会损坏阀门。
2.2 电动阀门的行程时间不满足要求
电动阀门,作为核电站系统的一个附件,对于阀门的动作时间是有特定要求的,电动阀门在规定的时间内关闭或打开是一个电动阀门能否实现其安全功能的重要参数。产生的原因有阀门调试错误、电动执行器齿轮组选用错误;
2.3电机超电流问题
电动阀电机的运行电流超出其所规定的额定电流,热过载继电器动作使阀门停止运行。使用电动阀门诊断装置可以得到电动阀门的运行载荷,从而可以帮助分析超电流的原因,主要原因可能是电机选型问题,阀门卡涩等原因;
2.4 电动阀门开、关位置反馈失效问题
接近开关是在电动阀门失去电动的情况下,能够反馈阀门实际位置的装置。调试期间,经常出现阀门反馈不正确的事件,主要原因:
a.工程期间,现场情况复杂,接近开关被撞弯而损坏;
b.接近开关上吸附铁屑、灰尘;
c.误碰致使接近开关偏离原来位置;
2.5 电动阀门诊断试验过程中,推力值异常的情况
在阀门调试过程中,会出现随测量出来的推力与实际不符的情况。应变片在安装的过程中,安装工艺不满足要求,导致应变片无法测得到阀杆的真实数据,甚至导致应变片损坏。
2.6 锤击
由于电动执行器的齿轮传动机构是非自锁的、或者碟簧的松弛,这会使阀门在关行程时,力矩开关打开后又重新闭合,如果这时有一个持续的关指令存在,电机会在停止后重新启动,阀门会继续关闭入座。这个过程会重复下去,关闭力矩会越来越大。
解决办法有反锤击逻辑、更换能自锁的蜗轮和蜗杆和更换材质更软的碟簧等。
3 诊断装置在阀门调试过程中的应用
电动阀门常规的调试方法并没有使用电动阀门诊断装置,无法得知阀门全行程中的状态,电动阀门的调试工作的风险高,调试不当会造成设备损坏、人身事故,所以电动阀门调试工作需要经验丰富的人员来执行,才能保证阀门不被损坏,又能实现其功能。
应用阀门诊断装置,可以准确的得到阀门推力、扭力、行程时间、电压、电流、弹簧匣位移量等参数,所以利用电动阀诊断技术队电动阀门进行设置,能够保证其在设计基准工况下执行其功能,建立电动阀门初始数据库,作为核电站日后状态检修的基础数据,跟踪电动阀门劣化趋势,有针对性的安排维修活动,从而提高设备的可靠性,降低维修成本。
使用电动阀门诊断技术以后,可以建立电动阀门验收标准,电动阀门的调试工作,可以做到完全数据控制,调试人员依据验收标准,通过诊断试验,可以清楚的知道如何进行阀门调试,可以知道阀门的运行状态,一次就把事情做好,也可降低调试工作对于人员的要求。
4 结束语
本文介绍了电动阀门的常见故障,电动阀门诊断装置及其在调试过程中的应用,事故状态下,机组能量的释放,系统的隔离,都要靠电动阀门的可靠动作来实现,电动阀门调试质量的好与坏,直接关系到核电站能否实现安全运行,关系到核电站能否控制得住核泄漏,期望更多的人投入到电动阀门诊断技术的研究与运用中来,这项技术也值得在其他电站中推广。
参考文献
[1]EPRI, Nuclear Maintenance Application Center: Application Guide for Motor-Operated Valves in Nuclear Power Plants –Revision2,2007.
作者简介
王宇(1983-01-18),男,满族,籍贯:吉林省辽源市,当前职务:低压电气工程师,当前职称:工程师,学历:本科,研究方向:核电站电气低压。
论文作者:王宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签:阀门论文; 装置论文; 核电站论文; 力矩论文; 行程论文; 过程中论文; 核电论文; 《电力设备》2017年第30期论文;