核电站阀门的种类及常见故障维修及保养分析

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:李秋琳
[导读] 摘要:随着我国改革开放的进一步加深,城市化与工业化建设的不断加快,社会经济发展日渐迅猛,科学信息技术水平的持续提高,这些都为国内各个行业的发展提供了强劲动力。
        中核辽宁核电有限公司  125000
        摘要:随着我国改革开放的进一步加深,城市化与工业化建设的不断加快,社会经济发展日渐迅猛,科学信息技术水平的持续提高,这些都为国内各个行业的发展提供了强劲动力。进入新世纪后,我国的工业化生产技术进入发展的黄金时期,核电行业领域成为其中的最大受益者之一。同时全球的能源匮乏形势不断加剧,但人们对能源的需求却连年上升,造成了突出的能源矛盾,目前世界公认的清洁能源便是核电,随着核电技术的不断进步,核电能源变得更加经济、安全,我国为此提供了大力的资金扶持,目的是引导核电发展战略从适度发展向积极发展方向转变。而核电行业的崛起,也就意味着要使用到越来越多的核电阀门。
        关键词:核电站;阀门种类;常见故障;维修;保养;探讨与论述
        引言
        阀门属于耗材的范畴,随着核电装机容量的不断扩大,其市场容量必会随之增加,在未来的发展过程中,除了依靠新增容量以外,对产品更换也应引起格外重视。通常来说,在核电设备总投资中,核电阀门新增需求只有5%左右的占比,但是在核电站的维修总额中,仅阀门维修费的所占比例就不低于五成。举个例子,一座具有两台百万千瓦机组的核电站一年需要花费1.35亿元的经费用在维修方面,其中的50%就耗在了阀门的更换和维修上,即每年6700万元。
        1. 核电站阀门的种类
        对于阀门来说主要是用于流动介质相关设备的控制分析,其中最主要的功能是实现物质的接通和隔断等等,控制相关的介质流量以及相应的压力方向,保证管道和设备的使用。阀门现目前被大量运用在生产和实际的生活当中,无论是水库的拦截还是家用的水龙头,都是使用了阀门进行实现。现目前随着我国现代化工业的快速发展,阀门的需求量在不断的增加,一座座现代化的朱再楼需要使用上千个阀门,在核电站的内部当中,阀门在安全管理等等方面具有非常重要的地位和作用,操作的过程当中需要保证准确严谨,准确,如果阀门缺乏维护或者阀门的故障分析错误会直接导致整个阀门的使用寿命的降低,最终导致整体的阀门系统瘫痪,导致整个电厂的停工,威胁员工的环境,只有正确的了解阀门常见故障出现的原因,才能保证在阀门的操作和故障分析当中出现错误的决策,保证核电厂的安全经济。在《电站常用阀门手册》一书中,对多种不同种类的阀门类型、规格等进行了详细的介绍。比如闸阀、蝶阀、球阀、真空阀、节流阀、限流阀、安全阀、减压阀、止回阀、调节阀、水封阀、隔膜阀、流水阀、超压保护阀、减温减压阀、给水分配阀、压力表截止阀、水压试验用阀和眼流稳压保护阀等等,基本做到了全面覆盖。
        1.1闸阀
        共包含六种,分别是手动闸阀、磅级闸阀、电动闸阀、圆锥齿轮传动闸阀、圆柱齿轮传动闸阀和气动带手动楔式闸阀。
        1.2截止阀
        共包含五种,分别是手动截止阀、磅级截止阀、电动截止阀、锥齿轮传动截止阀和直齿轮传动截止阀。
        1.3节流阀
        常见的有两种,分别是焊接式节流阀和法兰连接节流阀。
        1.4止回阀
        应用最广的有三种,分别是磅级止回阀、焊接连接止回阀和法兰连接止回阀。
        1.5安全阀
        共包含三种,分别是弹簧式安全阀、杠杆式安全阀和脉冲式安全阀。
        1.6调节阀
        1.7给水分配阀
        1.8球阀
        一般分为四种,即气动球阀、手轮传动球阀、电动球阀和蜗轮传动球阀。
        1.9蝶阀
        共包含六种,分别是电动蝶阀、手柄传动蝶阀、气动蝶阀、蜗轮传动蝶阀、圆锥齿轮传动蝶阀和螺旋传动蝶阀。
        1.10疏水阀
        1.11隔膜阀
        1.12减压阀
        1.13减温减压阀
        1.14特殊阀门
        比如真空阀、水封阀和水压试验用阀等,这些都属于特殊阀门。


        1.15其他特殊阀门
        2.核电厂阀门使用的基本情况分析
        在核电厂的设备体系当中,阀门对于整个核电厂的正常安全可靠等等具有不可获取的作用和意义,在核电厂当中阀门的使用量和使用范围非常广泛,对于核电厂当中每一个系统都是无法离开阀门的,简单以CPR1000项目作为分析,当两个100万千瓦的机组当中阀门的数量超过了28400台,这样的数量在整个设备资金当中的投资占比达到了4/,在核电厂当中四十年到六十年为使用寿命,阀门也是使用过程当中需要维护最根本的设备,在维修费用当中具有很大的占比。核电阀门当中每年的花费使用的资金占比达到整个核电厂维护费用的一半,特别是对于一些较为重要的阀门产品,例如主蒸汽隔离阀门,稳压器安全阀门等等都属于核电站阀门的直接运作,不能出现任何的差错和失误。例如在1979年,日本福岛核电站因为阀门失灵直接导致了事故的影响,最终导致福岛核电厂成为了历史重大和安全事故,这些也在很大程度上反应出操作阀门以及合理进行故障分析对于整个核电厂的运作具有很大的意义和价值。
        3.电站阀门存在的问题
        一般,在衡量电站阀门质量时,主要是看强度、刚度、密封性、寿命和可靠性等主要指标。具体而言,电厂阀门在日常运维过程中产生的故障问题,尤其是内部元件的冲蚀、损伤等,都与其振动、强度有关。在整个电力系统中,电站发站所起到的作用特别重要,因此在选择阀门过程中,一定是先考虑性能稳定和质量良好的。但是,许多电厂在使用阀门的时候,还是会出现一系列的故障问题,阀门质量远低于相关的标准水平,阀门生产制造的可靠性、科学性不强,并且电站阀门的控制系统本身也存在问题。这些隐患会导致电站阀门难以实现高效运行,从而电力行业的稳定健康发展目标就无法实现了。
        阀门本体的常见故障
        总共分为四种情况,即密封面泄漏、阀门升降失灵、填料函泄漏以及阀杆转动卡死。
        阀门操作的常见故障
        阀门操作故障一般只会在设备使用期间出现,本文针对阀门的故障方式,列举出以下几种情况:
        阀门操作失误
        阀门部件漏出
        工艺介质问题
        阀杆操作失误
        4.阀门的保养与维护
        4.1在保存阀门装置时,要求堵塞其通路两端,并置于通风、干燥的室内环境。
        4.2如需长期存放的话,需定期进行检查,把堆积的污物清理干净,并将防锈油均匀涂抹于加工面上。
        4.3安装结束后,定期检查也是必不可少的,具体项目如下:
        (1)密封面的磨损程度;
        (2)阀杆与阀杆螺母的梯形螺纹的磨损程度;
        (3)填料是否在保质期内,发现损坏要及时更换下来;
        (4)阀门检修装配过后,需进行一次密封性能试验。
        在阀门的运行过程中,要保证所有阀件都完好且齐全。法兰和支架上的螺栓必须配好,螺纹不能磨损过多,同时在启动前要检查是否拧紧。尤其是手轮上的紧固螺母,检查到没有拧紧要立刻处理,避免发生铭牌、手轮丢失,连接处受到磨损等情况。发现手轮丢失后,要及时配上,不能临时使用活扳手。填料压盖应留有预紧间隙,并保持竖直。如果阀门有可能受到风沙、雨雪或灰尘等污染的话,应将保护罩套在阀杆表面。阀门上的标尺必须清晰可见,发现磨损及时更换。阀门的气动附件、铅封和盖帽等,一个都不能少。保温夹套不允许出现裂纹和凹陷的情况。在阀门运转时,禁止放置重物、站人以及用物体敲打等。尤其是铸铁阀门、非金属阀门这类,决不能出现以上现象。
        5.结语
        阀门的泄漏作为核电厂运作过程当中不能忽视的问题,阀门对于核电厂整体的安全性以及经济性都具有较大的影响,为了保证核电厂的稳定运作,消除阀门故障是非常关键的。消除阀门故障的关键最主要是对于阀门的设计选型以及后续的维护使用,需要全面优化阀门的设计和选型,选择良品,加强调试模式和手段,构建相关的维修模式和手段,这样可以在很大程度上满足生产的实际需求,减少阀门故障导致出现的经济损失和安全隐患。
        参考文献
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        [3]汽轮机调节阀操纵机构特性分析[J]. 徐章福,彭家强,李庆,邓彤天,钟晶亮.  东方电气评论. 2015(02)
        [4]大型超超临界二次再热汽轮机组超高压调节阀操纵机构动态特性分析[J]. 李庆,刘炯,刘宏兵,邵毅,陈林.  东方汽轮机. 2016(01)
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