標題電站用典型氣動截止閥簡介及故障分析

氣動截止閥門，廣泛用于火電廠、核電廠的重要系統中，是保證電站的安全生產的重大關鍵設備。在實際運行中，因其手動機構設置、盤根失效、操作不當、進氣流量不足等原因出現了較多故障，威脅著電站的安全穩定運行。本文以SEREG廠家生產的氣動截止閥為例，對電站用典型氣動截止閥的工作原理進行了分析，對中性點的設置進行了詳細闡述，對電站中使用的SEREG氣動截止閥和類似的氣動截門的運行及故障處理提供了依據。
        1 氣動截止閥門工作原理介紹
        氣動截止閥門工作原理：使用壓縮空氣作為動力源的閥門大部分采用遠程控制，由主控室手動或自動觸發動作指令，使進、排氣電磁閥動作，向執行機構內供、排壓縮空氣。壓縮空氣作用在活塞或隔膜上，克服閥門動作的摩擦力和閥桿上的彈簧彈力，從而壓下（對于失氣開閥門）或提起（對于失氣關閥門）閥桿，帶動閥芯上下動作，使閥門打開或關閉。
        在閥門失氣，驅動頭內無壓縮空氣時，閥門會按照系統的要求處于全開或全關的安全位置。電廠用儀用壓縮空氣，供氣壓力一般為4～9bar，在進入到閥門之前，首先通過過濾器將壓縮空氣過濾、凈化，然后通過減壓閥減壓，入口壓力表的讀數不超過4bar。壓力調整是能通過調節安裝在減壓閥頂部的調節螺釘來實現的，調節前要先擰松保護蓋。
        最為常見和應用最廣泛的氣動截止閥門四種類型是：手輪的失氣關閉閥門、手輪的失氣開啟閥門、無手輪的失氣關閉閥門、無手輪的失氣開啟閥門。
        2 氣動截止閥門結構簡介
        氣動截止閥門廣泛用于常規電廠及核電站的重要系統中，在大亞灣核電站、嶺核電站的每個機組各裝備有氣動截止閥。對于現場用氣動閥，為了防止氣源失去時，自動不可操作，都設有手動操作機構。在正常運行時，手動機構被鎖定在不影響閥門正常動作的安全位置（習慣稱之為“中性點”），以便在主控室或操作室遠程控制。在緊急情況下，即氣動回路故障，氣源失去或其它原因引起的氣動伺服機動作而帶來的遠程操作失效，可由操作人員使用手動機構將閥門從安全位置反向打開或關閉，達到控制閥門開關的目的，也可以根據系統需要將閥門固定在所需的開關位置。
        氣動截止閥的主要部件有：手輪、蝶簧、隔膜、隔膜腔、閥芯、閥體等。其具體結構，見圖1。    

        3 氣動截止閥門中性點設置
        所謂氣動截止閥的中性點是指當閥門正常運行時，手動裝置固定在某一不影響氣動操作的位置，這一位置區間稱為中性點，中性點不是一個點，而是一段小區域。
        在國內許多電站，因氣動截止閥的手動機構的位置設置，而引起閥門關度（開度）不夠造成內漏（行程短）的現象時有發生。大亞灣核電站投運以來，核島氣動截止閥門曾發生過多起因密封不嚴造成的內漏。如：1999年6月27日大亞灣D1REN121VP關閉不嚴；1999年7月26日大亞灣D1REN121VP關閉不嚴；2000年9月8日大亞灣D2REN124VP關閉不嚴；2000年10月13日大亞灣D2REN121VP關閉不嚴等。
        為保證機組的安全穩定運行，DNMC維修人員被迫在機組功率運行期間進入安全殼現場進行搶修，造成了維修人員的受照劑量增加，同時也影響了機組的安全運行水平。經過現場的檢查、維修情況可以看出，這些閥門內漏故障的造成原因都是由于閥門手動機構裝置的位置設置的不正確，阻礙了閥門閥芯的正常關閉，造成了閥門關閉不嚴，引起內漏。
        氣動截止閥為全開全關閥，通常都配有手動操作機構，按失氣后的安全位置可分為失氣關和失氣開兩種，按手動機構的配置方式不同，又分為直接式和間接式兩種。在閥門自動遠程控制投用，正常運行時手動機構被設置在中性點位置，以保證氣動執行機構順利動作。在氣源失去、氣動機構氣缸或隔膜漏氣等氣動機構不可用的緊急情況下，可利用手動機構開關閥門，或根據系統需要將閥門固定在某一要求位置，達到閥門的設計功能，滿足實際系統需求。
        在核電站現場的直接式氣動閥上都用金屬鏈栓著一個金屬勺尺，稱為中性點勺尺，這是DNMC維修人員維修后，調整定好中性點，以手輪的下平面到氣動頭鎖緊器上平面的距離加工而成的。這個勺尺供運行人員及其他部門的現場操作人員等不熟悉閥門結構的人員，手動操作閥門以后恢復手動裝置設置使用的即可。
        在火電廠，氣動閥門一般用在減溫水等重要系統中，在核電站氣動截止閥還有一部分被用作安全殼隔離等重要系統中，其功能和可靠性的完備，將直接影響到電廠的安全穩定運行，甚至是核安全。如果手動機構在操縱桿中設定得不正確，當閥門進行氣動操作時，手動機構會干擾氣動操作，使之不能關嚴而引起內漏，或者不能全開而造成流量不足，喪失閥門應有的功能。因此正確設置每個閥門的手輪機構位置，保證遠程操作控制，是所有進行此類閥門操作人員的必修課。特別是在核電廠中，該類閥門在核安全系統中被普遍使用，掌屋該類閥門的基本知識是提高電站安全運行水平，保證核安全的重要保證。