劉玉梅，賴斌生，倪立航，張　俊，畢建偉福建福清核電有限公司，福建福州　350300

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福清核電人員閘門(mén)常見(jiàn)故障處理

劉玉梅，賴斌生，倪立航，張俊，畢建偉
福建福清核電有限公司，福建福州350300

摘要人員閘門(mén)是核電站第三道屏障的一部分，作為反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí)安全殼的唯一進(jìn)出通道，人員閘門(mén)必須運(yùn)行可靠，且可操作性好。論文對(duì)人員閘門(mén)運(yùn)行過(guò)程中易發(fā)故障進(jìn)行了歸納總結(jié)，并給出相應(yīng)故障處理的基本方法及預(yù)防措施，為保證人員閘門(mén)的正常運(yùn)行，人員能安全快速進(jìn)出安全殼，并防止放射性污染物的擴(kuò)散提供了重要技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞人員閘門(mén)；故障處理；預(yù)防措施

人員閘門(mén)作為核電站第三道屏障的一部分，其作用是防止放射性污染物的擴(kuò)散，主要功能是供人員和小型設(shè)備在反應(yīng)堆運(yùn)行或熱停堆時(shí)通過(guò)安全殼，而不損壞其密封功能。由于機(jī)組啟動(dòng)前及換料大修期間人員進(jìn)出很多，人員閘門(mén)開(kāi)關(guān)頻繁，容易發(fā)生故障，如導(dǎo)致人員進(jìn)出受阻、人員被困等現(xiàn)象，則會(huì)對(duì)整個(gè)核島內(nèi)工作開(kāi)展產(chǎn)生極大阻礙。因此，本文結(jié)合人員閘門(mén)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)常見(jiàn)故障進(jìn)行歸納總結(jié)并制定相應(yīng)預(yù)防措施，盡量避免出現(xiàn)故障，故障出現(xiàn)時(shí)能得到快速解決，以保證人員閘門(mén)的正常運(yùn)行。

1　人員閘門(mén)的結(jié)構(gòu)組成及功能

1.1人員閘門(mén)的結(jié)構(gòu)組成

人員閘門(mén)是一個(gè)內(nèi)徑Ф2 900mm，長(zhǎng)5 200mm的鋼制筒形結(jié)構(gòu)，貫穿安全殼殼壁并與鋼襯里相焊接。筒體兩端鉸接著起密封作用的承壓門(mén)，門(mén)自安全殼內(nèi)向外壓緊，形成一個(gè)承壓密封艙室。實(shí)現(xiàn)閘門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的操控機(jī)構(gòu)主要有：鉸鏈機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、升降門(mén)階、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)、壓力平衡機(jī)構(gòu)等。人員閘門(mén)結(jié)構(gòu)組成如圖1、圖2所示。

1.2人員閘門(mén)的功能

作為反應(yīng)堆安全殼上的重要設(shè)備，人員閘門(mén)的主要功能是供人員和小型設(shè)備在反應(yīng)堆運(yùn)行或熱停堆時(shí)通過(guò)安全殼，而不損壞其密封功能。此外，事故情況下，它可作為人員緊急撤離的出口；冷停堆時(shí)，閘門(mén)解除聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)雙開(kāi)，可作為人員和小型設(shè)備進(jìn)出安全殼的通道；安全殼進(jìn)行密封和強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，作為增壓/減壓艙。

2　人員閘門(mén)常見(jiàn)故障的處理及預(yù)防

2.1電磁離合器故障

故障現(xiàn)象：人員閘門(mén)電磁離合器無(wú)法脫開(kāi)或無(wú)法吸合，導(dǎo)致閘門(mén)自動(dòng)快速關(guān)閉功能不可用。

原因分析：

1）電磁離合器間隙過(guò)大，正常間隙應(yīng)在0.9mm±0.2mm，間隙超出正常范圍導(dǎo)致離合器無(wú)法吸合或吸合力不足；

圖1　人員閘門(mén)中間艙內(nèi)操控機(jī)構(gòu)

圖2　人員閘門(mén)門(mén)上操控機(jī)構(gòu)

2）電磁離合器間隙過(guò)小，離合器脫開(kāi)后正常間隙應(yīng)在0.9mm±0.2mm，由于離合器傳動(dòng)軸或離合器靠背輪定位螺釘松動(dòng)，發(fā)生軸向竄動(dòng)，導(dǎo)致離合器無(wú)脫開(kāi)間隙

可通過(guò)重新調(diào)整離合器間隙至正常范圍（0.9mm±0.2mm），并緊固定位螺釘進(jìn)行處理。由于閘門(mén)服役期間（換料大修和機(jī)組啟動(dòng)前），閘門(mén)頻繁操作容易導(dǎo)致各處定位螺釘松動(dòng)，所以在此期間，應(yīng)每天檢查離合器靠背輪定位螺釘是否松動(dòng)，電磁離合器間隙是否正常。

2.2聯(lián)鎖防逆機(jī)構(gòu)故障

故障現(xiàn)象：閘門(mén)外門(mén)無(wú)法打開(kāi)，安全離合器動(dòng)作保護(hù)。

原因分析：手動(dòng)模式下關(guān)閉人員閘門(mén)內(nèi)門(mén)時(shí)，閘門(mén)鎖緊栓過(guò)早觸碰行程開(kāi)關(guān)，閘門(mén)關(guān)閉指示燈亮，而閘門(mén)鎖緊栓尚未頂開(kāi)聯(lián)鎖棘爪。

棘爪與棘輪咬合狀態(tài)下無(wú)法傳動(dòng)，在打開(kāi)外門(mén)時(shí)安全離合器過(guò)載動(dòng)作，閘門(mén)無(wú)法開(kāi)啟。

可通過(guò)操作外門(mén)手輪朝關(guān)閉方向轉(zhuǎn)2圈，使內(nèi)門(mén)棘爪與棘輪脫開(kāi)，復(fù)位安全離合器進(jìn)行解決。在操作閘門(mén)過(guò)程中，應(yīng)注意：

1）當(dāng)閘門(mén)聯(lián)鎖后，所有開(kāi)門(mén)操作執(zhí)行之前需確認(rèn)對(duì)應(yīng)鎖緊裝置棘輪和棘爪脫開(kāi)；

2）遇到閘門(mén)無(wú)法打開(kāi)時(shí)，應(yīng)先檢查防逆棘爪是否未脫開(kāi)，查明原因處理后再進(jìn)行開(kāi)關(guān)門(mén)操作；

3）安全離合器動(dòng)作保護(hù)后必須進(jìn)行復(fù)位（反向轉(zhuǎn)動(dòng)手輪），否則無(wú)法傳動(dòng)。

2.3控制繼電器故障

故障現(xiàn)象：人員閘門(mén)無(wú)法自動(dòng)操作。

原因分析：自動(dòng)電磁離合器控制繼電器故障，離合器無(wú)法得電。

需聯(lián)系電氣更換新的繼電器。在閘門(mén)自動(dòng)模式操作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作但閘門(mén)無(wú)動(dòng)作，可判斷為自動(dòng)電磁離合器未吸合；如離合器間隙在合格范圍，應(yīng)考慮電氣方面原因，此時(shí)給出開(kāi)/關(guān)門(mén)操作命令后電磁離合器無(wú)磁力（可用薄金屬試驗(yàn)）。

2.4安全離合器限位故障

故障現(xiàn)象：人員閘門(mén)無(wú)法自動(dòng)操作。

原因分析：安全離合器限位開(kāi)關(guān)支架變形，限位開(kāi)關(guān)觸頭觸碰到安全離合器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)被切斷。

可通過(guò)矯正安全離合器限位開(kāi)關(guān)支架，確認(rèn)限位開(kāi)關(guān)觸頭與安全離合器間隙保持在2mm左右。閘門(mén)服役期間（換料大修和機(jī)組啟動(dòng)前），應(yīng)每天檢查各部位限位開(kāi)關(guān)（特別是安全離合器和限位開(kāi)關(guān)觸頭的間隙），發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行處理。

2.5閘門(mén)平衡閥絲杠彎曲

故障現(xiàn)象：平衡閥絲杠彎曲，無(wú)法關(guān)閉平衡閥。

原因分析：平衡閥傳動(dòng)鏈條安裝不正確，導(dǎo)致平衡閥與閘門(mén)無(wú)法同步關(guān)閉，平衡閥關(guān)閉后（閘門(mén)未關(guān)閉到位）鏈條仍在傳動(dòng)，將絲杠頂彎。

出現(xiàn)此故障，需取下平衡閥傳動(dòng)鏈條，更換彎曲的傳動(dòng)絲杠，關(guān)閉閘門(mén)和平衡閥，再安裝傳動(dòng)鏈條。安裝平衡閥鏈條時(shí)，應(yīng)注意必須在閘門(mén)完全關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行，防止平衡閥絲杠受損；閘門(mén)進(jìn)行密封試驗(yàn)前，可將平衡閥鏈條臨時(shí)取下，待進(jìn)行密封試驗(yàn)時(shí)回裝調(diào)整（盡量減少平衡閥的動(dòng)作次數(shù)）。

2.6外門(mén)門(mén)體頂部限位觸桿變形

故障現(xiàn)象：外門(mén)門(mén)體頂部限位桿變形，過(guò)度觸碰限位開(kāi)關(guān)，易導(dǎo)致限位開(kāi)關(guān)損壞。

原因分析：閘門(mén)外門(mén)有自開(kāi)現(xiàn)象，開(kāi)門(mén)速度過(guò)快，門(mén)體防撞減振塊過(guò)度壓縮，導(dǎo)致外門(mén)頂部限位觸桿撞擊通道筒壁，觸桿變形。

此時(shí)需校正外門(mén)限位觸桿，并加長(zhǎng)防撞桿。由于開(kāi)門(mén)速度快易導(dǎo)致閘門(mén)限位觸桿碰撞筒壁，可將外門(mén)防撞桿加長(zhǎng)20mm，以避免撞擊導(dǎo)致觸桿變形；此外，可在外門(mén)開(kāi)啟速度由快速切換為慢速后，將閘門(mén)操作模式由自動(dòng)模式打?yàn)槭謩?dòng)模式，以控制開(kāi)啟速度。

2.7閘門(mén)門(mén)體密封圈破損

故障現(xiàn)象：閘門(mén)密封圈局部突出，在閘門(mén)關(guān)閉過(guò)程中被擠壓破損。

原因分析：密封圈從安裝槽中彈出未及時(shí)復(fù)位，被閘門(mén)擠壓破損。

此時(shí)需更換新密封圈并涂抹潤(rùn)滑劑。在進(jìn)行開(kāi)關(guān)門(mén)操作時(shí)應(yīng)注意檢查密封圈是否有凸出等異?，F(xiàn)象；另外，可在密封圈表面涂抹適量潤(rùn)滑劑，防止與門(mén)框摩擦導(dǎo)致密封圈彈出，對(duì)于特別容易彈出的部位用瞬干膠進(jìn)行固定。

3　結(jié)論

人員閘門(mén)是反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí)安全殼的唯一進(jìn)出通道，機(jī)組啟機(jī)前及換料大修期間，人員閘門(mén)也是人員和小型設(shè)備進(jìn)出安全殼的通道。一旦人員進(jìn)出受阻，將會(huì)阻礙核島內(nèi)所有工作的開(kāi)展，進(jìn)而影響機(jī)組狀態(tài)上行，甚至如果導(dǎo)致人員長(zhǎng)時(shí)間被困在中間艙內(nèi)，會(huì)因窒息危及工作人員生命。因此，確保人員閘門(mén)的正常運(yùn)行至關(guān)重要，本文結(jié)合人員閘門(mén)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)其常見(jiàn)故障制定了相應(yīng)的處理方法和預(yù)防措施，為人員閘門(mén)的故障處理及預(yù)防，保證其運(yùn)行穩(wěn)定性及良好的操作性提供了重要技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

［1］沈勇堅(jiān)，胡士光，徐道平，等.核電廠人員閘門(mén)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)［J］.機(jī)械工程師，2015（7）：244-246.

［2］趙志德，何宏龍.秦山核電站人員閘門(mén)的更換及新閘門(mén)的特點(diǎn)［J］.核電工程與技術(shù)，2003（4）：7-10.

［3］錢(qián)浩，賀寅彪，張明.核電站安全殼人員閘門(mén)應(yīng)力分析［J］.力學(xué)季刊，2009，30（4）：638-644.

［4］王曉軒，虞雁翎，等.人員閘門(mén)試驗(yàn)大綱.大連寶原核設(shè)備有限公司，2009.

［5］王曉軒，虞雁翎，等.人員閘門(mén)、應(yīng)急閘門(mén)操作手冊(cè).大連寶原核設(shè)備有限公司，2009.

中圖分類(lèi)號(hào)TL4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）165-0219-02

作者簡(jiǎn)介：劉玉梅，福建福清核電有限公司。賴斌生，福建福清核電有限公司。倪立航，福建福清核電有限公司。張俊，福建福清核電有限公司。畢建偉，福建福清核電有限公司。