李開盈，王玉彬，邵家泉，陳松，邱波

（中核核電運行管理有限公司技術二處，浙江嘉興314000）

0 引 言

圖1 安全殼隔離閥系統(tǒng)流程示意圖

1 故障描述及初步原因分析

1.1 故障描述

在Q2-OT113 大修時，對其中的兩組安全殼隔離閥（1EBA001/002/013/014VA）進行了預防性密封檢查，檢查密封面透光試驗均不合格，經調整密封面，除1EBA014VA 外，其余3 個閥門均通過了透光試驗。1EBA014VA 更換新密封圈并重新調整后通過了透光試驗。之后，兩組安全閥隔離閥在貫穿件密封性試驗時也獲得通過。但是，在機組功率運行后發(fā)現(xiàn)這兩條貫穿件均發(fā)生泄漏，意味這4 個安全殼隔離閥均發(fā)生內漏。在隨后的Q2-OT405 大修時，4EBA013/014VA 在進行預防性密封面檢查時，出現(xiàn)了同樣情況，4EBA014VA 在通過調整密封圈安裝后通過了透光試驗，4EBA013VA 通過調整密封圈安裝仍無法通過透光試驗。

1.2 原因初步分析

由于發(fā)生內漏的6 個安全殼隔離閥全部進行了預防性維修，首先考慮維修行為導致的故障。查閱檢修文件包及檢修規(guī)程，主要內容為對閥門進行開關操作、防止閥門意外關閉的安全措施、密封面的檢查及密封性驗證,并無預防性更換零部件內容，根據以上的工序操作，在密封面檢查前并沒有會導致閥門產生內漏隱患的工序。從而排除人為操作的因素，該型閥門的共性內漏故障是由于閥門自身部件缺陷導致。

2 安全殼隔離閥的結構介紹

2.1 閥體結構介紹

安全殼隔離閥閥體分為三大部分：閥軸、閥板及閥座。

1）閥座是直接在閥體中加工而成，是一個硬質密封面。閥板通過安裝在其上的Ω 形彈性紫銅圈與閥座相配合形成密封。密封圈內襯有不銹鋼的支撐圈，使密封圈具有一定的剛性。

2）閥軸分成兩段，一段為驅動軸，和執(zhí)行機構連接；另一段為非驅動軸。非驅動軸一端為扁軸，在閥門開關過程中，軸承端蓋上的擋塊使軸只能轉動90°，為閥門的開關提供機械定位。另一端是一段偏心軸，套在閥板內，在轉動過程中可以使閥板相對密封面移動。

3）驅動軸一端通過方軸和執(zhí)行機構連接，驅動軸套裝在閥體上的軸套中，上面用螺釘固定一個撥塊，可以撥動順序軸套。另一端是一段粗軸偏心的細軸，上面裝有一彈簧機構。

2.2 執(zhí)行機構介紹

執(zhí)行機構從右到左分為4 個部分：動力部分、旋轉1/4機構、蓄能機構和減震機構。

1）動力部分包括手輪機構、電磁離合器、螺桿螺母、螺桿。當電磁線圈通電時，細牙錐型齒圈嚙合，手輪的運動傳遞給螺桿螺母。當電磁線圈斷電時，電磁離合器脫開，此時手動操作失效。

時間趨近化是以“現(xiàn)在”為時間軸中心，對其進行強力識解?；谶^去危機的發(fā)生或未來危機的預期，突出威脅迫在眉睫，抵御威脅刻不容緩，具有歷史性意義，應立即予以回應并采取措施防范。這一識解通常依靠兩種概念轉移實現(xiàn)，即過去到現(xiàn)在和將來到現(xiàn)在，具體分為五種詞匯語法項目：使用非限定性名詞短語在其他時間框架內構建ODC的影響，通過一般過去時和現(xiàn)在完成體并用的話語形式構建過去事件對將來的威脅無限延伸，使用名詞化詞組預期ODC的影響會在將來任意時刻產生，使用情態(tài)動詞短語構建ODC對現(xiàn)在和將來會產生持續(xù)的影響，以及通過包含平行對比的話語形式來強調未來是相反的或者具有優(yōu)勢的（ibid.：111-116）。

2）1/4 旋轉機構，是一個四連桿機構，它是專為蝶閥設計的一種機構，通過螺桿的線性運動，轉成閥桿的旋轉運動，帶動閥板關閉和開啟，并保證閥門關閉到位。

3）蓄能機構是閥門開啟后實現(xiàn)自動關閉的機構，它主要由拋物線型軸、彈簧、轉動部件組成。

4）減震機構由彈簧箱、彈簧、活塞及活塞桿組成，活塞上帶有O 形圈[3]。

3 故障原因分析和確認

3.1 故障原因分析

內漏故障屬于關閥故障，根據該型閥門結構，整個關閉運動過程為：當閥門收到關閉指令后，執(zhí)行機構中的電磁離合器松脫，儲能機構中儲存的能力釋放，帶動四連桿機構對閥體形成關閉旋轉動作。該旋轉動作傳遞到閥體驅動軸上，驅動軸旋轉，由于閥體彈簧機構頂住套筒部件，使套筒部件、順序套筒和閥板跟隨驅動軸轉動。當閥板轉動到90°時，非驅動軸上的扁軸和軸承端蓋上的擋塊接觸，非驅動軸、閥板、套筒部件及順序套筒連接在一起，均不再轉動。因為執(zhí)行機構的彈簧比細軸上的彈簧強，驅動軸產生的扭力大于細軸上的彈簧部件施加在套筒部件的摩擦力，驅動軸帶動細軸繼續(xù)轉動，彈簧部件和套筒部件接觸表面開始滑動。由于細軸和粗軸連接是偏心結構，在繼續(xù)旋轉時，細軸向閥板方向移動，推動閥板靠向密封面，閥板連著非驅動軸向閥座密封面方向擺動。當驅動軸完成最后10°旋轉（90°旋轉至100°）時，驅動軸撥塊與順序套筒中的擋塊相碰，驅動軸不再繼續(xù)轉動。此時，偏心細軸正好把閥板頂在閥體密封上，閥門完成密封。 根據閥門整個關閉動作，對涉及的部件故障進行分析，原因分析如圖2 所示。對圖2 中的故障點進行整理，如表1 所示。

圖2 故障原因分析圖

3.2 故障原因確認

1）4EBA013/014VA 檢查其密封圈未發(fā)生破損，壓緊螺栓未發(fā)生松動，安裝位置與圖樣比對正確。查閱1#機組涉及的4 臺閥門相關檢修報告：4 臺閥門經過1 個預防性周期運行，檢查均未發(fā)現(xiàn)密封面破損情況。綜合維修檢查、修后試驗、歷史經驗等因素，可以排除密封圈破損、密封安裝不到位、密封圈壓緊螺栓松動這3 個故障因素。

2）查詢涉及閥門的檢修歷史，閥門的執(zhí)行機構和閥門驅動軸均未進行過更換，且均未進行脫開連接相關的檢修，不存在閥軸與執(zhí)行機構連接部位因拆裝而磨損情況。

3）查詢相關檢修規(guī)程及檢修步驟，由于該閥門在檢修時若電磁離合器意外失電，閥門將快速關閉，且關閉力非常巨大。曾在其它電廠同型閥門出現(xiàn)過閥門意外快速關閉時把工作人員防砸鞋直接切斷的事件。因此，為保護檢修時人員安全，需要在檢修時在閥門執(zhí)行機構的減震機構內安裝定位頂絲頂住活塞桿，該定位頂絲的長度正好為閥門全行程。實際在1EBA014VA 和4EBA013VA 更換密封圈時定位頂絲可以完全旋入，并且從執(zhí)行機構開關顯示上也可以看出閥門可以全開到位，表面執(zhí)行機構選擇行程是合格的，排除執(zhí)行機構故障。

4）由于閥門關閉力很大，只有硬度較大或體積較大的異物才能卡在密封面處。在4#機組檢查時未發(fā)現(xiàn)異物，在1#機組發(fā)現(xiàn)故障后拆除風管，對安全殼隔離閥安裝臨時盲板進行封堵時，也未在2 個外閥密封面處閥芯發(fā)現(xiàn)異物。因而，異物導致閥門內漏的故障予以排除。

5）驅動軸撥塊松動固定螺栓松動，可能導致?lián)軌K旋轉，等效順序套筒2 個擋塊角度減小。那么不僅影響到閥門最后10°的壓緊，同時也會使閥門不能打開至全開。6 個閥門在進行全開全關試驗時，結果都是合格的。因此，也排除該因素。

表1 故障因素表

6）若出現(xiàn)套筒部件與順序套筒連接螺栓松脫，那么閥門在關閉過程中的作用和順序套筒擋塊磨損的作用是相同的，就是會使閥門在最后10°關閉時，偏心細軸旋轉過角度。如果偏心細軸在未走完10°時已經把閥板緊緊壓在了閥座上，那么以上2 個因素都不會影響閥門密封。同時，若套筒部件與順序套筒連接螺栓松脫會導致閥門無法開啟到位甚至無法打開。實際情況全開試驗是合格的，因此也排除該因素。

7）根據上文所述，順序套筒擋塊磨損和偏心細軸頂端磨損必須同時出現(xiàn)故障，才可能導致閥板最后10°壓緊不到位情況。并且執(zhí)行機構中的減震活塞行程也是有限的，也限制了閥門關閉角度超過100°的情況。以此可以判定順序套筒的擋塊磨損也不會直接影響閥門密封，予以排除。

通過上述分析，閥門故障點縮減為以下3 項（均為設備維護手冊中未要求進行預防性項目的部件，且在目前規(guī)程的解體范圍內無法直接觀測到，需要擴大解體范圍來進行驗證）：偏心細軸頂端磨損、軸承端蓋擋塊磨損、非驅動軸軸承磨損。

在405 大修檢修窗口，通過4EBA 故障閥門對這3個可能故障點進行逐一檢查，偏心軸和非驅動軸軸承未發(fā)現(xiàn)明顯磨損痕跡，發(fā)現(xiàn)軸承端蓋擋塊存在明顯的撞擊凹坑。軸承端蓋擋塊凹坑意味著閥門在快速關閉過程中首先旋轉過角度，導致最后10°壓閥板時密封面偏移，無法行成很好的密封。

該共性故障的根本原因為軸承端蓋磨損，導致閥門關閉限位不準確，最終使閥門關閉后發(fā)生內漏。維修人員對凹坑進行補焊并打磨，修復完成的軸承端蓋回裝后，對相關閥門進行透光和泄漏檢測密封試驗，均獲得通過。

4 結 語

安全殼隔離閥是與核安全相關的重要閥門，結構復雜，隨著使用年限的增加，閥門在定期密封泄漏試驗時，閥門內漏次數在增多。以往的運行和維護經驗及廠家的維護手冊，并未系統(tǒng)性地對內漏故障進行分析，導致維修人員在內漏故障發(fā)生后，按相關文件完成檢查未發(fā)現(xiàn)異常時，便不知道該如何查找故障。本文通過對閥門結構及閥門動作全過程進行分析，補全該型閥門內容故障的可能因素，為以后查找故障點提供了指導。

經實踐驗證，根據廠家維護建議制定的預防性項目并未很好地覆蓋實際容易出現(xiàn)的故障點，需要對預防性大綱進行調整，并把該型閥門的部分備件劃定為易損件，使預防性維護真正實現(xiàn)預防缺陷發(fā)生的目的。