韓 鵬，于群利，張 帆，曾韻韜，吳 浩

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江嘉興 314300）

0 引言

空氣閘門作為重水堆核電（簡稱重水堆）機(jī)組安全殼系統(tǒng)的子系統(tǒng)，是保證安全殼完整性不被破壞的情況下，人員或設(shè)備進(jìn)出反應(yīng)堆廠房的通道。每臺空氣閘門由輔助廠房側(cè)閘門和反應(yīng)堆廠房側(cè)閘門組成，兩道閘門之間的腔室為緩沖區(qū)。在閘門關(guān)閉時由門銷將門扇和門框進(jìn)行定位，密封條處于充壓狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)門扇和筒體門框密封面之間的密封，以保證安全殼的密封性。

空氣閘門密封條是由儲氣罐進(jìn)行供氣，密封條的充氣壓力為0.32～0.33 MPa，如密封條出現(xiàn)破損或其他原因?qū)е旅芊鈼l壓力低于0.287～0.293 MPa，壓力開關(guān)會自動觸發(fā)密封條低壓力報警。造成空氣閘門密封條低壓力報警故障的原因較多，密封條氣源回路和動力源回路有很多聯(lián)鎖裝置，導(dǎo)致故障的排查定位較為困難且耗費(fèi)時間。所以對密封條氣源回路的聯(lián)鎖方式和缺陷表象進(jìn)行梳理分類，并逐層剖析故障產(chǎn)生的原因和處理方法，以保證在出現(xiàn)相關(guān)故障時能夠快速、準(zhǔn)確的定位處理。

1 故障分析方法

重水堆空氣閘門共有兩路氣源，一路為密封條氣源，另一路為動力氣源，密封條氣源聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)是由動力氣源聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)以機(jī)械形式進(jìn)行控制，即閘門在關(guān)閉過程中，由動力氣源聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的充放氣手輪軸控制密封條充氣；密封條充氣完成后充氣回路關(guān)閉，由動力氣源聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)齒條控制密封條補(bǔ)氣回路對密封條進(jìn)行持續(xù)補(bǔ)氣；閘門開啟過程中，由動力氣源聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的充放氣手輪軸控制密封條排氣后，齒條控制密封條補(bǔ)氣回路關(guān)閉。所以空氣閘門的動力氣源聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)關(guān)閉、閉鎖、開啟3 個狀態(tài)分別對應(yīng)密封條充氣、補(bǔ)氣、排氣3 個狀態(tài)。因密封條排氣時觸發(fā)的低壓信號是作為正常模式信號，不會觸發(fā)壓力開關(guān)報警，故可以不考慮排氣回路。針對密封條低壓力報警故障，從密封條、密封條充氣回路、密封條補(bǔ)氣回路3 個方面進(jìn)行分析。

2 故障分析及處理

2.1 密封條泄漏

2.1.1 密封條進(jìn)氣管破損導(dǎo)致泄漏

（1）故障分析：密封條進(jìn)氣管和供氣儀表管連接方式為橡膠管套在金屬儀表管上，使用卡箍對橡膠進(jìn)氣管進(jìn)行固定。因?yàn)槭墙饘俟芎拖鹉z管連接，又是使用的金屬卡箍，加之密封條充放氣時進(jìn)氣管處的微量膨脹、收縮，所以儀表管的管口和卡箍容易對橡膠管產(chǎn)生磨損，造成進(jìn)氣管破損漏氣。

（2）處理方式：對儀表管的管口進(jìn)行打磨修整，消除銳邊、毛刺等，使管口處盡量圓整、光滑，減少管口對橡膠進(jìn)氣管的磨損；在橡膠進(jìn)氣管和卡箍的接觸位置采用橡膠或膨體四氟等硬度較低的柔性非金屬材料進(jìn)行襯墊，避免金屬卡箍和橡膠進(jìn)氣管直接接觸，對橡膠進(jìn)氣管造成磨損。

2.1.2 密封條本體破損泄漏

（1）故障原因分析：①導(dǎo)致密封條本體破損的原因除橡膠的正常老化和密封條的制造缺陷外，基本上會受外部因素影響。密封條本身為硅橡膠材質(zhì)，如密封條槽框和密封面清理不干凈、有尖銳異物或密封條槽框和密封面本身有銳邊、毛刺等缺陷，在密封條充氣膨脹后，極有可能損壞密封條；②密封條是沿空氣閘門門扇外圈安裝，硅橡膠密封條本身硬度較低且具有彈性，而且長度略大于密封條槽框。如果密封條安裝方法不當(dāng)，會有一段區(qū)域內(nèi)的密封條長度稍長于槽框長度，然后靠外力將密封條擠壓并塞進(jìn)密封條槽框內(nèi)，在多次充放氣后，會有密封條脫出槽框的可能。

（2）處理方式：①在密封條安裝前要注意密封條槽框和門框密封面的清理檢查，消除可能對密封條造成損壞的異物、毛刺、銳邊等后才可安裝密封條，并定期檢查清理密封面，及時對密封面的缺陷進(jìn)行修復(fù)。人員轉(zhuǎn)運(yùn)檢修工具、材料、設(shè)備等通過設(shè)備閘門需注意保護(hù)密封條和密封面，防止物項搬運(yùn)時碰傷密封條和密封面；②掌握密封條正確的安裝方法。密封條本體破損漏氣故障判斷比較直觀，其表現(xiàn)為壓力表持續(xù)保持在低壓力狀態(tài)，可以根據(jù)漏氣聲音、氣流感覺、檢漏液查漏等方式判斷漏氣位置。在缺少新密封條備件的緊急情況下，可應(yīng)急使用樂泰MS939 對舊密封條破損位置進(jìn)行修補(bǔ)，密封條修補(bǔ)必須經(jīng)過24 h 以上固化并打壓試驗(yàn)合格后才能復(fù)用。另外密封條使用壽命為5 年，需合理的安排預(yù)維更換時間，防止密封條因老化出現(xiàn)損壞失效。

2.2 密封條充氣回路異常

2.2.1 動力氣源回路聯(lián)鎖裝置異常

（1）故障分析：空氣閘門關(guān)閉時控制密封條充氣的動力氣源回路聯(lián)鎖裝置傳動方式為，齒條上鎖后觸碰信號開關(guān)，電磁閥接受信號將進(jìn)氣口和供氣口連通，氣源進(jìn)入充放氣手輪軸的驅(qū)動氣缸中，氣缸驅(qū)動充放氣手輪軸旋轉(zhuǎn)動作，由軸末端壓板切換充氣閥的閥位?？刂泼芊鈼l充氣的動力氣源回路聯(lián)鎖裝置由充放氣手輪軸、驅(qū)動氣缸、電磁閥組成，故上述3 個裝置故障都可能造成密封條充氣異常、產(chǎn)生低壓力報警。

（2）處理方式：①可以按照閘門手動操作程序，使用手輪轉(zhuǎn)動充放氣手輪軸控制密封條充氣，以此判斷充放氣手輪軸是否存在卡澀。如充放氣手輪軸出現(xiàn)卡澀故障，需拆除充放氣手輪軸，查找卡澀原因并進(jìn)行修復(fù)；②充放氣手輪軸驅(qū)動氣缸為雙作用氣缸，氣缸的固定以及和充放氣手輪的連接均為銷連接，拆除較為簡單，而且只要在閘門開或關(guān)閉狀態(tài)（氣缸為無氣狀態(tài)）不需建立隔離安全措施即可拆除氣缸。在判斷故障時可以將氣缸拆除，連接臨時氣源進(jìn)行氣缸動作試驗(yàn)，以此判斷氣缸是否存在卡澀故障。如氣缸出現(xiàn)卡澀故障需要解體氣缸進(jìn)行檢查處理，必要時更換新氣缸；③通過上述檢查已排除充放氣手輪軸和驅(qū)動氣缸故障，再排除信號故障，即可定位電磁閥閥體是否存在卡澀故障。如判斷電磁閥閥體出現(xiàn)故障，需要解體閥門進(jìn)行檢查處理，必要時更換新閥門。

2.2.2 密封條充氣回路異常

（1）故障分析：密封條充氣回路是由密封條氣源儲氣罐供氣，在密封條充氣閥進(jìn)氣口和供氣口連通后，密封條氣源通過密封條充氣閥進(jìn)入密封條內(nèi)。如出現(xiàn)氣源管線漏氣、密封條充氣閥故障均可能造成密封條進(jìn)氣量不足或無氣源，從而觸發(fā)密封條低壓力報警。

（2）處理方式：①根據(jù)聲音、檢漏液判斷進(jìn)氣管線上的所有卡套接頭及密封條充氣閥的螺紋接頭是否存在泄漏，并對漏點(diǎn)進(jìn)行處理；②充氣閥為機(jī)械控制的兩位三通閥，判斷其是否存在故障可以在空氣閘門開啟的狀態(tài)下拆除充氣閥的供氣口和管現(xiàn)連接的卡套接頭，在充氣閥供氣口處連接臨時管線及壓力表，通過手動按壓閥門頂部的按鈕判斷閥體內(nèi)部是否存在卡澀及氣源壓力是否符合要求。如判斷充氣閥出現(xiàn)故障，需要解體閥門進(jìn)行檢查處理，必要時更換新閥門。

2.2.3 操作不當(dāng)

（1）故障分析：空氣閘門開關(guān)由操作盤柜上的開門按鈕進(jìn)行控制，在閘門關(guān)閉密封條且已進(jìn)入充氣階段，如此時按下開門按鈕，密封條立即會改變?yōu)樾箟籂顟B(tài)，由于壓力開關(guān)接受的信號來不及切換為正常泄壓信號，仍是作為異常信號觸發(fā)密封條低壓力報警。故閘門關(guān)閉時，必須等待密封條充氣完成后，即操作盤柜上關(guān)門信號燈熄滅后，才能再次進(jìn)行閘門開啟操作。

（2）處理方式：通過培訓(xùn)，加強(qiáng)人員操作空氣閘門的技能，并在空氣閘門操作盤柜上張貼醒目的警示標(biāo)識。如果確定是人員操作不當(dāng)造成密封條低壓力報警，則手動對報警進(jìn)行復(fù)位。

密封條充氣過程中產(chǎn)生低壓力報警時，首先需在閘門上鎖后檢查密封條充放氣手輪軸是否正常旋轉(zhuǎn)，軸端壓塊完全按壓住密封條充氣閥頂部按鈕。如密封條充放氣手輪軸動作異常或無動作，需對動力氣源回路進(jìn)行排查；如密封條充放氣手輪軸動作正常，則對密封條充氣回路進(jìn)行排查。動力氣源回路聯(lián)鎖裝置故障、密封條充氣回路異常一般表現(xiàn)為密封條充氣緩慢或充氣回路無氣供給密封條。

2.3 密封條補(bǔ)氣回路異常

（1）故障分析：補(bǔ)氣回路的氣源由密封條氣源儲氣罐供氣，通過流量調(diào)節(jié)閥、密封條補(bǔ)氣閥、密封條排氣閥3 個聯(lián)鎖裝置后進(jìn)入密封條。密封條補(bǔ)氣回路由動力氣源回路控制，在閘門齒條上鎖時依靠齒條上壓板螺釘以機(jī)械按壓方式切換補(bǔ)氣閥的閥位，從而打開補(bǔ)氣回路向密封條補(bǔ)氣。所以在空氣閘門密封條補(bǔ)氣過程，導(dǎo)致密封條產(chǎn)生低壓力報警的因素分為：密封條補(bǔ)氣回路管線泄漏、排氣閥故障、補(bǔ)氣閥故障、流量調(diào)節(jié)閥開度問題。

（2）排查及處理方式：①密封條補(bǔ)氣回路上如出現(xiàn)氣源管線漏氣造成密封條進(jìn)氣量不足，根據(jù)聲音、檢漏液判斷進(jìn)氣管線上的所有卡套接頭及各連鎖閥的螺紋接頭是否存在泄漏，并對漏點(diǎn)進(jìn)行處理；②判斷排氣閥的功能是否正常，可以在閘門關(guān)閉的狀態(tài)下松開排氣閥排氣口的卡套接頭，確認(rèn)排氣口是否漏氣（如排氣閥功能正常，在閘門關(guān)閉的狀態(tài)下，其排氣口應(yīng)無氣）；手動按下閥門頂部的按鈕，確認(rèn)密封條的壓力可以通過排氣閥的排氣口正常泄壓，松開按鈕后排氣閥應(yīng)能依靠彈簧完全復(fù)位，以此判斷排氣閥是否存在卡澀、竄氣等故障。如判斷排氣閥出現(xiàn)故障，需要解體閥門進(jìn)行檢查處理，必要時更換新閥門；③在閘門關(guān)閉狀態(tài)下觀察齒條壓板及螺釘位置，是否完全壓實(shí)密封條補(bǔ)氣閥頂部切換按鈕，一般在閥位沒有切換到位的情況下，補(bǔ)氣閥排氣口會伴有明顯的漏氣聲音，可以手動將補(bǔ)氣閥頂部切換按鈕再往下按壓，如漏氣聲音消除，說明齒條壓板及螺釘位置出現(xiàn)偏移，打開閘門后調(diào)整即可；判斷閥門是否存在故障，可以確認(rèn)在閥位完全切換到位的情況確認(rèn)，如排氣口或切換按鈕處持續(xù)漏氣，說明閥體內(nèi)密封件損壞。開門狀態(tài)下手動操作閥門，確認(rèn)閥體內(nèi)是否存在卡澀，松開按鈕后補(bǔ)氣閥應(yīng)能依靠彈簧完全復(fù)位，以此判斷補(bǔ)氣閥是否存在卡澀、竄氣等故障。如判斷補(bǔ)氣閥出現(xiàn)故障，需要解體閥門進(jìn)行檢查處理，必要時更換新閥門；④流量調(diào)節(jié)閥至今未出現(xiàn)過閥體故障，但是由于閥門安裝在門體上，可能會出現(xiàn)人員誤碰改變其開度的可能，廠家維修手冊上對于流量調(diào)節(jié)閥無明確的開度要求，只要調(diào)節(jié)閥的開度能保證補(bǔ)氣流量大于密封條的泄漏量即可。

閘門在關(guān)閉時齒條先上鎖控制密封條補(bǔ)氣，后充放氣手輪軸控制密封條充氣，密封條補(bǔ)氣閥由齒條壓板螺釘控制，在閘門關(guān)閉時，密封條先進(jìn)行少量補(bǔ)氣，再進(jìn)行密封條充氣。所以補(bǔ)氣回路故障表現(xiàn)為：密封條充氣前無補(bǔ)氣過程或補(bǔ)氣非常緩慢，在密封條充氣完成后密封條壓力持續(xù)下降。

3 結(jié)束語

通過對空氣閘門的密封條、密封條充氣回路、密封條補(bǔ)氣回路功能進(jìn)行分析，梳理和制定空氣閘門低壓力報警的故障定位和處理的方法，制作空氣閘門密封條低壓力報警原因?qū)φ毡砑翱諝忾l門密封條氣源聯(lián)鎖示意圖，并將其轉(zhuǎn)換為《空氣閘門密封條低壓力報警故障排查維修規(guī)程》，在后續(xù)處理空氣閘門密封條低壓力報警故障時，使用維修規(guī)程可以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的對故障進(jìn)行定位，故障定位時間明顯降低50%以上，減少因空氣閘門不可用導(dǎo)致機(jī)組進(jìn)入技術(shù)規(guī)格書的時間，改變以往處理空氣閘門密封條相關(guān)故障時盲目處理、試驗(yàn)的情況。