压水堆（M310）凝结水主调阀阀位不稳的研究

袁鑫 蔡国辉 叶清 蒙堆强 刘吉双

福建福清核电有限公司 福建福清 350300

压水堆核电厂M310堆型的凝结水抽取系统（简称CEX）是汽机热力主循环中的一个重要组成部分，主要功能是接受汽轮机排汽并将其冷却成凝结水，主要设计基准是为汽轮发电机提供一个经济的背压，在所有的运行方式下，向除氧器输送所要求的凝结水量，是电厂非常重要的系统。

该系统中的凝结水主调阀管道气动调节阀（代码：CEX025VL）是除氧器进水调节阀，控制除氧器液位，确保蒸汽发生器二回路水位合格，属于SPV级设备，对电厂来说至关重要。

大修对该阀在线诊断时发现阀门保持在任意开度（全关位置除外），阀位均无法稳定，阀门全开时上气缸压力无法排空、下气缸压力无法饱和，且上、下气缸平衡压力较低（约1.2bar）。为解决阀位不稳问题，现进行根本原因分析及处理验证过程，找到其原因，彻底解决问题，保证阀门安全稳定运行[1]。

1 阀位不稳根本原因分析及处理验证过程

CEX025VL为WEIR公司生产的阀门，阀体型号为BV500型，配WEIRA36BHJFW型双作用活塞式气动执行机构，ABBTZID-C型智能定位器。阀门在控制信号为20mA时上腔饱和、下腔排空而关闭；控制信号为4mA时下腔饱和、上腔排空而全开；阀门定位器失电及失去气源时，阀位保持不变。根据阀门型号、工作原理、结构图等分析可能是以下三点原因造成。

1.1 定位器故障

如果定位器故障，反馈给阀门的信号不稳，或者多频反馈将导致阀位得到的信息不准确，频繁调整，阀位不能稳住。

经现场检查定位器，用相关仪器矫正后，得知定位器正常，不是由于定位器故障导致的阀位不稳现象。

1.2 上气缸漏气

上气缸漏气的话，会导致上气缸无法充满压空，阀门将不能关闭到位，另外给定信号让阀位稳定在某处，因上气缸漏气，上气缸会通过定位器频繁补气，导致阀位频繁波动，不能很好地稳定在某一给定位置[2]。

经使用检漏液全方位对上气缸检查，重点对各密封圈接口处仔细检查，未发现检漏液有鼓泡现象，故验证上气缸无漏气。

1.3 下气缸漏气

下气缸如果漏气，将造成下气缸压力无法饱和，给定信号让阀位稳定在某一处时，由于下气缸漏汽会导致气缸内压力无法与原设定压力吻合，将不足以支撑气缸中间活塞，造成阀位螺塞向下运动，带动阀杆、阀芯向下运动。这时阀位反馈至定位器，将自动往下气缸补气，这种不停漏气、不停补气的过程将体现为阀位不稳现象。

经使用检漏液对阀门仪控附件、仪表管线、下气缸本体、下气缸密封圈接口处仔细检查，通过检查结果分析，最终锁定故障原因为下气缸漏气，漏气部位如图1所示。

对阀门气动头进行解体检查，发现下气缸与气动杆间铜套、O型密封圈完好无异常，立柱法兰与下气缸托板通过螺栓连接（如图1所示），而下气缸底板法兰与立柱法兰面之间螺栓孔的密封通过螺栓上的铜垫片实现密封，拆出来时发现该铜垫已压缩至极限，无回弹量，且部分铜垫压偏，造成该连接部位密封失效从而发生漏气现象[3]。

对下气缸底板法兰与立柱法兰连接螺栓上的铜垫片进行更换，螺栓按照要求值80N.m力矩紧固到位,重新组装好气动头，对上、下气缸单独进行保压试验，保压试验结果显示上、下气缸保压10min后压降为0.02bar，满足GB/T4213-2008《气动调节阀》中气动调节阀气动执行机构保压试验验收标准，标准要求保压5min，压降允许0.025bar。

图1 气缸图纸、气缸实物、下气缸底板与立柱法兰连接螺栓（带铜垫）

保压试验合格后，将气动头回装至系统管道阀体上，对阀门进行在线诊断测试，测试情况见表1。

表1 CEX025VL测试情况统计表

由测试结果可以看出，阀门开、关过程中动作平稳，无异常、卡滞现象，各行程阀位稳定，测试行程距离合格。阀门关闭时阀瓣落座，执行机构提供的密封力满足要求，阀位不稳现象消除。

2 结语

经过分析及解体检查验证处理，最终确定阀位不稳根本原因为下气缸底板法兰与立柱法兰面之间螺栓孔的铜质密封垫损坏导致下气缸漏气，造成阀位波动不稳，更换铜质密封垫回装后，阀位波动不稳现象消除。

建议日后处理气动调节阀阀位不稳缺陷时，优先检查气缸是否漏气，这样可有助于快速、准确定位缺陷，缩短排查、分析、处理时间，提高解决问题效率，及时保障设备可靠性，保证机组安全、稳定运行。