核电厂主给水及主蒸汽隔离阀调试浅析

杨子华 马 斌 王 丹

（1.中核核电运行管理有限公司，浙江 嘉兴314300；2.中核辽宁核电有限公司，辽宁 葫芦岛125100）

0 引言

主给水及主蒸汽隔离阀调试主要包括2部分：第一部分是液压系统的控制部分，第二部分是阀门性能试验，即测试阀门快速关闭时间。整个调试中一共有4个阀门，主给水隔离阀2个，主蒸汽隔离阀2个，每个阀门都由独立的液压系统控制，互不影响。在反应堆保护系统发出隔离信号时隔离主给水和主蒸汽管道，保证电站的安全。

1 调试过程

1.1 主给水及主蒸汽隔离阀液压系统调试

主给水及主蒸汽隔离阀液压系统调试主要包括以下几个子项：（1）油泵运行调试；（2）主蒸汽隔离阀慢开慢关及10%动作测试；（3）主给水隔离阀慢开慢关动作测试；（4）报警、联锁和带载动作测试。每个阀门都有独立的液压系统控制，其控制主要由10个电磁阀和2个压力开关来实现，电磁阀SV1、SV2用来控制阀门的慢开和慢关。SV3～SV10用来控制阀门快关。压力开关PS5、PS6用来控制油泵的启停。油泵运行调试主要为了初步检查整个液压系统的运行是否正常，是否能够正常给系统蓄压。主给水及主蒸汽隔离阀慢开慢关测试是为了验证阀门正常动作时液压系统是否能正常工作，其中主蒸汽隔离阀比主给水隔离阀多了1个10%动作的功能，是指在阀门全开状态下，当开关打到10%位置时，阀门自动向下关闭10%，然后再自动全开，这是为了以后在电站连续稳定运行时检查阀门是否能够正常动作，防止事故状态时阀门无法关闭，是保证电站安全的一个功能，非常重要，因此在电站连续稳定运行期间需要定期检查。

报警、联锁和带载测试：液压系统报警有油位低报警和压力低报警，其中压力低同时还联锁启油泵，当压力高时自动停油泵。油位低用于闭锁油泵。系统设置了1个带载开关，用来验证当SV3／SV4、SV5／SV6、SV7／SV8、SV9／SV10 4路电磁阀控制电源失去其中一路时阀门不会关闭，以此来保证设备具有冗余功能，在意外失去一路电源时设备还能正常工作。调试中发现了很多问题，下面进行详细举例说明。

1.2 主给水及主蒸汽隔离阀测试

主给水及主蒸汽隔离阀测试主要是验证阀门在收到隔离信号时能快速关闭且时间小于5 s。整个测试过程很顺利，快关时间小于5 s。

2 在测试准备过程中及测试进行中发现的问题

主蒸汽和主给水隔离阀分别属于核电站核岛蒸汽和核岛给水系统，作为设备调试人员，在从安装公司接受设备的时候其阀门单体试验是没有完成的。在这之前笔者也一直在跟踪该阀门的调试进展情况，由于该设备属于进口设备，油路结构很复杂，发现安装公司由于对这4个阀门不了解，在他们进行简单的单体调试过程中有很多的问题，因工程进展的需要及该阀门所具有的特殊性（液压系统控制阀），所以我们对系统进行了接收，以方便及早进行阀门的调试，从而不影响系统的调试、运行。

安装公司调试主要就是进行了阀门的慢开慢关，但是在这个过程有不少问题，主要如下：

（1）液压系统的呼吸器没有安装。液压系统的储油箱上有个呼吸器，用于和外部大气相通，这样系统在运行时不会承压。由于没有安装呼吸器，我们在进行阀门联锁试验时发现油位开关没有动作，经检查，发现油位开关已经被挤变形了，无法动作，油压开关分别用于报警和联锁停油泵，非常重要，用于保护油泵不空转，后来进行了紧急采购更换，在安装呼吸器后就再也没有出现油位开关问题，油位联锁控制也很正常。

（2）蓄压器未充氮。在首次进行阀门动作的时候没有先给畜压器预充氮气，这样畜压器就失去了蓄压的功能，同时由于没有氮气，当阀门进行动作时，由于联锁逻辑的原因，油泵在启动后必须在压力到了停泵定值时才停，而停泵的压力定值是34.475 MPa，这样，没有氮气作为缓冲，对整个液压系统都有一定的冲击，在后续调试过程中发生了多次密封圈泄漏的问题，这也是原因之一。

（3）压力开关整定值没有校准。在进行逻辑试验时发现其油泵的启停联锁定值有漂移，需要进行重新调整，而在现场由于压力开关装在一个比较狭小的盒子里，其空间有限，拆装的难度很大，所以最终决定在线调校。另外，启停油泵的设计定值非常高，停泵为34.475 MPa，启泵定值为26.201 MPa，这增加了校验的困难，但是在安装公司的协助下，进行了在线调整，效果很好，在后来的实际运行中控制良好，动作值也很精确。

另外，当时在现场笔者曾提出这个定值设计有点偏高，建议进行修改，因为通过实际试验发现，当系统压力达到20.7 MPa的时候，阀门的快关响应时间已经小于5 s，达到设计要求。但是由于现场没有厂家技术人员进行确认，中原公司和设计院无法作出修正的决定，最终还是没有进行变更。由于压力太高，这也是O型密封圈经常漏油的一个原因，同时还出现了好多就地压力表内漏，因为表的量程为0～41.37 MPa，而在实际运行时一直稳定在34.475 MPa，所以压力表容易出现内漏。由于是进口设备，备品备件都不是很多，所以导致现场备品备件不够而经常需要进行紧急采购，容易引起工期延误。

在系统运行一段时间后，有一次发现主蒸汽隔离阀B阀门无法进行慢关，首先发现系统油压为0，把就地开关打到“关”位置，油泵能够正常启动，但是油压始终无法建立，通过分析检查，最终发现是用于快关的电磁阀SV9得电后阀芯没有吸合，油泵运行后出口油压由于电磁阀构成的回油通道直接回到了油箱，导致系统油压无法建立，阀门无法动作。由于电磁阀没有备件，所以只能对电磁阀进行简单的处理，即通过电磁阀本体上的阀杆人为使其动作，然后建立油压，阀门顺利关闭。

在系统运行起来后运行人员发现阀门有内漏，由于阀门本体是闸阀，当时第一感觉是不应该存在这种问题，后经检查发现行程开关的安装有问题，没有到位，在阀门还未完全关闭的情况下，行程开关已经动作，导致阀门实际未全关，在对行程开关进行调整后系统运行正常。

3 结语

通过这次对隔离阀的调试，笔者对液压系统控制的阀门有了深入的了解，掌握了液压控制系统阀门的调试方法和调试中需要注意的方面。在这次调试过程中发现的问题也是以后调试和维护需要重点关注的地方，作为进口的核级阀门，在设备采购时一定要做好出厂验收，同时备品备件一定要准备好，因为涉及国外产品，采购周期很长，在现场由于备品备件不到位对调试也产生了不小的影响，另外就是需要及早介入安装，一起进行单体调试，为后续的调试工作做好充分的准备。

［1］徐峥，王德忠，王志敏，等.核电站主蒸汽隔离阀气流诱发振动与噪声的数值分析［J］.原子能科学技术，2010（1）

［2］车银辉，关建军，吕群贤，等.大亚湾及岭澳核电站旁路给水隔离阀导流环缺损原因分析［J］.核动力工程，2012（2）

［3］罗小华，王昌科.AP1000核电厂主蒸汽隔离保护分析［A］.第七届中国核学会“三核”论坛中国放射医学教育五十年暨中国毒理学会放射毒理委员会第八次全国会议论文集［C］，2010

［4］李旭宁，张铭刻，郝龙云.主蒸汽隔离阀快关时间延长的原因分析［A］.2010中国核电产业科技创新与发展论坛论文集［C］，2010