罗丹戴吉生张龙
（福建福清核电有限公司，福建 福清 350300）
【摘要】核电厂工艺系统的各类设备与其所属系统的控制回路和功能实现息息相关，每个系统控制功能的实现是否高效精准，取决于控制回路各环节的健康指数。执行机构作为控制回路的重要环节对系统可靠运行的意义不言而喻，因此本文以气动开关阀和气动调节阀这两种应用较为广泛的执行机构为研究对象，从仪控角度出发，重点介绍这两类阀门的调试方法和常见故障分析与处理，为后续的设备调试和故障维修提供了一定的参考。
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关键词 控制回路；故障率；仪控；设备调试
【Abstract】Various types of equipments of the nuclear power plant systems are related to the control loop and the function of the systems which they belong to，whether the control functions of each system are efficient and precise depending on their health index. Actuator in the control loops is an important part of the control，it is very significant to the reliable operation of the system,this article will take research on pneumatic switching valves and control valve，which are widely used as actuator in control loop，focusing on these two types of valves’ testing method and common fault analysis and processing, it will provide reference for subsequent commissioning and trouble shooting.
【Key words】Control loop；Failure rate；Instrumentation；Equipment commissioning
0概述
气动阀按功能分可分为气动调节阀和气动开关阀两类。它们在核电厂中是应用较为广泛的执行机构，是控制回路中非常重要的环节，对核电厂系统的可靠运行具有重要意义。本文针对上述两类气动阀，结合福清核电调试经验，给出了一系列行之有效的调试和故障处理方法。
1气动开关阀的调试与故障处理
1.1气动开关阀的调试
在气动开关阀门现场安装完成后，为保证阀门的正常使用，气动开关阀一般按以下步骤和顺序进行调试：
1.1.1气动开关阀的安装位置和管线连接等检查
主要确认:阀门流向安装方向是否正确;减压阀和电磁阀的出入口是否接反；阀门的供气回路的连接头是否牢固，有无泄漏；电磁阀、位置开关的接线是否正确。
1.1.2阀门附件单体检查
空气过滤减压阀检查：对其进行检查时要先在其出口位置安装一个标准压力表以测量其输出压力，保证阀门动作。再给空气过滤减压阀的入口加仪用压空，检查空气过滤减压阀有无外漏，并打开空气过滤减压阀的疏水阀进行吹扫，最后调整空气过滤减压阀的出口压力到设定值。
空气安全阀检查：在检查时，先在空气安全阀的入口处安装一个标准压力表，接着给空气安全阀入口加可调压仪用压空，检查空气安全阀外漏情况，调节空气安全阀入口仪用压空压力到空气安全阀要求的设定值。
电磁阀的检查：检查时，先依据阀门安装图纸对电磁阀的安装口进行检查，确认安装口正确后，再对电磁阀的线圈进行检查，确保其没有接地现象，并确认电磁阀的电阻值在要求范围内。然后对电磁阀入口加规定的仪用压空，检查电磁阀出口有无漏气现象。最后对电磁阀通电进行单体的动作试验，确认其进、排气正常。
位置指示开关检查：上下扳动位置指示开关摇臂，用万用表测量位置开关触点能否正常闭合和断开即可。
快泄装置的检查：根据快泄装置的工作特性，在快泄装置的入口加仪用压空，检查快泄装置的出口是否能正常通气，在快泄装置的出口加仪用压空，检查快泄装置的排气口能否正常排气。
备用储气罐的检查：给备用储气罐通上仪用压空，用检漏液检查备用储气罐是否漏气。
1.1.3气动开关阀性能检查
阀门性能检查的项目主要包括阀门动作行程的检查、执行机构密封性检查、阀门动作压力值的检查和位置指示开关的调整。在现场进行阀门动作检查时，需要一套临时气源管和减压阀，断开阀门的入口气源管，连接上临时气源管，连接方式如图1。
操作：缓慢增大临时减压阀的输出压力，观察阀门动作情况，要确认阀门动作平稳，无卡涩现象。当临时减压阀的输出压力达到阀门的额定压力时，用检漏液检查阀门执行机构是否漏气。缓慢减少临时减压阀的输出压力直到零，观察阀门动作情况，确认阀门动作平稳，无卡涩，并测量阀门的动作行程，确保阀门的动作行程在设计范围内。缓慢增大临时减压阀的输出压力，当阀门开始动作时记录此时的压力值，再缓慢调节临时减压阀的输出压力，直到阀门全部动作到位并记录此时压力值，将阀门全部动作到位的压力值与阀门开始动作时的压力值相减得到阀门的弹簧设定范围值，保证阀门的弹簧设定范围值满足阀门的设计要求，弹簧设定范围值大容易导致阀门关闭力不够，弹簧动作压力值小影响阀门的开启速度。同时还应检查阀门的位置指示开关的动作情况。位置指示开关的调整遵循以下原则：关位置指示开关在阀门接近全关位置时动作，开位置指示开关在阀门接近全开位置时动作，且在关位置指示开关动作前开位置指示开关要复位，在开位置指示开关动作前关位置开关要复位。
完成气动开关阀现场动作检查后，还要执行气动开关阀的远程试验：控制室动作阀门，现场检查阀门是否能正常动作，主控检查阀门的位置指示反馈、相关报警、及阀门动作时间，以确保阀门的控制回路，反馈回路畅通。
1.2气动开关阀典型故障分析
气动开关阀在使用中经常出现阀门不能正常动作或动作不到位、阀门在控制室位置反馈故障、阀门出现内漏和外漏等故障，分析如下：
1.2.1气动开关阀不能正常动作或动作不到位
原因有：电磁阀故障、执行机构故障、阀体故障等。一般情况下出现阀门不能正常动作故障时，先检查气源和空气过滤减压阀出口压力，再检查电磁阀是否存在故障，最后检查执行机构是否正常，阀芯是否存在问题，直到故障消除。
故障案例：
1REN103VP在KIC上无法开启:按照控制回路中阀门信号传输方向，先测量KCP机柜端子电压（0~48V）正常，排除KIC到KCP机柜信号通道故障可能，再就地测量电磁阀的接线端子电压（0~48V）也正常，说明KCP机柜到就地的信号通道正常，但阀门仍然不动作；接着检查电磁阀，将电磁阀内部与线圈并联的二极管拆除（为了防止二极管正向导通特性对线圈电阻测量造成的影响，因为有可能在测量电磁阀线圈电阻的时候将万用表正负极接反了导致二极管就正向导通，测得的电阻很小，从而误判电磁阀故障）。实际测量电磁阀线圈电阻只有3.9欧（正常情况下，电磁阀线圈电阻在几十欧到两百欧范围内），由此判断电磁阀线圈的绝缘可能破坏导致线圈接地故障。最后向主控申请关闭1REN103VP气源，并更换电磁阀备件，回复气源，主控验证阀门正常。
1.2.2气动开关阀在控制室的位置反馈故障
出现此类故障时，先在控制室用万用表测量现场阀门位置指示开关的状态。如现场阀门位置开关的状态不正确，就需要到现场测量位置指示开关的状态，并用手扳动位置开关的摇臂，检查位置指示开关动作是否未到位。如位置开关动作不到位，应根据关位置开关在阀门接近全关位置时动作，开位置指示开关一般在阀门接近全开位置时动作，且在关位置指示开关动作前开位置指示开关要复位，在开位置开关动作前关位置开关要复位原则进行检查，消除缺陷。
2气动调节阀调试与常见故障分析
2.1气动调节阀调试
气动调节阀调试过程中，检查安装位置、线路、阀门附件等方法与气动开关阀类似。重点不同在于阀门动作行程检查方法如下：
先给调节阀一个给定值，调试调节阀门的线性分五点调节：0%、25%、50%、75%、100%，通过在行程刻度盘上观看五点看阀门的反馈开度是否与现场阀门的开度一致，并判断阀门的开度是否正确。再在现场根据气动调节阀的给定值看阀门的实际开度。
2.2气动调节阀调试常见故障与分析
2.2.1气动调节阀保位功能失效故障
377系列Trip阀在失气开、失气关、保位三种功能需求的阀门上都有安装，主要故障问题基本都出在控制气源管线的布置上。
故障案例：
在1CEX024VL、1GSS001/2VV调试过程中都出现过阀门的失气关/开故障问题。经检查确认原因为：失气开或失气关功能的储气罐未进行安装，导致逆止阀与SAR供气管线相连，当供气丧失后，阀门丧失控制，并且当管道内介质压力较大时，将有可能将阀门顶开而无法依靠重力自行关闭。如下图所示：
2.2.2气动调节阀无反馈信号
如果气动调节阀没有反馈信号，要用万用表检查每个接点是否有电压。要检查线路是否正确，检查信号线是否损坏，检查信号线是否接好。
2.2.3气动调节阀的阀门开度不正确
该故障一般分析可直接定位在阀门定位器故障，应先其进行重新标定检查。气动调节阀定位器有零位和量程两个调节按钮。在调节阀阀位不正确的情况下，先调节定位器的零位调节按钮，把调节阀的零位调好；再调节定位器的量程调节按钮，把调节阀的100%的位置调节好；再调节调节阀的量程调节按钮，调节调节阀的25%、50%、75%的位置。通过五点的调节，来确定阀门的线性。
2.2.4气动调节阀动作不稳定
气源压力不稳定。原因：减压阀故障导致信号压力不稳定；调节器输出不稳定。
气源压力稳定，信号压力也稳定，但调节阀的动作仍不稳定。原因：定位器输出震荡；输出管、线漏气；执行机构刚性太小；阀杆运动中摩擦阻力大，与相接触部位有阻滞现象。
3结论
气动开关阀及气动调节阀在核电厂中有着广泛的应用，对于核电厂系统的安全可靠运行具有重大的意义，因此对这两种阀门的调试和常见故障总结分析是具有普遍而重大的意义的。本文通过对气动开关阀和气动调节阀的调试经验总结及典型故障案例分析得出了一套行之有效的气动开关阀和气动调节阀的仪控缺陷处理方法和思路，对于核电厂的安全稳定运行是具有一定的积极意义。
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参考文献
［1］日新.主编．工业专用阀门精品手册[M]．北京:机械工业出版社,2000.
［2］377_Series_Trip_Valve[OL].百度文库.
［3］张鲁滨,李静,吴志欣.气动调节阀故障原因分析[J].化学工程与装备,2010（1）:87-89.
［责任编辑：刘展］