核电汽轮机主汽阀关闭异常分析与处理

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1、J电力安全技术第18卷(2016年第9期)核电汽轮机主汽阀关闭异常分析与处理赵冬冬，白小艳(中核核电运行管理有限公司，浙江嘉兴314300)[摘要]针对某核电厂4号机组汽轮机调试过程中主汽阀关闭异常的现象，从主汽阀阀门自身结构特点、驱动机构以及先导阀门动作几方面进行分析，阐述了各种因素对阀门动作影响的机理，结合阀门解体检查及动作试验结果，确定是阀门加工制造预留的热膨胀间隙不足及油控跳闸阀动作逻辑错误2方面因素叠加导致阀内部件卡涩，最后制定了针对性的处理方案，解决了该问题。(关键词]主汽阀关闭异常；油控跳闸阀

2、；动作逻辑；阀内部件卡涩0引言蝶板阀通过键固定在阀轴上，轴通过连杆与油动机连接，当油动机活塞动作时，驱动阀轴90。旋转。某核电厂汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂有限责任阀轴上装有碗型密封，用于正常运行时密封向驱动公司生产的HN650-6．41型单轴、四缸六排汽机组，端泄漏的蒸汽。阀门非驱动端依靠端盖密封，轴端高压缸进汽由2组主汽调节联合阀控制，阀门安装部为高压汽腔，通向油控跳闸阀。于高压缸调端两侧。’碗型密封1主汽阀功能、结构及其驱动机构1．1主汽阀功能主汽阀是核岛蒸汽进入汽轮机的最后一道隔离阀，位于主蒸汽隔离阀下

3、游，汽轮机人口处(见图1)，其作用是作为主调节阀的备用保险。当机组跳闸时，一旦主调节阀无法关闭或密封不严，则主汽阀关闭以保障汽轮机安全，防止超速，其关闭时间要求小于0．25S。事实上，该型机组主调节阀密封性较差，关闭时无法保证将汽机转速控制在安全范围内，所以主汽阀能否正常关闭到位对机组安全尤为重要。图2主汽阀结构示意机组挂闸前，油控跳闸阀处于开启状态，主汽阀非驱动端高压汽腔还未形成，碗型密封处于松弛状态，蒸汽通过轴间隙从驱动端漏出。机组挂闸时，主汽阀首先开启，当其开至全开状态时油控跳闸阀图1主汽阀位置示意关

4、闭，高压汽腔建立，将阀轴推向驱动端，碗型密封压紧，蒸汽停止泄漏。机组打闸时，油控跳闸阀1．2主汽阀结构先动作，泄掉汽腔压力，使碗型密封恢复松弛，继主汽阀结构如图2所示，采用旋启式蝶板阀，而关闭主汽阀。一一第18卷(2016年第9期)电力安全技术J1．3主汽阀驱动机构机组打闸过程中的动作都正常；在50％功率后的主汽阀驱动机构原理如图3所示，高压油进试验出现了上述问题，其中前90％行程正常关闭，入后分为4路，分别用于驱动油控跳闸阀、形成后l0％行程无法正常关闭，只有当主蒸汽隔离阀AST保安油、关闭卸荷阀以及进入

5、油缸驱动主汽关闭，主蒸汽母管压力下降后主汽阀才完全关闭。阀。机组挂闸前，AST油压未形成，卸荷阀处于之后又做了几次验证试验，在有蒸汽的情况下，2开启状态，高压油通过卸荷阀下腔与回油连通，主号主汽阀都无法正常关闭；在冷态下做试验，2台汽阀和油控跳闸阀的驱动油压无法建立，主汽阀处主汽阀都能够正常关闭。在此期间，对AST-OPC于关闭状态，油控跳闸阀处于开启状态。机组挂闸阀组液压块及主汽阀油动机的逆止阀和节流孔板进后，AST油压建立，与高压进油油压相等，使卸行了清洗，但问题仍没有得到解决。荷阀关闭，切断油动机回油

6、，高压油建立，驱动主汽阀打开和油控跳闸阀关闭。机组打闸时，AST3主汽阀关闭异常的原因分析油压首先卸压，卸荷阀上腔油压卸掉后，卸荷阀打开，将高压进油、主汽阀和油控跳闸阀驱动油与回经过分析，认为主汽阀无法正常关闭的原因可油连通，卸掉驱动油压，主汽阀关闭，油控跳闸阀能有以下几点。打开；此时，约lMPa压力的回油进入油控跳闸3．1油动机关闭缓冲装置油孔堵塞阀和主汽阀油动机油缸上腔，加快油缸动作。主汽阀油动机缓冲装置如图4所示。机组打闸时，活塞下腔室EH油(抗燃油)通过有压回油管泄油(见图4中粗箭头)，至活塞行程末

7、端时，活塞下的圆柱将回油口堵死；剩下的EH油从缓冲装置泄油(见图4中细箭头)，此处泄油较慢，对活塞起到保护作用。至阀门全关，油动机活塞还剩余6．5mm空行程。如果有杂物一直停留在缓冲装置泄油管内，则在打闸泄油时就有可能将缓冲装置的孔堵住，导致油无法排出或排出很慢，进而导致阀门在最后一段行程无法正常关闭。活塞图4主汽阀油动机缓冲装置高压进油图3主汽阀驱动机构原理在无尘车间内对油动机进行解体检查，未发现有异物存在，油道清洁，缓冲装置开度正常。用酒2主汽阀关闭异常的现象精对各部件、油流道进行清洗，并对活塞空行程进

8、行测量验证，结果满足设计要求。排除了油动机关4号机组调试期间，在执行50％停机停堆试闭缓冲装置堵塞的可能。验时，发现汽轮机2号主汽阀没有关闭到位，剩余3。2油控跳闸阀排汽管线不畅通约l0％行程。主汽阀在50％功率前的所有试验及打闸瞬间，油控跳闸阀打开，将主汽阀轴端高一一J电力安全技术第18卷(2016年第9期)压蒸汽排至凝汽器，若该管线堵塞导致排汽不畅，根据实际测量，4号机主汽阀开始关闭的压则主汽阀轴端汽压无法泄