探析核电厂主蒸汽隔离阀研制的关键难点及其处理

第三代核电厂主蒸汽隔离阀控制改进建议摘要：主蒸汽隔离阀（MSIV）是核电厂重要安全设备之一，事故情况下可以迅速切断核岛与常规岛之间的连接，确保机组安全。

本文结合国内二代加堆型的主蒸汽隔离阀实际调试、运行、维修经验，对第三代核电AP1000堆型的主蒸汽隔离阀进行技术分析，分析两种堆型对主蒸汽隔离阀的设计、运行要求，提出对三代核电主蒸汽隔离阀的改进建议，确保核电厂安全。

关键词：主蒸汽隔离阀；AP1000堆型；分析改进作为核电厂核岛隔离边界的重要设备，主蒸汽隔离阀（MSIV）是核电厂重要安全设备之一，事故情况下可以迅速切断核岛与常规岛之间的连接，确保机组安全我国核电厂一般采用平行式闸阀作为主蒸汽隔离阀，执行机构采用气液控制，又一个氮气贮罐和一个与其相连接的液压缸组成：正常工况下，通过排出执行机构中的液压流体来关闭阀门；开阀时，通过泵将液压流体打入执行机构，克服氮气压力和阀门自动，打开阀门；氮气贮罐确保阀门快关功能的重要设备。

这种气液控制的主蒸汽隔离阀具有丰富的核电厂使用经验，可靠性高。

在主蒸汽隔离阀的控制系统上，AP1000第三代核电遵循非能动简化的设计理念，在确保安全的情况下对主蒸汽隔离阀的控制系统进行了修改，简化了阀门的结构和控制逻辑，取消了专用PLC机柜，将主蒸汽隔离阀的控制纳入全厂统一DCS控制系统中，确保了全厂仪控系统的统一性，方便核电厂维修人员进行后续管理，提出以下三条阀门控制改进建议：1.增加MSIV开阀允许条件：根据核电厂操作规程，当准备开启主蒸汽隔离阀前，需要进行主蒸汽管道暖管工作，通过打开主蒸汽隔离阀的旁路阀，将阀门前后的管道充满高温高压的蒸汽，压力达到一定值。

这么做的原因是因为主蒸汽管道截面积较大，所以主蒸汽隔离阀瓣面积也较大，如阀门前后存在差压时开启阀门，阀瓣在上升过程中会受到强大的差压力和蒸汽流质的冲击力，导致阀瓣弯曲变形，影响阀门的正常功能甚至危害机组安全。

在核电厂运行规程中，需操作员确认蒸汽管道暖管成功后，才可手动发出开阀命令，打开主蒸汽隔离阀。

186电力技术0　引言 主蒸汽隔离阀作为核电厂的关键安全级设备，在核电厂正常运行中起着至关重要的作用，但如果阀门意外关闭将导致机组发生大的瞬态，也会威胁机组的安全运行。

主蒸汽隔离阀油压的变化会影响主蒸汽隔离阀动作情况，进而影响机组的安全稳定运行，所以对主蒸汽隔离阀油压的关注也显得尤为重要。

1　主蒸汽隔离阀结构 主蒸汽隔离阀为双闸板楔形闸阀，其执行机构由一个氮气储罐和一个与其连接的液压缸组成，贮罐中的氮气用作不会失效的关闭弹簧，关闭时不需要其他能动装置。

要开启阀门时，则需要通过一个气动泵将液压油打入执行机构，克服氮气压力和阀杆自重，从而打开阀门。

阀门的开启通过一个控制回路来实现。

而阀门关闭则用过控制回路将控制油排到一个储槽里，控制回路可以调节控制油的排放速度从而控制阀门的关闭速度。

两个控制回路互为冗余，分别由A、B列电源供电。

2　主蒸汽隔离阀油压问题 （1）油压过高问题。

经调研，国内多家核电厂尤其是处于南方的核电厂在夏天期间都会出现主蒸汽隔离阀控制油压过高的问题，油压最高能达到3800 psi（1psi=6.895kPa），接近主蒸汽隔离阀油回路的安全阀起跳定值3950psi。

油路压力过高不会直接导致主蒸汽隔离阀的意外关闭，但油压过高有可能导致安全阀动作后安全阀无法回座，或超过油路的承受压力导致油路破裂漏油，最终的后果为油路压力失控下降，主蒸汽隔离阀意外关闭。

（2）油压过低问题。

2017年8月份在某核电厂4号机组执行主蒸汽隔离阀局关试验后发现其中一个主蒸汽隔离阀油压持续下降，从2800psi缓慢下降到2600psi，接近主蒸汽隔离阀关闭的定值。

另外调研国内多家核电厂在冬天期间主蒸汽隔离阀油压都会持续在较低的水平，甚至能低到2500psi以下，油压低点接近低报值，如长期偏低，存在阀门误关，有非计划停机停堆风险。

3　问题分析 （1）主蒸汽隔离阀油压过高原因分析。

经排查，主蒸汽隔离阀油压过高原因一般有两种原因：1）在主蒸汽隔离阀开启期间，气动泵出口压力过高，导致阀门开启后油压维持在一个较高的水平；2）在南方地区，夏天气温可超过40℃，而主蒸汽隔离阀所在房间缺少空气流动，导致环境温度较高，从而导致油路油压持续升高。

主蒸汽隔离阀油压问题分析及应对措施主蒸汽隔离阀作为蒸汽发电厂中的重要设备之一，承担着保护主汽系统和机组安全的重要职责。

然而，在使用过程中，主蒸汽隔离阀油压问题经常会出现，给生产和运行带来很大的影响。

因此，分析主蒸汽隔离阀油压问题并采取相应的应对措施是十分必要的。

主蒸汽隔离阀油压问题主要表现为开启和关闭时的动力不足或无法正常实现，严重影响了机组和设备的正常工作。

具体表现为：1、主蒸汽隔离阀打开或关闭时，电动执行机构油压波动较大，且无法达到规定的工作压力。

2、执行机构回油管路内阻大，导致油液回流缓慢，执行机构电磁铁工作无力、速度较慢、严重时甚至卡死。

3、执行机构电磁线圈老化，线圈电阻过大导致控制电压不稳定，从而无法控制动作过程。

4、执行机构的行程开关失灵或受损，导致执行机构无法识别阀门位置信息，从而无法进行准确的控制。

1、检查执行机构，重新校准阀门位置发现主蒸汽隔离阀油压问题时，首先要检查执行机构是否正常运行，是否存在老化、损坏或锈蚀等问题，及时进行故障排查和解决。

如果执行机构正常，但是隔离阀的开启或关闭位置不正确，则需要重新校准阀门位置。

2、检查行程开关和电磁铁行程开关和电磁铁是主蒸汽隔离阀执行机构中非常重要的部件，必须定期检修和清理。

如果发现行程开关失灵或电磁铁老化，需要立即更换，以保障执行机构的正常工作。

3、清洗液压油路主蒸汽隔离阀的执行机构涉及到液压系统，如果液压油路存在杂质、污垢或沉淀物等，会影响油液的正常流动和油压的稳定性，从而导致隔离阀的动态性能下降。

因此，定期清洗液压系统，保持液压油的清洁和稳定性，是预防主蒸汽隔离阀油压问题的重要手段。

4、定期维护和保养主蒸汽隔离阀作为关键设备，定期的维护和保养工作对于保证设备的正常运行不可或缺。

维护和保养工作内容包括阀门密封和轴承润滑，检查行程开关和电磁铁的工作情况，清洗液压油路等。

总之，针对主蒸汽隔离阀油压问题的出现，应加强预防、及时检修和不断完善保养措施。

机电信息工程主蒸汽隔离阀月度试验阀门不动作问题分析及处理谢祖妙余源王志强（福建福清核电有限公司，福建 福清350318）摘要：主蒸汽隔离阀为核电厂二回路主蒸汽系统 上的第一道隔离阀，是反应堆的第三道安全屏障。

在机组运行期间，主蒸汽隔离阀必须执行月度部分关闭（即90%全行程）试验，以确保该阀门每个回路的可用 性。

本文结合阀门结构原理，以福清1i2号机组主蒸汽隔离月度试验过程中发生阀门无法开启等问题 为背景，分析故障原因，并提出了相 I 决措施。

关键词：主蒸汽隔离阀；月度试验;减压阀；试验阀1 述（以下简称MSIV ）安装在压水堆核路管道上，是一个能执行5＞内快速关闭的核安全功能的 关 。

某核电1i2号机组的MSIV 为美国Flowserve 生产的一个包括了液、气"的线 塞式机构。

该 的液压缸上部是一个半球形的高压氮气，它的作用相当于一个永不失效的 。

液压 ；设动油泵，高压的液压入液压活塞下部，克服氮气的压力，驱动活塞 ,开。

关则是通 压回路 压，被压缩的高压氮气做功来完成的。

图1 MSIV 逻辑控制图2 主月度部 试验MSIV 的为 部分行程（关闭10%的全行程）试验。

用 泵侧（B 列）及非泵侧（A 列）的主排放电磁阀（2-89和3-89）和主排放阀（2-28和-28）可用性*在历部分关闭试验中，现场出现过阀门无法回到全开限位、无法 关回路、阀门无法脱开全开限位等多种 *现笔 据不同情 况 ，结合 结构原理 探讨并处理*3 部 试验中阀门无 开的问题3.1现场问题在执行VVP-T-002（部分关）时完成 部分关闭后 开阀动作，气动泵工作一段时间后 ，此时阀门指示杆未触及全开位，半开位 ， 无法全开*3.2故障排查及处理（1）路堵塞。

由于阀门气动泵工作一段时间，且开 段 ，表明液压油可以 入压回路中* 中的化验合格的，进油管路中不存在小孔*路堵塞的可 小*（2） 泵本效* 动泵在 可 动作,气动泵的动作、声音均顺畅，无异常。

核电站阀门的种类及常见故障维修及保养摘要：在全球环境问题不断升级的现在，各个国家都对清洁能源越来越重视。

作为一种清洁能源，核电站不会给环境造成严重破坏，而且能够对我国电力紧张的现状进行缓解。

核电站在安全和环保方面具有的优势，促使我国在核电开发上投入了更多的人力、物力和财力，而阀门是核电站运行中不可缺少的设备，核电站运行需要大量阀门的支撑，一旦有阀门出现问题就会给整个核电站运行带来危害。

本文对核电站运行中常见的阀门种类和故障进行了介绍，并提出了维修保养阀门的策略，希望可以为相关人士提供帮助。

关键词：核电站阀门；种类；常见故障；维修保养引言阀门是一种消耗设备，但是在核电站运行中起着重要作用，如果有阀门出现故障就会给整个电站带来影响和损失，所以，就需要对核电站中比较常见的阀门种类进行充分了解，对核电阀门常见故障进行全面分析，以便可以制定有效的日常保养和维护策略，以此来降低阀门出现故障的频率，确保核电站能够平稳、安全运行。

一、核电站常见阀门类型（一）闸阀1.液压驱动闸阀这种类型的闸阀需要利用水的压力进行活塞运动，通过活塞运动来实现阀门的开闭，该阀门对压力和温度有着严格要求，只有压力达到17.5MPa、温度达到315℃活塞才会运动。

2.全封闭型电动闸阀这种类型的闸阀一般会选择屏闭式电动机作为动力，闸板的开启和关闭则需要借助行星减速机来完成，该阀门对压力和温度也有特定要求，一般需要压力达到2.5-45.0MPa范围，温度则需要达到200℃到500℃范围。

（二）截止阀核电站使用的截止阀可以根据结构的不同分为波纹管式、金属膜片和填料式三种，该类型的阀门一般会被用到核电站辅助管路上。

（三）蝶阀这种类型的阀门一般会被应用在核电站冷却系统中，在安全壳内部的空气介质输送系统中也非常常见，根据结构的不同可以将其分为偏心式、双动式和同轴直连式三种。

推动该阀门开闭的压力需要控制在4.0MPa以下，工作温度需要控制在100-150℃之间。

核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进分析摘要：目前，基于新时期发展背景下，人们的生活水平与质量有了很大提升，从而对于电力使用提出了更高的要求。

通常情况下，在核电厂运行过程中，主蒸汽运行安全性与安全阀之间有着非常密切的联系，同时也是整个系统中非常重要的设备。

但是，因为受到一些外界因素的影响，导致核电厂主蒸汽系统在运行过程中，其安全阀经常会出现各种问题。

本文主要针对核电厂运行中主蒸汽安全阀问题产生的具体原因进行了深入分析，并结合实际情况提出了一些有效的技术改进措施，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词：核电厂；主蒸汽；安全阀；技术改进；策略在核电厂运行过程中，主蒸汽系统属于非常重要的设备，主要是可以将回路中产生的热量进行有效转化，从而形成具有高温高压特点的蒸汽，这样在核电厂汽轮机组运行过程中，能够起到非常重要的动力作用。

对于安全阀而言，可以有效避免各种超压或者是过热等问题的产生，及时对蒸汽下所产生的速率进行有效控制，对于整个核电机组运行安全性有着非常重要的保障作用。

1.核电厂主蒸汽安全阀门泄漏问题产生的原因1.1.助动式安全阀泄漏原因在核电厂主蒸汽系统运行过程中，针对助力式安全阀所产生的泄漏问题，其原因主要体现在了人员、设备以及环境等多个方面，可以采用故障树分析法对各项因素进行分析，具体如下图1所示。

图1 故障树分析方法对于相关的维修工作人员而言，在长时间工作中已经积累了非常丰富的工作经验，可以保证各项检查工作在开展中，都能严格按照相应的规范流程来进行，所以，对于主蒸汽安全阀门所出现的泄漏现象，一般不会受到人员操作失误的影响。

对于主蒸汽系统当中所涉及到的相关设备，如果助力装置在运行过程中出现了故障问题，那么将会直接影响到安全阀使用效能。

对于各阀芯主件而言，如果是具有一定的封闭性质时，当出现故障问题时也会影响到安全阀门，而整定压力设置不合理，是造成主动式阀门泄漏问题产生的主要原因。

基于材料角度上进行分析，一般在蒸汽系统中所使用到的各部件，都是由制造厂直接提供的，并且在出厂之间都经过了非常严格的检查，在现场完成部件安全工作时候，工作人员又对其进行了复查，所以，一般在材料方面不会导致安全阀门出现泄漏问题。

简述核电厂运行中的主蒸汽案例阀技术改进摘要：主蒸汽安全阀是核电站核级二级阀，它担负着在突发和突发事件时，主蒸汽管路和蒸汽发生器的超压保护功能，其安全等级和操作等级都有很高的要求。

但因其所处管道振动大，造成阀门零件存在异常磨损等问题。

基于此，本文介绍了主蒸汽安全阀的主要缺陷和特性，并对其成因进行了分析，对如何改进主要蒸汽安全阀，给出了一些有意义的建议。

关键词：核电厂；主蒸汽；安全阀技术引言在压水堆核电站中，主蒸汽系统是核心设备。

它的主要作用是把主反应炉中的裂变热量转移到二次循环。

核岛蒸汽发生器产生的高温、高压饱和蒸汽为涡轮提供动力，并将其输送到常规岛。

主蒸汽安全阀作为二次循环蒸汽发生器和二次蒸汽管路的超压。

核电厂主蒸汽安全阀安全级别高，操作水平高。

按照 RCCM标准，核安全级别是二级。

经过对主安全阀的拆解与检修，发现其主要故障有：汽缸固定销脱落、导向铜环磨损。

为此，对安全阀的主要问题及成因进行了探讨。

一、主蒸汽安全阀的工作原理主蒸汽安全阀的工作原理是：在正常工作时，当主蒸汽压力维持在标准压力下，安全阀上部的弹簧预紧力通过阀杆将阀盘安装在阀座上的阀片紧紧地压在阀座上，从而实现对蒸汽的密封。

在主汽操作超压时，由于汽压作用于阀片的合力大于弹簧的预紧力，导致阀片被向上推，从而提升阀杆。

阀片与阀座分离，使得阀盘座组件在排气装置内上下移动，并经由排气设备排出蒸汽。

当主要蒸汽压降到系统正常工作压力时，阀杆上的弹力会把阀杆压回到阀座上。

主要的蒸汽安全阀可分为两类，一类是加能辅助安全阀，另一类是弹簧加载安全阀。

加能型安全阀比弹簧型安全阀多一个气膜型致动器。

在隔板上方加载压缩空气，可以作为弹簧负载的额外负荷，从而提高安全阀的起跳数值。

相反，在隔板下方加载压缩空气，可以增加蒸汽压力，降低安全阀的起跳数值。

二、主蒸汽安全阀存在的主要缺陷及原因分析（一）主蒸汽安全阀的主要缺陷第一，导向套筒钢环磨损。

在动力操作过程中，现场出现了一些主汽门的异常敲击声音。

主蒸汽隔离阀油压问题分析及应对措施【摘要】本文主要围绕主蒸汽隔离阀油压问题展开分析。

在首先对主蒸汽隔离阀油压问题进行了详细分析，包括可能的原因和影响。

随后给出了相应的应对措施建议，提供了一些建议的维护保养方法，以及对主蒸汽隔离阀的工作原理进行了解析。

在对文章内容进行了总结，提出了进一步的建议。

通过本文的阐述，可以帮助读者更加全面地了解主蒸汽隔离阀油压问题，并掌握相关解决方法，保障设备的正常运行和延长使用寿命。

【关键词】主蒸汽隔离阀、油压问题、分析、原因、应对措施、维护保养、工作原理、结论、建议。

1. 引言1.1 背景介绍主蒸汽隔离阀在工业生产过程中起着至关重要的作用，它能够控制蒸汽流向和压力，确保设备的正常运行。

在使用过程中，一些厂家或用户可能会遇到主蒸汽隔离阀油压问题，频繁出现的问题可能会影响设备的稳定性和工作效率。

背景介绍：主蒸汽隔离阀油压问题是指在主蒸汽隔离阀使用过程中，油压异常或不稳定所引起的故障。

这种问题可能导致阀门无法正常开启或关闭，影响设备的正常运行和生产效率。

主蒸汽隔离阀油压问题的出现可能与阀门设计不合理、使用环境不良、维护保养不当等因素有关。

解决这一问题需要对其进行详细的分析和检修，同时制定有效的应对措施和维护保养计划，以确保设备的长期稳定运行。

对于主蒸汽隔离阀油压问题，厂家和用户应该重视起来，及时采取相应的措施进行解决和预防。

只有通过科学的分析和维护保养工作，才能确保主蒸汽隔离阀的正常运行，提高设备的使用寿命和生产效率。

2. 正文2.1 主蒸汽隔离阀油压问题分析主蒸汽隔离阀是蒸汽系统中至关重要的一个部件，它的作用是控制蒸汽流向和压力，确保蒸汽系统的安全运行。

在实际应用中，很多用户经常会遇到主蒸汽隔离阀油压问题，导致系统无法正常工作。

主蒸汽隔离阀油压问题主要表现为压力不稳定、泄露或无法关闭等现象。

造成主蒸汽隔离阀油压问题的原因有很多，主要包括以下几点：首先是主蒸汽隔离阀内部密封件损坏或老化，导致泄露或无法密封；其次是阀门部件安装不当或受到损坏，造成阀门无法正常开关；再者是蒸汽系统压力过高或过低，导致隔离阀无法正常工作。