电站阀门可靠性技术研究现状和展望

仲崇峰

摘 要：随着各种新技术的层出不穷，电站阀门在系统中的应用也越来越广泛，其安全稳定的可靠性对整个系统的有效运行有着极其重要的作用。文章主要就目前我国电站阀门在技术上的应用进行了简要的分析与总结，并就存在的一系列问题结合实际情况提出了合理化的解决措施，这样不仅可以有效提升电站阀门的使用效率，更对其稳定性提供了技术支持与保障。希望通过文章浅显的介绍可以为相关工作人员提供一定的参考意见，从而推动我国电站阀门的发展，使得电站阀门的可靠性更加完善。

关键词：可靠性；电站阀门；原因；研究

1 对电站阀门的可靠性失效原因分析

通过相关数据得知，电站阀门在使用过程中由于受到多种因素的影响，经常会出现失效的现象。一旦这种现象出现便会对整个电站阀门的使用效能构成威胁，甚至会造成极其严重的经济财产损失，所以在对其进行可靠性分析的前提下，必须对电站阀门失效进行分析与总结，下面就常见的几种失效原因进行详细地阐述。具体如下：

1.1 受振动和噪音的影响使其产生失效。振动的产生会使得电站阀门在运行过程中产生剧烈的摇晃，并且导致固定在电站阀门基础部位的零件产生振动，在此条件下就会出现电站阀门失效的现象。这与设计者在设计电站阀门时有着密切的必然联系，设计者在进行设计的过程中必须对振动所能产生的几种原因进行合理的推测预算，并通过实验来体验振动的强度，将振动现象的频率控制在可控范围之内。其次，电站阀门内部零件损害也会出现失效，此时信号难以传输，振动会持续出现，最终对其造成影响。最后，还有一种原因也会产生失效现象，则是共振现象。但是这种现象并不是很常见，主要是由噪音过大所引起的。

1.2 受卡滞的影响使其产生失效。顾名思义，在电站阀门生产加工过程中，会使用到不同的零部件，在使用这些零部件的过程中由于受其摩擦的影响也会出现各种设备的磨损或是腐蚀等现象。一旦机械设备受到损害就会出现卡滞，进而影响整个电站阀门的运行，失效现象也便由此产生，还有一些外在因素是因受气物理因素的影响使得零部件出现变形，或是弯曲，也会出现卡滞，导致电站阀门失效。

1.3 受压力波动影响使电站阀门失效。电站阀门在较大强度下作业时，也会出现失效。弹簧的硬度必须具有控制在一定范围内，不易过硬也不易过软，要选取适中。否则当电站阀门运行时就会由于受到外力作用的影响导致弹簧压力过大或是过小，从而减轻阻力，当阻力过小，压力波动逐渐减小时，就会出现各种质量问题，并伴有其共振现象。

1.4 受外部渗漏以及内部渗透影响使其产生失效。任何一项作业在开始之前，都必须做好相关的检查工作，尤其是对电站阀门来讲，事前的清理检查工作是极其重要的。因长期运行的缘故，机械会出现各种磨损、老化的现象，甚至会出现一些细小的划痕，此时若不进行及时情况，就会导致电站阀门零部件损坏或是难以在正常的轨道上行使，最终导致内外部渗透的现象也会对电站阀门产生极其不好的影响。

1.5 受阀体本身的破裂使电站阀门失效。构成阀体的材料质量没有保证，内部出现了很多诸如气孔砂眼等问题，局部的强度被降低了；本就存在小细痕的电站阀门，由于碰撞使其加大；强行安装电站阀门，可能会由于受力不均匀使电站阀门破裂内部环境对电站阀门也是个大的影响因素，它会使电站阀门振动从而产生裂痕；注意对阀体的保养，低温会对其造成损害。

2 设计可靠性的电站阀门

设计安全可靠的电站阀门对其有效的运行有着至关重要的影响，所以在具有设计前必须对电站阀门有所了解，选择材料及阀门是很重要的一项作业。在设计之初，设计人员要针对材料的使用及阀门装备的生产给予足够的重视，依据材料的质地来设计其符合需求的电站阀门，不仅在很大程度上可以保障電站阀门的有效运行，更能节约成本，延长电站阀门的使用寿命。可以说，电站阀门的安全有效设计是保障电站阀门运行的基础，设计过程中要求设计者不能凭借其经验进行设计，要依据实际需求，在规范的前提下进行改革与创新，最终把好质量关。

（1）因为设计状况决定电站阀门是否可靠，所以在对电站阀门进行设计时，要考虑的因素是相当多的。综合考虑电站阀门的功能与特点可从以下几个方面对电站阀门进行设计：工作试运行时不存在卡涩状况，可靠稳定；基于振动会使电站阀门失效考虑，设计时要有很强的抗振功能；强度够大；可快速运行；损失小；抗压性能强；密封效果好。

（2）对不同环境下工作的电站阀门进行设计时，需要充分考虑电站阀门可靠性设计中的不同影响因素。比如设计高温条件下工作阀门必须考虑材料不同的热膨胀系数。C·W·Lawton提出电站阀门在高温情况下要考虑高温应力和蠕变疲劳对各个部件的作用和影响。

（3）电站阀门强度可靠性设计的方法逐渐从安全系数法发展向应用概率统计法。

3 提高电站阀门可靠性的措施

3.1 结构改进措施

通过对电站阀门结构的改进，而已减少振动现象的发生。将传统的电站阀门零部件的形状通过数字技术进行线性的完善与设计，使其质地更加流畅，增强材料的稳定性，减少磨损及噪音的出现。

3.2 材料改进措施

通过热处理工艺来改变电站阀门零部件材料的成分或内部结构，提高电站阀门的强度。采用喷焊、熔覆、喷涂等技术使零部件表面耐磨损能力提高。采取化工等防护措施，解决引起阀门损坏主要原因之一的腐蚀问题。

3.3 其它措施

保证电站阀门本身的清洁和控制介质的清洁是提高电站阀门可靠性的关键措施。在保证材料、技术等前提下，进行电站阀门使用过程的定期预防检查调校（确定检查周期，这里指的是一般情况下很少用到的那些电站阀门），以便及早发现存在的问题。电站阀门安装的位置尽量靠近控制对象，以减少不必要的连接管和配件，安装过程中避免强力安装，以免产生局部应力。

4 电站阀门可靠性研究发展方向

针对目前我国电站阀门所存在的一系列问题，可以采用先进的FMEA、FMECA和FrA的分析法对其进行加以完善，从而降低失效现象的频频发生。此外，还要不断引进先进的国外技术及管理创新理念，将各种新技术运用其中，并建立完善的管理用人机制，可以针对其人才的不足加以培训，提高他们对电站阀门的认识，在设计的过程中将新的理念融入其中，深入研究各种问题所产生的原因。从这个角度来讲，电站阀门系统设计并不是一项独立的系统设计，它与多种学科交叉，要求其稳定性是极高的，发达国家在这一点上所做出的研究远远超于我国。因此，必须运用电站阀门研制、试验和使用过程中记录的各个方面的性能数据，建立电站阀门的可靠性数据库，辅助电站阀门的可靠性分析、设计、试验，使电站阀门的可靠性研究进一步规范化和程序化。

5 结束语

总之，电站阀门的主要失效模式为卡滞、渗漏和振动，应当从理论和工程的角度对这三种失效模式的失效机理进行深入研究，找出提高可靠性的方法。加强电站阀门研制、试验、使用过程中的数据采集，电站阀门失效机理的理论研究、电站阀门可靠性试验与评估和电站阀门可靠性数据库的建立是今后电站阀门可靠性研究的重点内容。

参考文献

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