浅谈核电站用阀门检验中问题处理方法

吕志东

海南核电有限公司 海南昌江黎族自治 572773

1 阀门的基础知识

1.1 阀门的定义

阀门是用以控制流体流量、压力和流向的装置。被控制的流体可以是液体、气体、气液混合体或固液混合体。阀门通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封件和紧固件等组成。阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或回转运动以改变流道面积的大小来实现的。

1.2 阀门的用途

阀门的用途很广泛，它与人们的日常生活有密切的关系，例如自来水管用的水龙头、液化石油气灶用的减压阀都是阀门。阀门也是各种机械设备如内燃机、蒸汽机、压缩机、泵、气压传动装置、液压传动装置车辆、船舶和飞行器中不可缺少的部件。

1.3 阀门的种类

阀门按使用功能可分为截断阀、调节阀、止回阀、分流阀、安全阀、多用阀六类。截断阀主要用于截断流体通路，包括截止阀、闸阀、旋塞阀、球阀、蝶阀隔膜阀、夹管阀等；调节阀主要用于调节流体的压力、流量等，包括调节阀、节流阀、减压阀和浮球调节阀等；止回阀用于阻止流体的逆向流动；分流阀用于分配流体的通路去向，或将两相流体分离，包括滑阀、多通阀、疏水阀和排空气阀等；安全阀主要用于安全保护，防止锅炉、压力容器或管道因超压而破坏；多用阀是具有一种以上功能的阀门，如截止止回阀既能起断流作用又能起止回作用。工业管道阀门按公称压力又可分为真空阀、低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀；阀门按工作温度又可分为常温阀、中温阀、高温阀、低温阀；阀门还可按驱动装置的类型、与管道的联接方式和阀体的使用材料等进行分类。阀门可按各种分类方法单独地或组合地命名，也可按启闭件的结构特征或具体用途命名。阀门的基本参数是工作压力、工作温度和口径。对于大量使用于工业管道的各种阀门，常用公称压力和公称通径作为基本参数。公称压力是指某种材料的阀门，在规定的温度下，允许承受的最大工作压力。公称通径是指阀体与管子联接端部的名义内径。阀门根据其种类和用途有不同的要求，主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能。在设计和选用阀门时，除了要考虑基本参数和性能外，还要考虑流体的性能，包括流体的相态(气体、液体或含固体颗粒)、腐蚀性、粘度、毒性、易燃易爆性，贵重稀有程度和放射性等。 随着现代核工业、石油化学工业、电子工业和航天工业的发展，以及流程工艺自动控制和远距离流体输送的发展，促进了现代低温阀、真空阀、核工业用阀和各种调节阀的发展。

2 核电站用阀门

2.1 核电站用阀门概述

阀门在核电站整体中是一个庞大的群体。它不仅数目巨大，而且种类、规格繁多，分布范围广泛，遍及核电站每一回路、系统。它无处不在，每个区域，每个房间。根据大亚湾核电站数据统计，阀门总数超过12000个，阀门种类达到16个生产厂家的30多种类型，口径从DN8-DN1200的多种规格。这些阀门分布在各个系统回路中，起到非常关键的功用。核电站用阀门是核电站中质量要求十分严格的承压设备。阀门产品的质量是由设计、生产和使用全过程保证的。因此对阀门设备从合同签订直至交货整个过程的严格控制是非常必要的。通过对质量计划加工工序选点及巡检达到控制质量的目的，一般由设备监造工程师完成。

2.2 阀门驱动装置

阀门在系统要实现它的开、关或调节动作，必须有操作器来作用在阀门上，用外力开完成其动作过程。核电站阀门驱动器有三种：手轮操作器，电动驱动器、气动驱动器。

（1）手轮操作器：手轮作为阀门的一个基本构件，在阀门的驱动装置中，它是最基本、最普遍的一种，其结构简单、易操作。一般阀门都采用手轮驱动器。手轮驱动器有一个很大的局限性。首先使用手轮驱动器的阀门必须是手能够够得着的地方；其次阀门所在的环境不存在严重污染。所以在阀门手够不着的位置和污染较重的区域手轮操作是有局限性的。

（2）电动驱动器：电动驱动器是自动驱动器的一种。它是由电机通过减速齿轮组合来操纵阀门，一般采用自动驱动器的阀门处于压力较高的系统。阀门开启力矩较大、行程大、或阀门要经常性进行开/关的往复操作，或阀门所处环境是强污染区域。

（3）气动驱动器：气动驱动器可分两种类型：活塞式和薄膜式。活塞式原理和结构比较简单，薄膜式广泛用于核电站，其主要由：供气系统、贮压气腔、金属弹簧片、薄膜等构成。

2.3 阀门标识码

核电站阀门每个都有一个身份标识码（RIN），我们可以通过标识码来认识各种阀门的所有属性，如阀门结构尺寸、结构类型、材质、适用范围、联接方式、阀门级别和安装尺寸。

3 核电站用阀门检验依据及检验项目

3.1 检验依据

核电站用阀门包括核岛及常规岛阀门，其检验标准有RCCM压水堆核岛机械设备设计和建造规则(2000版+2002补遗)、ASME锅炉及压力容器规范、专用技术条件、技术规格书及通用技术条件、制造厂编制已获批的CFC质量计划、制造厂编制已获批的专用技术条件及图纸和国家标准等。

3.2 检验项目

核电站用阀门的主要检查项目包括铸件和锻件的检查、特殊过程控制检查、制造过程的控制检查、外购零部件检查、水压试验等试验检查、外观检查及文件资料的检查，本文则主要讲述外观检查以及文件资料的检查。

（1）阀门本体：①外观：阀门铭牌和标识应清晰、准确，满足相应规定规定。检查阀门承压螺栓的机械防松装置，承压螺栓应伸出螺母2-3个螺距，非承压螺栓可与螺母齐平。对阀门进行目视检查，检查阀门内外表面粗糙度。阀门铸钢件外观质量应符合JB/T7927的规定，不应有气孔、缩孔、缩松、夹砂和裂纹等缺陷。铸件尺寸公差应符合GB/T6414的规定，但铸件承压部位壁厚不允许出现负偏差。锻件外表面不允许有裂纹、夹层、折叠、锻伤、切痕、夹渣等缺陷存在。阀门的机加工表面不允许有磕碰划伤。阀门装配时阀体－阀盖和填料函连接螺栓应按规定用扭矩搬手进行预紧，并测得预紧扭矩。所有的涂漆阀门机加工及焊接表面不允许涂漆，涂漆应满足相应要求，漆膜外观应均匀、平整、光滑，不应有起皱和流挂，不允许有油漆脱落或漏漆。焊接表面应无咬边或缺肉，应平整，余高应小于1.5mm。角焊缝应符合图纸要求，焊缝与母材应平滑过渡，如打磨，应全部打磨。检查机械加工非螺纹表面的缺陷(铸件机加螺纹表面允许存在一个孤立直径和深度均不大于一个螺距的孔洞)。检查手柄旋转90°的手动球阀或蝶阀操作装置。在开启位置，手柄方向与介质流动方向相同。常用或备用手动关闭阀门通过顺时针方向旋转手轮实现，手轮上应用箭头标出方向及“开(O)”和“关(C)”字样。核级阀门的清洁度应满足核岛机械设备制造期间清洁技术条件及RCCMF6000的要求。手动隔离阀应设置锁定装置。阀门内外表面应无灰尘、无油脂，无锈斑，碳钢可以有均匀薄锈，无任何可见污物，内表面及密封面用白布擦拭时应无黑渍，密封面无划痕。产品存放应合理，并有标识。阀门的包装应满足和合同约定的相关要求。奥氏体不锈钢和镍基合金设备表面的包装材料含卤素或含硫量小于0.10%(质量百分数)，氯化物和氟化物的溶滤排出量小于5×10－5。②试验：阀门出厂前应进行强度及密封等试验。强度试验包括阀门壳体强度试验和阀板(阀瓣)强度试。这里核电现场主要关心的则是密封试验结果，结合实际工作，强度及密封等试验在出厂前都已经过试验。

（2）文件资料。按阀门验收大纲要求审查文件的完整性、有效性和正确性，审查质量计划中规定实施的见证点应关闭，审查清洁度检查报告，审查性能试验报告(强度试验、密封试验——密封、阀座、填料和动作性能试验)。审查不符合项报告(如有)，审查产品油漆合格记录，审查产品运输和贮存要求，审查安装、调试、维修和使用说明书。审查产品合格证及质量证明书、装箱单，检查竣工文件装订及份数等。

3.3 常见问题

阀门外观检查存在的问题有铭牌型号和出厂编号等有误(与图纸或永久标识不一致)。阀门接口尺寸、高度尺寸、质量和内外表面粗糙度达不到图纸要求，锐角未倒钝和打磨等。铸件表面有缺陷(气孔、裂纹、铸瘤、缺肉、打磨不净、打磨后与周围未圆滑过渡等)。锻件表面有锻伤、斑痕、缺肉、弧坑等缺陷，不锈钢阀门表面有锈迹，阀门的机加工表面有磕碰划伤，涂漆阀门机加工表面、焊接表面、内表面涂漆及漆膜不均匀，有流挂，局部有油漆脱落。阀门内外表面清洁度不满足要求，有油污等，干燥剂直接放置在被保护表面上。阀门手柄无法转动[1]。文件资料审查主要存在问题有报告描述不准确，报告项目设置不合理，报告或文件签字不全，报告不清晰，报告不完整，不满足质量计划要求。

4 结语

本文从阀门的简单知识入手延伸到核电用阀门检验的具体工作，目的就是让阀门检验工作有更好的引导作用，从而提高工作效率。最后要说的是核电站用阀门由于其与核安全相关的重要性，其设计、加工标准较普通民用阀门设备更高，其质量控制和检查的方法也要求更严。