液控止回阀故障原因分析与维修

张彦超，李冬锋，李国才

（中国原子能科学研究院，北京 102413）

0 引言

为防止循环水系统循泵启动与停止时，系统内循环水倒流，特在系统管路上设置液控止回阀。液控止回阀可有效保护循泵因循环水倒流而发生倒转，主要防止以下事故发生：①并列运行停泵时，阀门不严造成倒转，引起叶轮窜动、轴套松弛，严重时使动静部分摩擦而损坏；②泵倒转时应快速关闭出口阀，在倒转工况下严禁启动，否则不仅引起系统冲击发生水锤现象，且会因启动力矩过大烧毁电机。而在系统启动前检查时，发现液控止回阀出现以下故障：①液压站电接点压力表超限，油泵不能启动；②更换压力表，油泵可启动但油压无法保持，且油泵频繁起停；③阀开启时电机及油泵油箱有过热现象。为消除以上故障，进行如下分析。

1 液控止回阀工作原理

1.1 结构组成

图1 阀体结构

液控止回阀主要由阀门本体、液压站及驱动控制三部分组成：①阀门本体由阀体、阀板、阀门轴、密封件等组成（图1）；②液压站由油箱、油管、电机、油泵、储能器、截止阀、单向阀、节流阀、溢流阀、三通电磁换向阀、电磁换向阀、举升油缸、锁定油缸、行程指示、行程开关等组成；③驱动控制由切换开关、控制按钮、指示灯、继电器、操作面板、重锤等组成（图2）。

1.2 控制原理

通过“本地/远控”按钮，可实现本地与远程PLC 控制开关。

图2 工作原理

（1）液压站控制。点动“油泵启动”按钮，油泵运行指示灯点亮，当油压达到电接点压力表设定上限值时，油泵自动停止。

（2）储能器控制。液压站内压低于电接点压力表设定下限值时，储能器电磁阀得电，油泵自动开启向储能器储存压力，当压力达到上限压力时，电磁阀失电油泵自动停止，储能器自动保压。

2 液控止回阀故障原因分析与维修

2.1 故障分析（图3）

图3 故障分析

2.2 原因分析

（1）油泵自动启动但油压无法保持，油泵出现频繁起停现象，止回阀无法进行开关。可能原因：①液压管路不畅，发生堵塞或漏流现象；②液压站电磁阀换向阀、三通换向阀等发生堵塞或卡涩现象；③液压站手动泄压针形截止阀漏流；④液压站举升与锁定油缸，接到开到位信号后无法锁定。

（2）阀门开启时，电机及油泵油箱过热。可能原因：①接线端子老化、破损等导致短接，使电机连续工作摩擦振动产生热量引起温度升高；②电接点压力表达到额定值，锁定油缸无法锁定，电机带动油泵持续运转，摩擦振动产生热量，引起温度升高。

（3）阀体出现卡涩现象。可能原因：传动与阀体连接轴产生锈蚀现象，导致阀体卡涩。

为防止循环水泵启动与停止时，循环水泵发生倒转现象，避免水泵倒转而导致的严重后果，必须保证液控止回阀能够安全、稳定、可靠运行。因此，需对该阀故障做全面排查。

2.3 故障查找确认

（1）阀体检查。打开管线连接节发现阀板处于中间状态，用铜棒轻轻敲击振动阀板无动作，表明阀板传动部分已卡涩，导致阀体无法动作（图4）。

（2）液压站检查。对截止阀、单向阀、节流阀、溢流阀、三通电磁换向阀、电磁换向阀、举升油缸、锁定油缸、行程开关等进行检查，发现手动针形截止阀阀针弯曲导致泄漏无法保压（图5）。

图4 阀板卡涩

（3）控制检查。对反馈触点信号与控制柜指示灯进行检查，测量控制柜端子与液压站端子连接引线，测量液压站端子与电磁阀连接引线，测量控制柜端子与控制开关连接引线，未发现异常。

2.4 故障维修

（1）清理锈蚀。清理阀体表面锈蚀，在传动转轴位置喷洒松动液浸泡，待锈蚀清理干净后再用铜棒轻轻振动阀板，开关活动灵活，卡涩消除。

（2）测绘加工针型阀针。经过详细检查测量，阀针弯曲变形已无法消除。通过查找原始加工图纸，并进行实际测绘确认，对针型阀针进行机加工。加工完成后组装，并进行压力试验检查，满足运行压力要求。

3 液控止回阀功能鉴定

图5 针型阀针弯曲变形

3.1 蓄能器检查

依据技术文件对蓄能器补充氮气进行调校，压力保持在5.2±0.2 MPa。

3.2 手动试压

①检查各单向阀、节流阀、截止阀等，并更换各阀密封胶圈，确保无泄漏点；②检查液压油缸活塞、密封环，密封面及胶圈，安装正确；③用杠杆手动对执行机构进行试压，正常。

3.3 调试检查与确认

（1）确认接线。按电气原理图和接线端子连接图检查确认接线无误，开启电源，指示灯变亮。点动“油泵启动”按钮，检查电机旋转方向是否正确，如相反则调整相序。

（2）液压站控制。点动“油泵启动”按钮，油泵指示灯变亮；当油压达到设定上限值时，电机自动停止。

（3）储能器控制。当液压站内压低于设定下限值时，油泵自动运行向储能器储压；当压力达到设定上限值时，油泵停运储能器保压力。

（4）开阀控制。将“本地/远控”按钮打到“本地”，点动“开阀”按钮，油泵运行指示灯亮；锁紧油缸升到位后，阀关到位指示灯熄灭，阀开到位指示灯亮；锁紧电磁阀得电，推动锁紧指示灯出现频繁闪亮。由此表明：锁定油缸未能正常锁定，重新调整配重上限位开关，使锁定开关处于正常锁定位置。

（5）关阀控制。点动“关阀”按钮，阀开到位指示灯熄灭，依靠重锤完成关阀；当全关到位时，阀关到位指示灯点亮。

（6）远程控制。将“本地/远控”按钮打到“远控”位置，根据控制指令进行开阀或关阀动作，正常。

4 结论

对液控止回阀解体检修，验证了故障分析的准确性，确保了阀门功能实现和稳定运行。通过分析得到结论：①液控止回阀频繁启停的原因是手动泄压截止阀阀针发生弯曲，引起阀门漏流，造成系统压力无法保持；②开阀过程中，阀体无动作原因是阀门驱动轴发生锈蚀，引起阀体卡涩；③通过该阀的检修，对另两台同型号阀的维修提供实战经验，避免了此类故障重复发生，同时为后期液控止回阀的维修提供技术储备。