1. 概述

在核级设备中阀门对保证系统正常、安全和可靠运行具有极为重要的作用。核级设备工况复杂，特别是一回路系统核级阀门大部分工作在高温、高压和高剂量辐射的恶劣环境中，故障率较高。正确分析阀门发生故障的原因，采取正确的解决方案，避免故障的再次发生，才能减少维修次数和维修时间，保证设备的安全运行。

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2. 常见故障处理

核级阀门的常见故障有泄漏，启闭动作不灵活，振动，噪声和零部件磨损等。

2.1泄漏

阀门泄漏分内漏和外漏2种。阀门内漏主要影响阀门的功能。阀门外漏不仅造成介质的流失，污染环境，而且给周围设备及人员安全构成威胁，甚至可造成停堆事故，影响极大。

2.1.1内漏

阀门内漏与关闭力不足、密封面磨损和关闭不到位等原因有关。不同类型的阀门发生内漏的原因不尽相同，阀门发生内漏后，要及时进行原因分析，查出原因后，进行修复或更换零部件。注意高温阀门的公差与配合，阀门装配精度，试压工装介质的清洁及安装时回路的清洁。

(1) 关闭力不足

阀门关闭力不足主要是由于传动部件使用时出现卡阻、磨损或锈蚀，亦可能是填料压盖安装时压偏，造成填料压盖与阀杆间隙过小，使用时阀杆变形产生干涉。高温时材料膨胀等也是原因之一。

出现阀门关闭力不足的现象时，首先拆卸阀杆及阀杆螺母等传动部件，检查磨损情况。如传动部件无缺陷，可以清洁传动部件。如传动部件有损坏，更换损坏的零部件。然后检查填料压盖装配情况，如存在压偏等问题，采取均匀对称拧紧填料压盖螺母的方法进行改正。

阀门使用时注意阀杆与阀杆螺母及轴承之间的润滑，添加或更换润滑油，使传动部件保持动作灵活。

(2) 密封面磨损或机械损坏

阀门密封面磨损或机械损坏是系统运行过程中工作介质流动造成阀座与闸板(阀瓣)的密封面出现划痕或擦伤。阀门试验或安装过程中如果有异物进入回路中，回路运行一段时间后异物将划伤密封面。

阀门密封面磨损或机械损坏时，拆卸阀门，检查密封面磨损情况。如密封面磨损较轻，可重新研磨密封面对密封面进行修复。如密封面损坏严重，需对密封面缺陷部位进行补焊后，重新研磨密封面，再进行装配。

阀门试压和安装过程中要避免密封面出现磕碰划伤，介质的流向应与阀体指示箭头方向一致。阀门关闭时应关到位，防止介质冲蚀密封面，关闭力应适中，以免压坏密封面。

(3) 关闭不到位

阀门关闭不到位是密封面有沉积物、异物卡塞或电动阀门限位开关调试错误。

密封面有沉积物或有异物卡塞导致阀门关闭不到位时，在关闭阀门时留出一定间隙，利用介质冲走异物，可重复多次进行冲洗，必要时阀前可设置过滤排污装置。如多次冲洗阀门仍关闭不到位，可拆卸阀门，取出异物，检查密封面是否有损坏，如有损伤，按密封面磨损方法进行密封恢复处理，重新装配阀门。如果是电动阀门限位开关调试不到位，重新调试电动装置限位开关。

2.1.2外漏

阀门外漏与材料、焊接、连接件紧固力、密封结构等因素有关。

(1) 材料或承压焊缝缺陷泄漏

铸造材料缺陷有气孔、夹渣和缩松等，锻造材料缺陷有夹渣和折叠等，承压焊缝缺陷包括气孔、夹渣、咬肉、未焊透等。如果阀门零部件材料存在缺陷，虽然出厂试验时合格，但在核级高温、高压或腐蚀性介质工况中，均可产生外漏现象。

核级阀门应建立完整的质保体系，建立建全原材料采购控制程序及入厂检验程序，严格按原材料采购技术要求及相关标准进行制造、检验及验收。对于特殊工艺如焊接、热处理等必须进行工艺试验和工艺评定。执行焊接、无损检测作业的人员必须取得相应资质方可上岗从事相关工作。严格遵守操作规程和工艺规范，每一项检验或试验均应记录并存档保存。

(2) 阀体和阀盖连接处泄漏

阀体和阀盖连接是通过法兰上的紧固螺栓压紧垫片实现密封，其产生泄漏的原因较复杂。①螺栓由于热冲击作用而产生应力松弛，造成螺栓的预紧力不够，或螺栓预紧力施加不均匀。②垫片老化。长期工况运行，未按使用说明书进行维护或更换，造成垫片老化失效。③密封部位接触面表面光洁度低，或材料选用不当被介质腐蚀导致渗漏。④装配时垫片偏斜，局部预紧力过度，超过了垫片的设计极限，造成局部密封比压不足。

当阀体和阀盖连接处出现泄漏时，如现场不具备拆卸条件，可松开阀体与阀盖中法兰所有螺栓，重新均匀对称紧固螺栓。检修时解体阀门，更换密封垫片，重新装配阀门，按规定预紧力均匀对称紧固螺栓。

阀门设计时应对螺栓预紧力进行计算，并在装配图及使用说明书上给出螺栓预紧力矩范围，阀门装配时均匀对称施加预紧力。在阀门使用期间，按照维护周期定期检修阀门，对有老化现象和到使用年限的阀门及时更换密封垫片。

(3) 内压自紧式密封结构泄漏

高压阀门常采用内压自紧式密封结构，这种结构具有压力越高，密封性能越好的特点，温度和压力变化时都能保持良好的密封。内压自紧密封泄漏的原因主要有施加的预紧力不足、密封圈及自压密封部位有损伤或阀体内腔变形等。

内压自紧密封如在低压时泄漏，高压时不漏，可能是螺栓预紧力不够。松开所有螺栓，重新均匀对称紧固螺栓。如低压、高压时都发生泄漏，可能是密封圈及自压密封部位有拉伤，或阀体内腔变形。拆卸阀门，检查阀体自密封部位及密封圈情况。如阀体自密封部位有损坏，需进行研磨修复。如阀体自密封部位无损坏，只是密封圈有损坏，更换密封圈后，重新进行装配。

阀门设计时应对螺栓预紧力进行计算。在预紧力的作用下，密封圈产生变形，对阀门自密封部位密封。装配时应尽量减少密封圈拆装次数。每次拆装，密封圈及阀体自密封部位表面均有不同程度的划伤现象，影响密封。

(4) 阀杆密封泄漏

阀杆密封泄漏的原因很多，如填料预紧力小，填料数量少，填料压盖倾斜导致填料受力不均或阀杆表面损坏，填料磨损老化或填料质量差等均可产生泄漏。阀杆密封填料承受的是动载荷。阀门工作时通过压盖螺母下方一组碟形弹簧对填料施加恒定的压紧力，以补偿由于温度变化或长期动作磨损填料产生的松弛，防止泄漏。填料泄漏时，一般通过增加填料压盖的预紧力补偿填料磨损而失去的填料密封力。阀门检修时应按时更换全部过期填料，不允许采用个别层更换填料的方法。更换填料前应了解填料的密封机理，掌握填料的相关标准、切口方法和安装要求。用工具拆卸旧填料时，不可以伤及阀杆和填料函表面，填料函底部要清理干净。如解体更换填料时，应保证阀杆与填料接触的表面和填料函的内壁光滑无损伤，新填料应完整，无损坏，无变色，无松弛。先用新填料在阀杆和填料函进行试装，检查填料外形尺寸是否符合要求。膨胀石墨填料尽可能不用切口型，采用解体阀门套装方法。

若采用切口填料，应避免出现介质流向的贯穿通道。填料组件装入填料函中时应逐层安装，并用专用工具逐层压紧。对有切口的填料，原则上层与层间的切口错位180°，禁止采取把填料组装入整体下压的行为。用力矩扳手紧固压紧填料时，根据给定的力矩应对称和分段施力，随时观察填料法兰的平行度和中心孔与阀杆的对中性，最后达到规定的力矩。

更换填料后，阀门需要进行手动(气动或电动)试验，检查填料是否过紧，有无异响或抖动等现象。

阀门设计时尽可能采用升降杆结构而不采用旋转升降杆结构，减小填料与阀杆之间的摩擦力，延长填料使用寿命。

2.2启闭动作不灵活

阀门启闭动作不灵活有很多原因。①阀门传动部件配合精度低，装配偏斜，不能保证同轴度。②阀杆弯曲变形，阀杆与阀杆螺母之间润滑条件差，有异物或出现卡塞现象。③阀杆螺母梯形螺纹处磨损。④关闭件卡塞。⑤填料压盖歪斜或填料压的过紧。⑥阀门导向装置之间间隙过小或偏移。⑦零部件发生锈蚀。⑧阀门控制系统故障等。

当阀门启闭动作灵活性差时，应提高阀门零部件的加工精度及装配精度，定期清洁和润滑阀杆与阀杆螺母。还应拆卸阀门，检查导轨与导轨槽是否有干涉摩擦痕迹，如两端都有痕迹，说明导轨与导轨槽之间间隙过小，需增加导轨与导轨槽之间间隙。如一端有痕迹，需调整导轨与导轨槽之间相对位置。如零部件发生锈蚀，需对生锈零部件除锈或更换。如控制系统发生故障，需进行检修。在设计配合间隙时，应考虑不同材料的热膨胀系数。

阀门使用时应正确操作，防止过度关闭或开启，阀门全开或全关后应倒转少许。常开或常关的阀门，至少半个月开关操作一次，以免锈蚀。

2.3振动和噪声

通常，阀门的噪声应控制在距离1 m处小于85dB(A)。阀门噪声主要由机械振动和流经阀门流体的运动产生。机械振动由阀门流体不均匀压力的紊流冲击阀杆头部引起。由于在阀杆头部和驱动装置运动不稳定时，在流体压力作用下，阀杆上产生不平衡的上下方向运动力，既而产生零件的疲劳破坏，造成阀门导向间隙不同心引起振动。如驱动装置动力不足及流体的高速流动可使传动部件及关闭件产生机械振动，导致噪声产生。气流的扰动是阀门产生振动和噪声的根源。

介质在阀内的节流过程也是其受摩擦、受阻力和扰动的过程，因而产生各种各样的涡流。例如介质通过节流处或转弯处以及分流时，都会产生涡流。当涡流的激振频率同机械元件的自振频率耦合或者同管道内纵向气柱声柱波、横向气柱振荡、热动力冲击、气动动力冲击、气动动力压缩或其他不稳定的流动产生压力波耦合，就会产生共振。此时，振动和噪声将增加，对设备的损坏程度将扩大。

为减少振动和噪声，可通过改变管道和阀门的几何形状，控制阀门的自然频率和激振频率，避免由于相互耦合而产生谐振。通过结构改进，将容易承受紊流形式的柱塞节流结构变为节流罩节流结构，缩小导向间隙。为减少紊流流动时的涡流，尽量避免介质流道突然扩大和缩小。在管道内安装消声器也可以减少噪声。

2.4零部件磨损

阀门零部件的磨损包括启闭件密封面的磨损、传动部件的磨损等。启闭件密封面的磨损主要原因是选材不合理、操作力矩过大，或由液体动力汽蚀造成的损害。传动部件的磨损主要原因是结构设计时传动部件的公差配合尺寸不合理、材料选择不满足工况要求、加工制造装配精度低、使用过程中操作不当、需清洁、润滑部位未及时维护等。异常振动也会引起阀门上某些部件的磨损，影响阀门的功能。

阀门设计时，合理选择零部件公差配合及材料，提高阀门的加工制造及装配精度。传动部件如阀杆与阀杆螺母之间应定期清洁、润滑。正确操作阀门，不允许使用加长杆和撞击工具操作阀门开关。发现有卡阻现象时，及时查找原因，避免违规操作，以免损坏零部件。维修拆卸阀门时，对磨损零部件进行修理或更换。应按推荐的检修周期对易损件进行维护或更换。3. 结语

核级阀门由于其输送介质、安装环境及执行功能的特殊要求，严禁有任何外漏。正确分析阀门故障原因，合理处置出现的问题，才能保证核级设备安全稳定长期运行。

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