反應堆專(zhuān)設安全系統閥門(mén)故障分析

　　以反應堆專(zhuān)設安全系統閥門(mén)為研究對象，通過(guò)閥門(mén)故障數據的搜集，依據閥門(mén)用途進(jìn)行分類(lèi)，研究了反應堆專(zhuān)設安全系統閥門(mén)的故障模式及故障原因，應用故障模式、影響及危害度分析研究了閥門(mén)不同故障模式的危害度，提出了反應堆專(zhuān)設安全系統閥門(mén)薄弱類(lèi)型，為提高反應堆專(zhuān)設安全系統閥門(mén)可靠性提供研究依據。

1、概述

　　閥門(mén)設備作為通用機械產(chǎn)品，廣泛應用于流體工藝系統中，以實(shí)現系統工藝轉換或執行系統安全保護用途。反應堆專(zhuān)設安全系統主要用于向反應堆注水、排出堆芯余熱，保證反應堆的安全可靠，其閥門(mén)性能直接影響專(zhuān)設安全系統的用途實(shí)現。由于閥門(mén)規格型號多、數量大、運行環(huán)境條件苛刻，在系統調試、試驗和運行過(guò)程中，暴露出各種故障。

　　本文通過(guò)對搜集的閥門(mén)故障數據進(jìn)行分析，研究了閥門(mén)的故障模式及故障原因，明確了需重點(diǎn)關(guān)注的薄弱閥門(mén)類(lèi)型，以故障率較高的切斷類(lèi)型閥門(mén)為例，對不同故障模式的危害度進(jìn)行了詳細分析，得到了危害度較高的故障模式，并對不同用途類(lèi)型閥門(mén)的危害度進(jìn)行了對比。

2、閥門(mén)類(lèi)型

　　反應堆專(zhuān)設安全系統應用的閥門(mén)按結構原理分類(lèi)主要有閘閥、止回閥、電磁閥、安全閥、減壓閥、節流閥、截止止回閥、截止閥、球閥、自動(dòng)切斷閥等(表1) ，按用途分類(lèi)主要有切斷型、止回型、調節型和安全保護型(表2) ，其中大部分閥門(mén)的用途為切斷，其次為止回，調節和安全保護較少。

表1 閥門(mén)按結構原理分類(lèi)

表2 閥門(mén)按用途分類(lèi)

3、故障分析

　　在調試、試驗和運行過(guò)程中暴露出的閥門(mén)泄漏問(wèn)題是反應堆專(zhuān)設安全系統不同閥門(mén)類(lèi)型的常見(jiàn)故障(表3 ～表5) ，其主要是由制造、材料及運行環(huán)境等引起的。發(fā)生故障的閥門(mén)主要為切斷型閥門(mén)，如閘閥和電磁閥，故障占比高達48.15%。因此，切斷類(lèi)型閥門(mén)是提高該系列閥門(mén)可靠性的關(guān)鍵。其次為止回型閥門(mén)，主要包括止回閥和截止止回閥，故障占比達24.07%，應予以重視。再其次為調節型閥門(mén)，主要為減壓閥，故障占比達16.67%。安全保護型閥門(mén)故障占比為11.11%。

表3 故障次數及占比

4、結語(yǔ)

　　通過(guò)對反應堆專(zhuān)設安全系統閥門(mén)的故障模式、故障影響以及危害度的分析和研究，確定了閥門(mén)的可靠性和可維修性。

　　(1) 泄漏是反應堆專(zhuān)設安全系統不同閥門(mén)類(lèi)型的常見(jiàn)故障，應在制造、材料及運行環(huán)境等方面加以改進(jìn)。

　　(2) 切斷型閥門(mén)是反應堆專(zhuān)設安全系統閥門(mén)中的主要故障閥門(mén)類(lèi)型，且危害度較大，需在可靠性設計改進(jìn)中予以特別重視。

　　(3) 反應堆專(zhuān)設安全系統閥門(mén)的主要故障原因是在生產(chǎn)制造階段，包括制造、裝配、外購/外協(xié)件，提高加工裝配能力、提高外購/外協(xié)件管理是提高可靠性的關(guān)鍵。

　　(4) 對切斷型閥門(mén)危害度較大的因素主要是電動(dòng)裝置損壞、電連接器損壞，需開(kāi)展相關(guān)電氣部件的研究，提高電氣部件可靠性，同時(shí)加強供貨方管理、出廠(chǎng)性能檢驗和入廠(chǎng)復驗工作。