氣動閥門在線診斷測試原理與展望

孫旺成

摘要：氣動閥門在大大提升工作效率的同時還降低了工作的強度，從而減少了所需的人力及時間。為此，本文從氣動閥門在線診斷測試原理出發(fā)，包括氣動兩位閥在線診斷測試原理以及氣動調(diào)節(jié)閥在線診斷測試原理兩個方面，然后對氣動閥門在線診斷測試實踐運用案例進行了較為深入的分析。最后全面闡述了氣動閥門在線診斷測試技術的發(fā)展和應用展望。其寫作的主要目的在于為氣動閥門在線診斷測試技術在實踐工作中發(fā)揮出更好的運用效果奠定一個具有參考價值的文獻基礎。

關鍵詞：氣動閥門;在線診斷測試技術;未來展望

1.氣動閥門在線診斷測試原理

1.1氣動兩位閥在線診斷測試原理

氣動兩位閥主要是為了在緊急狀態(tài)下實現(xiàn)安全功能，大都是用來控制流體通斷的截止閥。就核電站而言，氣動兩位閥在線診斷測試的重點在于密封面、彈簧設置、手輪中性點設置以及隔膜完整性等等方面，檢查的方法主要是通過解體之后的目視檢查，常用的診斷工具是在通過解體目視前后對氣關和氣開隔離閥氣動頭定值調(diào)整[1]。

一般情況下，氣動兩位閥測試系統(tǒng)分為氣動式和機械式。對于機械式而言，由于使用到了油壓千斤頂提供校準載荷，可以借助于設置氣動裝置彈簧的預緊力及編碼器測量和輔助性操作實現(xiàn)對閥門行程的調(diào)節(jié)。這時，還需要使用應力傳感器來完成閥門密封接觸的校驗工作。但是，機械式測試系統(tǒng)的局限性也較為明顯，尤其體現(xiàn)在只能夠測量失氣關閥[2]。而失氣開閥門往往使用氣動式測試系統(tǒng)，與機械式測試系統(tǒng)不同的是校準載荷使用現(xiàn)場壓縮空氣的方式。

1.2氣動調(diào)節(jié)閥在線診斷測試原理

與氣動兩位閥在線診斷測試著重點不同，氣動調(diào)節(jié)閥在線診斷測試側重于反應氣動調(diào)節(jié)閥及其附件定位器、電氣轉換器等性能的特征參數(shù)，診斷調(diào)節(jié)閥及其附件的調(diào)節(jié)性能和密封性，同時也校驗系統(tǒng)各方面的性能是否能夠滿足設計的要求。但是，氣動調(diào)節(jié)閥在進行一段時間的運行之后，有降質(zhì)的問題。

氣動調(diào)節(jié)閥在線診斷測試原理首先是根據(jù)特定的測量目的，通過計算機向電氣轉換器給出一個特征波電流，這里需要根據(jù)不同的項目使用不同的特征波電流。項目主要包括基本性能試驗、磁帶試驗、階躍敏感性測試、頻譜相應測試、死區(qū)測試等等[3]。之后，需要檢測定位器的供氣氣壓、隔膜氣壓、閥桿行程及推力響應信號。然后根據(jù)采集到的反饋數(shù)值及曲線計算出閥門性能的參數(shù)，從而判斷閥門是否存在運行障礙，諸如機械卡死現(xiàn)象、閥桿不對中等故障、閥門泄露等等。

2.氣動閥門在線診斷測試實踐運用案例分析

大亞灣核電站是我國最早在現(xiàn)場使用閥門診斷技術的核電站。在建造期間，一直是法國設備供應商在為大亞灣核電站提供相應的氣動閥門診斷工具，隨后大亞灣核電站一直沿用法國的方法，同時結合實踐情況作了一些調(diào)整。大亞灣核電站在線診斷技術主要包括了電動閥門在線診斷測試技術和氣動閥門在線診斷測試技術[4]。其中，氣動閥門在線診斷測試技術在每次大修診斷及常規(guī)性項目上使用較多。通過氣動閥門在線診斷測試技術，可以清楚的了解大亞灣核電站的工作狀況，從而最大程度上糾正相當數(shù)量的閥門在插入力和開關設置中存在的問題。由于大亞灣核電站在閥門診斷技術應用上取得了非常好的實踐效果，隨后的一段時間內(nèi)在秦山一期、二期、三期及田灣核電站得到了推廣。

3.氣動閥門在線診斷測試技術的發(fā)展和應用展望

氣動閥門在線診斷測試技術順應了時代的需求，可以提升系統(tǒng)設備的安全可靠性、機組的可用率，從而保障企業(yè)對設備狀態(tài)的了解時實化與定量化。另外，氣動閥門在線診斷測試技術也強化了檢修的目的性，從而盡可能的降低了閥門的維修成本。更重要的是，氣動閥門在線診斷測試技術的應用，促進了閥門及系統(tǒng)的安全性、可靠性。對于氣動閥門在線診斷測試技術未來的發(fā)展方向，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，氣動閥門在線診斷測試技術進一步強化在線監(jiān)測發(fā)展。其基本的思路是通過在系統(tǒng)上安裝相應的傳感器和記錄裝置，使得閥門在正常使用的過程中全面詳細的測量閥門參數(shù)，從而為后期企業(yè)監(jiān)測的需要，借助于現(xiàn)場有線及無線端口的接入，隨時將閥門參數(shù)取出，進行分析。這樣可以避免由于測量而造成系統(tǒng)運行中斷的問題，提升整個系統(tǒng)運作的效率。

其次，智能化氣動閥門的推廣運用。在基于現(xiàn)狀維修策略的指導下，新型氣動閥門設計中全面考慮到閥門制造的智能化部件，其運用功能表現(xiàn)為氣動閥門具有自我檢測、評估、故障處理等等方面的能力。這種發(fā)展趨勢勢必會加強氣動閥門運行的安全性，提升閥門使用的效率。

4.結語

國外關于閥門檢測技術的研究較早，出現(xiàn)于20世紀80年代。其研究的關鍵在于通過測量閥門的相關特征參數(shù)，完成特征曲線，進而判定閥門操作性能狀況。其中，美國對核電站中的氣動閥的設計審查、試驗確認、檢測診斷、基礎條件等等上面早在1989年的89-10號公報“與核安全相關的氣動閥試驗和檢查”上就已經(jīng)做了詳細的說明，主要是為了提升氣動閥運行的可靠性和優(yōu)化相關的檢修工作。

從當前我國的實際情況來看，氣動閥門在大大提升工作效率的同時還降低了工作的強度，從而減少了所需的人力及時間。近20年以來，氣動閥診斷技術相繼在美國、英國、法國、日本等國家得到廣泛的應用之后，近些年在我國也得到了較為普遍的運用，成為了提升閥門運行可靠性的重要保障。為此，本文從氣動閥門在線診斷測試原理出發(fā)，包括氣動兩位閥在線診斷測試原理以及氣動調(diào)節(jié)閥在線診斷測試原理兩個方面，然后對氣動閥門在線診斷測試實踐運用案例進行了較為深入的分析。最后全面闡述了氣動閥門在線診斷測試技術的發(fā)展和應用展望。其寫作的主要目的在于為氣動閥門在線診斷測試技術在實踐工作中發(fā)揮出更好的運用效果奠定一個具有參考價值的文獻基礎。

參考文獻：

[1]戴斌.氣動閥門診斷技術研究[J].核動力運行研究，2004，12（11）：123-124.

[2]劉志銘.核電廠智能化部件開發(fā)應用的綜述[J].核電，2010，10（02）：43-45.

[3]李宏利.閥門診斷技術面臨的問題分析[J].?核動力運行研究，2007，12（06）：323-324.

[4]張揚.核電站與普通電站氣動閥標準的比較研究[J].核電，2009，13（05）：354-356.