TCNEA-核電廠電動調(diào)節(jié)閥診斷試驗編制說明

《核電廠電動調(diào)節(jié)閥診斷》編制說明（征求意見稿）一、工作簡況1、任務(wù)來源根據(jù)《關(guān)于征集2019年度中國核能行業(yè)協(xié)會團體標準項目的通知》（核協(xié)科發(fā)〔2019〕311號），為了響應(yīng)行業(yè)協(xié)會做好標準建設(shè)工作的號召，促進在線診斷技術(shù)在電動調(diào)節(jié)閥上檢修中的應(yīng)用，總結(jié)江蘇核電有限公司在電動調(diào)節(jié)閥診斷工作的經(jīng)驗，組織編制《核電廠電動調(diào)節(jié)閥診斷》技術(shù)標準。本標準的起草單位為江蘇核電有限公司。2、主要工作過程江蘇核電按照《關(guān)于征集2019年度中國核能行業(yè)協(xié)會團體標準項目的通知》的要求提出了中國核能行業(yè)協(xié)會團體標準項目立項申請，并獲得批準。江蘇核電按照標準制定要求，組織成立了標準編制組，廣泛地收集國內(nèi)外氣動閥、氣動調(diào)節(jié)閥、電動閥等相關(guān)技術(shù)標準和診斷標準，整理相關(guān)資料、經(jīng)驗反饋，在田灣核電站多年電動調(diào)節(jié)閥診斷良好的工程實踐基礎(chǔ)上，編制了該標準初稿。標準編制組于2020年1月啟動本標準的編制工作，經(jīng)過前期調(diào)研、資料收集整理、可行性分析等工作，確定了標準的名稱和大綱。隨后，開展標準編制工作并不斷對其進行完善。3、主要參加單位和工作組成員及其所作的工作等編制單位為：江蘇核電有限公司工作組成員及其所做工作：序號工作成員所做工作1胡海波全面負責(zé)標準編制工作，包括收集、分析資料，組織編制組討論，現(xiàn)場驗證工作等2劉永生參與標準編制討論，負責(zé)標準編制的指導(dǎo)，給出標準編制方向性意見，提出標準編制技術(shù)指標3嚴巍峰參與標準編制討論，負責(zé)標準編制的指導(dǎo)，給出標準編制方向性意見，提出標準編制技術(shù)指標4鄒曉參與標準編制討論，負責(zé)標準編制的指導(dǎo)，給出標準編制方向性意見，提出標準編制技術(shù)指標5孫永平參與標準編制討論，全面指導(dǎo)現(xiàn)場實施工作，對標準編制給予技術(shù)支持。6姜華參與標準編制討論，全面指導(dǎo)現(xiàn)場實施工作，對標準編制給予技術(shù)支持7唐瑞負責(zé)標準編制資料收集、分析，參與標準編寫，負責(zé)現(xiàn)場實施驗證8涂冉參與標準編制資料收集，參與現(xiàn)場實施驗證9何小冬參與標準編制資料收集，參與現(xiàn)場實施驗證10黃修武參與標準編制資料收集，參與現(xiàn)場實施驗證11張曉峰參與標準編制討論，12姚偉奇參與標準編制討論，二、標準編制原則和主要內(nèi)容1、標準編制原則本標準的修訂符合核電行業(yè)設(shè)備可靠性評價方法發(fā)展的原則，本著先進性、科學(xué)性、合理性和可操作性的原則以及標準的目標、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、實用性、一致性和規(guī)范性原則來進行本標準的制定工作。（1）科學(xué)性本標準對電動調(diào)節(jié)閥在診斷進行了大量實測數(shù)據(jù)驗證，借鑒了GB/T10869-2008《電站調(diào)節(jié)閥》、JB/T7387-2014《工業(yè)過程控制系統(tǒng)用電動控制閥》對于調(diào)節(jié)閥性能評價的參數(shù)，結(jié)合田灣核電站電動調(diào)節(jié)閥的控制特點對本團體標準進行編寫。（2）實用性本標準是根據(jù)江蘇核電有限公司對于電動調(diào)節(jié)閥診斷工作的總結(jié)，同時參考氣動調(diào)節(jié)閥，氣動閥、電動閥診斷工作，能夠用于指導(dǎo)電動調(diào)節(jié)閥診斷工作。可直接用于指導(dǎo)電動調(diào)節(jié)閥診斷工作。2、標準主要內(nèi)容的依據(jù)本標準主要包括目次、前言、引言、范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、原理、試驗設(shè)備、人員要求 、測試條件 、電動調(diào)節(jié)閥診斷試驗、評價報告等。其中電動調(diào)節(jié)閥診斷試驗章節(jié)內(nèi)容主要是依據(jù)相關(guān)標準中對于調(diào)節(jié)閥性能評價的參數(shù)，結(jié)合田灣核電站電動調(diào)節(jié)閥控制特點，設(shè)計的測試方法，測量相關(guān)參數(shù)能夠契合相關(guān)標準中對于電動調(diào)節(jié)閥性能評價參數(shù)，經(jīng)過現(xiàn)場多年的驗證，目前的測試方法采集的參數(shù)，能夠準確評價電動調(diào)節(jié)閥性能變化趨勢。3、解決的主要問題在線診斷技術(shù)是指閥門在不拆卸、不解體的情況下，依靠外部設(shè)備模擬實際閥門運行工況，操作閥門動作。通過安裝在閥桿上的應(yīng)力傳感器及安裝在執(zhí)行機構(gòu)電氣回路和控制回路中的測量裝置，測量閥門的特征參數(shù)。根據(jù)閥門計算校核結(jié)果、測試的特性曲線、結(jié)合閥門機械結(jié)構(gòu)直接判斷閥門的性能狀況。主要測量的特征參數(shù)包括：閥桿的推力、閥桿的位移、電機電壓、電流、功率，電動執(zhí)行機構(gòu)各控制開關(guān)的動作時序、動作邏輯等。目前在線診斷技術(shù)的應(yīng)用主要集中在電動閥、氣動開關(guān)閥、氣動調(diào)節(jié)閥，電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)用在線診斷技術(shù)的研究幾乎處于空白狀態(tài)。田灣核電站VVER機組工藝系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥均為電動調(diào)節(jié)閥。其性能決定了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。田灣核電站首次將在線診斷技術(shù)應(yīng)用于電動調(diào)節(jié)閥，是在電動開關(guān)閥診斷基礎(chǔ)上，采集閥門全行程時間、電流、峰值電流、平均摩擦力等參數(shù)，借鑒氣動調(diào)節(jié)閥診斷的經(jīng)驗，創(chuàng)造性的提出閥門響應(yīng)滯后時間（死區(qū)）、慣性這兩個電動調(diào)節(jié)閥特有參數(shù)，來評價電動調(diào)節(jié)閥性能。根據(jù)歷次大修采集數(shù)據(jù)及缺陷情況來看，目前對于電動調(diào)節(jié)閥采集響應(yīng)滯后時間（死區(qū)）、慣性、平均摩擦力等參數(shù)，能夠在一定程度上反映電動調(diào)節(jié)閥工作性能。三、主要試驗（或驗證）情況田灣核電站自2014年開始，將在線診斷技術(shù)應(yīng)用于電動調(diào)節(jié)閥。每年對主給水調(diào)節(jié)閥等重要調(diào)節(jié)閥進行在線診斷，在線采集電動調(diào)節(jié)閥響應(yīng)滯后時間（死區(qū)）、慣性等參數(shù)，多次發(fā)現(xiàn)電動調(diào)節(jié)閥性能劣化，并根據(jù)參數(shù)變化情況制定維修策略維修閥門。2019年9月15日，對給水系統(tǒng)某調(diào)閥實施在線診斷，發(fā)現(xiàn)閥門在換向時響應(yīng)滯后時間（死區(qū)）為261ms，明顯高于該閥門歷次的測試數(shù)據(jù)，查詢?nèi)粘Ｆ陂g缺陷記錄及運行情況，發(fā)現(xiàn)該調(diào)節(jié)閥控制液位性能較同工況其他調(diào)節(jié)閥差，液位曲線波動幅度較大。維修人員根據(jù)診斷結(jié)果，解體閥門閥桿螺母組件，發(fā)現(xiàn)閥桿螺母組件存在一定空行程，重新調(diào)整閥桿螺母組件后，再次診斷響應(yīng)滯后時間（死區(qū)）降至70ms。投入運行后，閥門運行情況良好。2018-03-14日，對水輪機動力水出口電動調(diào)節(jié)閥實施在線診斷，發(fā)現(xiàn)該閥在換向時響應(yīng)滯后時間（死區(qū)）為1600ms，明顯高于歷次診斷數(shù)據(jù)。日常期間該調(diào)節(jié)閥存在閥位波動變大的情況，且日常期間維修人員檢查了剎車裝置及閥位反饋模塊均未發(fā)現(xiàn)異常。根據(jù)診斷數(shù)據(jù)，維修人員結(jié)合閥門結(jié)構(gòu)解體電動裝置，發(fā)現(xiàn)電動裝置行星齒輪組件存在較大間隙。維修人員更換電動裝置后，再次診斷響應(yīng)之后時間降至300ms，再次投入運行，閥門運行正常。2014年4月7日，對某調(diào)節(jié)閥進行維修后在線診斷，發(fā)現(xiàn)其平均摩擦力增加至4500N，遠高于同類型閥門的平均摩擦力。調(diào)取維修記錄發(fā)現(xiàn)，該閥解體時，根據(jù)計劃將原始使用的四氟乙烯填料替代為石墨填料，填料壓緊力并未隨之改變。維修人員按照石墨填料對應(yīng)的力矩，重新安裝填料后，平均摩擦力恢復(fù)正常。目前田灣核電站關(guān)于電動調(diào)節(jié)閥診斷，通過特殊設(shè)計的測試方法，摸索出一套能夠反映電動調(diào)節(jié)閥性能的參數(shù)。通過進行全行程試驗（測量全行程時間，平均摩擦力，電流等），慣性試驗（測量慣性等）、死區(qū)試驗（測量反向響應(yīng)之后時間等）、時滯試驗（同向響應(yīng)滯后時間），根據(jù)測量參數(shù)的變化趨勢，能夠準確的預(yù)估電動調(diào)節(jié)閥的性能，為電動調(diào)節(jié)閥的維修提供依據(jù)。四、標準中涉及專利的情況本標準不涉及專利問題。五、預(yù)期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況由于電動調(diào)節(jié)閥不是世界核電發(fā)展主流方向，核電站一般選用電動調(diào)節(jié)閥需要有安全電源（不停電），因此在國內(nèi)核電站，除田灣核電站，在重要系統(tǒng)上電動調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用很少。目前在線診斷技術(shù)應(yīng)用的調(diào)節(jié)閥為氣動調(diào)節(jié)閥，電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)用在線診斷技術(shù)的研究少。田灣核電站電動調(diào)節(jié)閥在線診斷技術(shù)的應(yīng)用，是在電動開關(guān)閥診斷基礎(chǔ)上，采集閥門全行程時間、電流、峰值電流、平均摩擦力等參數(shù)，借鑒氣動調(diào)節(jié)閥診斷的經(jīng)驗，創(chuàng)造性的提出閥門響應(yīng)滯后時間（死區(qū)）、慣性這兩個電動調(diào)節(jié)閥特有參數(shù)，來評價電動調(diào)節(jié)閥性能。電動調(diào)節(jié)閥在線診斷技術(shù)可以在不解體設(shè)備的情況下，對調(diào)節(jié)閥狀態(tài)進行監(jiān)測和診斷，對調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)進行準確判斷，從而制定科學(xué)合理的維修策略，對電動調(diào)節(jié)閥進行預(yù)測性維修?？梢杂行П苊忸A(yù)防性解體維修策略下，無故障時對閥門進行解體等過度維修情況的出現(xiàn)。預(yù)測性維修作為一種新興的維修方式成為行業(yè)研究的熱點，相對于修復(fù)性維修和預(yù)防性維修，它有著更多的優(yōu)點和更強的發(fā)展勢頭。在線診斷技術(shù)作為閥門狀態(tài)監(jiān)測的重要手段，是閥門預(yù)測性維修的重要一環(huán)。目前田灣核電站在電動調(diào)節(jié)閥在線診斷技術(shù)的應(yīng)用與研究，為后續(xù)電動調(diào)節(jié)閥預(yù)測性維修發(fā)展提供理論和實踐依據(jù)。六、與國際、國外對比情況目前國內(nèi)外并未有關(guān)于電動調(diào)節(jié)閥診斷相關(guān)的標準，田灣核電站關(guān)于電動調(diào)節(jié)閥診斷技術(shù)的應(yīng)用屬于首次，關(guān)于電動調(diào)節(jié)閥診斷工作的研究填補了相關(guān)空白。七、在標準體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及標準，特