恒立佳创：气动调节阀在核电厂中的使用及常见问题分析

恒立佳创：气动调节阀在核电厂中的使用及常见问题分析

气动调节阀广泛应用于核电厂核岛主辅系统、三废系统、常规岛及 BOP 系统，作为需满足耐高温高压、耐腐蚀、抗辐照、抗震等特殊要求的核级或非核级设备，其能远程自动控制流量、压力等工艺参数，保障工艺系统正常运行与安全生产，对核安全至关重要。本文针对其在调试、运行、维护中的实际问题展开详细剖析。

一、气动调节阀及工作原理

（一）结构及类型

气动调节阀由气动执行机构、阀体和附件三部分组成。气动执行机构分为薄膜式和活塞式；阀体按行程可分为直行程和角行程，按结构有直通单座阀、套筒阀等多种类型，按阀芯流量特性分为直线型、等百分比型等，按调节形式有两位式、调节型等，按安全失效模式分为故障开、故障关、故障保位；附件包含定位器、E/P 电气转换器、过滤减压阀等。

（二）工作原理

该阀门以干燥洁净的压缩空气为动力源，以气缸或薄膜气室为执行器，借助电气阀门转换器 / 定位器等辅助部件工作。当转换器或定位器接收控制器 4mA～20mA 弱电信号后，输出 20kPa～100kPa 气压信号，平衡气室气体压力与弹簧力，带动阀杆和阀芯移动，改变通流面积调节阀门开度，进而精确控制压力、温度等工艺参数。

二、气动调节阀的调试

调试前需确保工艺管道吹扫合格、手轮机构处于 “释放” 位置、减压阀供气压力达标，通过调试弹簧预紧力、中性点、E/P 转换器、定位器等，满足阀门行程、位移线性等性能指标。

（一）预紧力调整

执行机构安装到阀体前，按铭牌预紧力上下限值，用专用工具调整初始弹簧力。充气排气使阀门开关几次，确保气动头移动顺畅；打压记录连杆刚移动的压力值，调整至铭牌下限值；升压至上限值，在阀杆做好标记；降压回下限值，检查阀杆标记与连杆末端距离是否符合铭牌行程，不符则更换弹簧重新调整。

（二）中性点设置

中性点是手轮不影响自动调节的位置，设置过高易内漏，过低易流量不足。常规设置需对准标尺标线或凭手感调节：“失气开” 阀门置于失气全开位，手轮顺时针旋至阻力后逆时针转 1/2 圈；“失气关” 阀门置于失气全关位，手轮逆时针旋至阻力后顺时针转 1/2 圈，调好后锁紧。

（三）E/P 转换器校验

利用电流源提供 4mA～20mA 直流信号，SAR 提供压缩空气。输入 4mA 信号调整零点至输出 20kPa，输入 20mA 信号调整量程至输出 100kPa；分别输入 8、12、16mA 信号，检查输出压力是否为 40、60、80kPa，重复调整至满足精度要求。

（四）定位器校验

以 E/P 转换器 20kPa～100kPa 压力信号为输入，打开气源检查定位器工作状态。输入信号调至量程一半时，定位器旋转臂应水平，阀门对应 50％开度；调整零点和量程，使输入零点、满度时阀门对应全关 / 全开；分别输入不同压力，验证阀门开度是否符合对应要求，反复调整至达标。

三、调试过程中常见问题剖析

调试中常见内漏、外漏、开关时间不合格等问题，原因主要分为三类：

（一）控制元件故障

阀位反馈测量不准或定位器故障，会导致控制器与阀门开度不一致。需对 0%、25% 等五个关键开度点调校，确保手操器或 DCS 系统与现场阀门开度一致。重点检查定位器气路泄漏、节流孔堵塞、零点量程调整等情况。

（二）执行机构故障

执行机构需足够推力和小死区。薄膜式结构简单、反应快，适用于小口径管道，故障时检查膜片、弹簧、阀杆等；活塞式输出推力大，适用于大口径管道，故障时查看密封环、缸体内壁、气室密闭性等。

（三）阀体故障

主要涉及阀体内壁耐压耐腐蚀情况、阀座和阀芯的腐蚀磨损、膜片等密封件老化破损、密封填料老化干涸等问题。

四、调试过程实例剖析

秦山某核电厂余热排出系统的 RRA013/024/025VP 阀门，运行压力 4.7MPa、温度 180℃，启闭时间 60s，动力源故障时需保持原位。调试中进行保压实验，供 0.9MPa～1MPa 压缩空气，调节阀门使总流量约 1140m^3/h，切换手操器至手动后切断气源，保压不少于 2h。发现 RRA024VP 无法保压，经排查为保压阀泄漏，更换后验证满足故障保位要求。

五、结语

核电机组调试是连接建设与商业运行的关键环节，需严格遵循标准规程。本文针对气动调节阀调试常见问题进行了剖析，实际应用中需及时排查解决问题，确保机组安全商业运行。

（恒立佳创是恒立集团在上海成立的一站式客户解决方案中心，旨在为客户提供恒立全球12个生产制造基地生产的液压元件、气动元件、导轨丝杆、密封件、电驱电控、精密铸件、无缝钢管、传动控制与系统集成等全系列产品的技术支持与销售服务。）