论核电厂阀门维修的关键策略与实践

引言

核电厂作为主导清洁能源生产的关键设备，其稳定和安全的运行变得尤其关键。在核电厂的多个核心系统中，阀门起到了至关重要的控制和调节作用。核电厂的阀门稳定性直接决定了其安全性和使用的效率。因此，对核电厂阀门维修的关键策略和实践方法有深入的了解是非常有实用价值的。

一、核电厂阀门的重要性

1. 控制流体的流动

在核电厂的流体控制系统中，阀门主要职责是对各种流动介质（例如冷却水和气体）进行精确调节、截断和排放。它们确保介质可以按照预定的流程和标准流动，从而确保核反应堆及其相关设备的稳定工作。

阀门的分类：

1.1 按驱动方式分：

自动阀门：依靠介质（液体、空气、蒸汽等）能量驱动实现开关的阀门，如安全阀、止回阀、蒸汽疏水阀等。

驱动阀门：依靠外力实现开关的阀门：电动阀、气动阀。

1.2 按用途分：

截断阀：截止阀、闸阀、球阀、蝶阀、旋塞阀、隔膜阀、止回阀 调节阀：如调节阀、节流阀、减压阀

分流阀：用于改变管路中介质流动的方向，起分配、分流或混合介质的作，如三通旋塞阀、各种类型的疏水阀。

在核电厂出现高温、高压或放射性泄漏等紧急状况时，阀门可以迅速实施紧急干预措施。无论是自动操作还是远程操作，都能有效地防止这些潜在风险的出现，从而进一步防止事故的加剧，并确保工作人员和设备运行的稳定性和安全性。

2. 提高系统可靠性

如果能够对受损或磨损的阀门部门进行持续的维护，并在适当的时候进行更换，这将极大地减少因阀门故障导致的不必要的停机，从而确保核电厂能够持续、稳定地运行，提升整个系统的性能和一致性。

二、阀门维修的关键策略

1. 预防性维修

为了确保核电厂的阀门能够持续稳定地工作，采取预防性的维护措施变得尤为重要。为确保没有潜在的安全风险，要定期进行阀门状态的检查、处理和确认。在制定预先设计的维护方案时，应综合考虑生产厂家的专业建议、行业经验以及阀门在实际操作中的状态。

关于预防维修，美国航空研究和行业老化研究等表明 77-92% 的故障时随机失效， 27-68% 随机故障是早期失效。基于时间的维修活动不能处理随机故障，只能处理老化磨损相关的故障；2020 年 EPRI 预防维修数据库研究识别了随机故障主要来源于设计、运行和维修，过度维修就会导致维修相关的随机故障增多。由于一个电站有几万个阀门，越来越有必要区分电站安全可靠运行所需的最重要的设备，将“为设备可靠性不惜一切代价”的文化改变为着重于关键设备可靠性大纲，建立基于价值的维修策略。

2. 状态监测

为了实时监控阀门的状态，采用多种技术手段，如振动分析、温度测定和压力测量等，以确保系统的实时监控。这一技术方法能够有效地识别阀门可能存在的问题，从而避免其受到损害。比如说，通过应用振动分析的方法，可以识别出阀门是否存在松动或者磨损的迹象；通过对温度进行精确的测量，可以判断阀门是否有良好的密封性。状态监控功能能够与远程实时监控技术和智能计算手段相融合，以便更准确地进行系统故障状态的诊断和预测。

优化定期预防维修更多转为状态维修，对随机故障模式采取状态监测，在故障前进行维修更为有效。分高中低和无效四个等级评估定期预防维修措施解决老化相关故障模式有效性，开展基于价值的维修。为此 EPRI（美国电力研究所）开发和逐步升级预防维修模板，并开发振动、热成像、阀门试验、操作员巡视、超声波、过程参数分析等状态监测导则和数据库，电厂建立状态监测数据分析专业能力。

3. 故障维修

尽管预防性的维护和状态监控可以显著减少系统出现故障的可能性，但阀门设备依然存在一些可能引发故障的情况。因此，对故障进行维修显得尤为重要，为保证核电厂能够稳定运行，对阀门进行快速和精确的维修是必要的。这样的维修任务需要拥有专业技术和具有相应授权的工程师执行。故障维修涉及更换损坏的部件，重新设置阀门，并对其进行关键性的性能评价。进行故障维修时，务必严格按照安全规定和操作流程来操作，确保不会产生任何潜在风险。

三、阀门维修的实践过程

1. 维修前的准备工作

首先，对即将维修的核电厂阀门进行全方位和深度的质量检查和评估，确定阀门的当前状况、潜在问题和维护的紧迫性。这个操作过程受到多种因素的影响，包括但不限于阀门是否出现磨损、密封性能是否良好，以及在操作过程中的灵敏度和是否存在缺陷等。

为了对阀门有更深入的认识，必须仔细研究与之相关的技术文档和维修记录，以便更全面地了解阀门的结构特点、操作流程以及维修历史。其次，根据收集到的数据进行深入的分析和挖掘，构建全方位且详细的维修方案。涵盖了明确的维修文件、所需备品备件、必需工器具、保护措施，以及预计的工作时间等。此外，为了确保维修人员的人身安全，维修团队在开始工作之前，必须为他们准备好所有必要的个人防护装备，包括防护服、手套和各种气体监测设备等。

从事维修工作的人员都必须接受专业的培训和指导，遵守核电厂的安全操作指南、明确的阀门维修程序以及可能出现的潜在风险。根据每个人的特长和经验，合理安排工作任务，确保维修工作高效且有序地进行。

2. 维修中的技术要点

在进行维修工作前，进行全方位且深入的故障检测和评价。为了能够有效地检测阀门内部的裂缝、腐蚀或损伤情况，通常需要依赖先进的检测方法，包括着色检查（PT）、超声波 (UT)、射线（RT）和磁粉检测。通过深入的诊断分析，制定出具有明确目标的维修策略，进而精准消除阀门缺陷。在维修过程中，每一个微小的环节都应得到足够的关注和重视。例如，在进行密封面修复工作时，必须遵循高精度标准，确保修复完成后的阀门密封性能满足检验要求。

3. 维修后的检验与评估

在完成维修工作后，进行细致的功能性检查，根据阀门的类型，检查阀门对应的行程、信号、开关时间、摩擦力、关闭力、动作定值等参数，确保阀门是否处于正常运行状态。这也涉及到对阀门开关进行仔细的检验，以确保其流畅性和封闭性，同时还需要确保它能够承受设定的压力和温度。必要时借助 X 射线检测和超声波监测这类无损检测手段，确认阀门内部是否出现任何形式的缺陷。这些检测技术能够在不损害阀门性能的前提下，识别出潜在的风险因素。维修活动的详细记录必须细致地存档和保存，这包括修理过程中的每一个明确的步骤、所使用的材料和工具，以及在遇到异常情况时的应对策略。这不仅有助于应对未来出现的类似问题，同时也是遵守核安全法律的关键步骤。此外，在维修完成后，阀门的性能需要持续地进行跟踪和评价，以确保其在标准操作环境中能够展示出稳定和可靠的性能表现。

结语

核电厂的阀门维修和管理是一项非常复杂和精细的任务，需要综合采取预防性维护、状态监测、故障维修等策略，运用先进的技术检测和管理理念，确保阀门保持在一个稳定且值得信赖的工作状态。随着科技的飞速发展和智能技术的不断壮大，核电厂的阀门维修和管理将变得更加智能和细致，这将为核能产业的持续健康发展提供坚实的支撑。

参考文献：

[1] 赵中毫 , 刘晓飞, 杨哲. 核电厂常规岛阀门检修项目优化管理分析 [J]. 项目管理技术 , 2021.

[2] 李灿 . 阀门的常见故障及维修策略探究 [J]. 建材与装饰 ,2016(33):2.

[3]张东杨.核电站阀门的种类及常见故障维修及保养[J].消费导刊, 2018.