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摘要: 分析了核电站用气动平板闸阀开启超时或无法开启等故障的原因，提出了合理的处理方案。

关键词: 平板闸阀;气压传动装置;开启故障;解决方案

1 概述

核电站用辅助给水系统汽动辅助给水泵汽机蒸汽入口隔离阀为气动平行双闸板闸阀，设计要求阀门开启时间〈 20s，调试过程中多次出现阀门开启超时或无法开启的问题。

2 原因分析

阀门执行机构由气缸和弹簧组成，在双闸板之间安装弹簧，以保证阀门密封性能。电磁阀励磁向气缸供气推动阀杆使阀门关闭。阀门收到开启信号后，通过电磁阀失磁将气缸内的压缩空气排出，阀杆在气缸弹簧力的带动下开启阀门。阀门开启过程中，产生故障的原因很多。①锅炉效应或高压釜效应。受锅炉效应或高压釜效应的影响，阀门中腔可能存在异常高压导致双侧闸板同时密封从而增大阀门摩擦力。②执行机构驱动力裕量不足。执行机构驱动阀门开启的动力为气缸弹簧力，弹簧力同弹簧的压缩量、弹簧刚度选型等相关。③摩擦力过大。摩擦力过大包括填料摩擦力增大，阀座摩擦力增大。④排气能力不足。电磁阀排气流量小，排气时间长。

当执行机构驱动力不能克服开启阻力(包括摩擦力、气缸内气体作用力等)，将导致阀门无法开启。当驱动力克服开启摩擦力的裕量不足(摩擦力增大、气缸内气体压力高、排气速度慢都会影响)，将会延长阀门的开启时间。当电磁阀的排气能力不足，执行机构的排气时间增加，会延长阀门的开启时间。

3 故障排查

为消除锅炉效应或高压釜效应的影响，对阀门进口侧闸板中心钻Φ6mm通孔(图1)。阀门开启瞬间承受闸板与阀座之间的摩擦力Q₁、系统压力对阀杆的推动力Q_2、填料摩擦力Q₃和气动装置摩擦力等，其中，系统压力对阀杆的推力阻碍阀门关闭，有助于阀门开启。

式中

μ1—闸板与阀座之间的摩擦系数    
      θ—阀座密封面与阀杆轴之间的角度
      d₂—阀座密封面直径
      D_p—气动机构承受的动态气压
      D_TI—填料位置的阀杆直径
      P_MS—阀门最大工作压力
      H—填料压缩后的高度
      k—填料压力系数(K=1N/mm2)
      P—系统压力作用在填料的压强
    由于闸板与阀座之间缺少相对运动，闸板与阀座之间的摩擦系数拜，随着时间的增加将逐步变大，阀门长时间不动作，导致闸板与阀座之间的摩擦力增大。阀门长时间不动作且有灰尘进入填料腔室，将导致填料摩擦力或气动执行机构摩擦力增大。根据测算数据，气动执行机构摩擦力变化较小，可忽略不计。