淺析電站智能型電動閥調試方法

楊俊峰

（中核遼寧核電有限公司，遼寧葫蘆島 125000）

0 引言

核電站機組調試期間，電動閥調試的質量和效率影響著大多數試驗的開展。而現場調試時，由于許多調試人員缺乏調試經驗以及對調試方法缺乏理解，導致閥門調試質量與進度受限。基于此，以核電站常見的智能型電動閥為例，對電動閥的調試方法做出分析與總結，望對有需要的調試人員提供參考價值。

1 智能型電動閥特點

根據電站實際運行需求，相較于機械式電動閥，智能型電動閥主要具有以下特點：①調試電動執行器時無需打開任何電氣箱蓋，參數調校方便、迅速、可靠性高、維護簡單；②本地模式與遠方模式切換方便，可以根據需要選擇就地操作或者遠程操作；③運行過程中可以故障自診斷，給出相應的報警信號；④數字顯示，顯示控制信號值、閥位值、故障類別。

2 閥門調試前安裝檢查

閥門調試前首先要確認閥門安裝完成并符合設計要求，連接部件已經固定牢靠，閥門本體的機械部分及其各附件完好。再確認閥門手動/電動切換裝置功能正常（如有），手動操作閥門無卡澀現象。最后，確認電動裝置外部接線正常，電機線圈與殼體之間的絕緣正常，符合相關技術文件要求[1]。

智能型電動閥外部接線主要由動力線和信號線組成。動力線即為電源線，為執行器運轉時提供動力。信號線主要包括閥門開關指令信號、閥門開關位置反饋信號、閥門故障報警信號、閥門遠方模式信號等。

3 閥門單體調試

以某核電站機組為例，常見的智能型電動閥主要有電動閘閥和電動蝶閥，閥門單體調試主要包括控制方式選擇、開關位置設定、保護力矩值調整3 部分。

3.1 電動閘閥

智能型電動閘閥主要分為彈性閘板閘閥即楔形閘閥（圖1）和帶彈簧平行座閘閥即平行板閘閥（圖2）。電動閘閥的開向控制方式采用行程控制，即當閥門達到預先設定的位置時，觸發閥門開向限位開關，進而切斷控制回路，電機停止運轉，此時開向力矩開關用于實現保護功能。設定閥門全開位置時，需要先將閥門手動旋至開方向的極限位置，再將閥門關閉少許，使閥桿上倒密封面分開，防止因電機的慣性，導致倒密封面處受到沖撞而損壞閥門。一般情況下，閘閥的開度大于全部行程的90%，便可以實現介質在管道中有最大流量[2]。電動閘閥的關向控制方式和全關位置設定與其閘板結構有關。

圖1 彈性閘板閘閥

圖2 帶彈簧平行座閘閥

楔形閘閥為強制密封的閘閥，為保證閘板與閥座之間的密封性能，閥門關閉時必須使閘板向閥座施加壓力。因此，楔形閘閥的關向控制方式通常采用力矩控制。當閥門達到需要的密封力時，關向力矩開關觸發，控制回路被切斷，電機停止運轉。此時，閥門關向限位開關只用于反饋全關狀態。

設定楔形閘閥的全關位置時，需要先根據電動裝置的設置轉矩，將保護力矩值調小，一般選擇50%～60%，然后電動將閥門關閉至關向力矩開關觸發。電機停止后，需要手動檢查閥門是否關到位，若閥門仍可以繼續關閉，說明閥門未關到位，留有空行程，此時需要將力矩保護值適當調大，然后重復上述步驟，直至手動檢查時閥門無法繼續關閉，方可認為閥門關閉到位。閥門關閉到位后，根據閥桿螺距的大小，將閥門手輪朝開閥方向旋啟半圈至一圈，然后將閥門全關位定于此位置，目的是確保限位開關先于力矩開關觸發。對于楔形閘閥，若在對閥門密封性要求不高、閥門動作頻繁且管道中介質溫差不大的情況下，可以選取行程控制作為關方向控制方式。

對于帶彈簧平行座閘閥，在閥門關閉時，閥門的全關位置需要滿足閘板的密封面恰好對正閥座密封面，此位置作為閥門行程的下止點，現場調試時將閥門關至下止點的位置作為閥門全關位置，平行板閘閥的關向控制方式應采用行程控制。在設定帶彈簧平行座閘閥的全關位置時，需要考慮電機及閘板本身的慣性影響，閥門的全關位置應該設定在“高于”閥門下止點的位置，使得限位開關觸發后，閘板在慣性作用下，剛好達到下止點位置。此外，由于現場調試時管道中未通介質或者介質處于靜壓狀態，而系統運行后管道中的介質是帶壓流動狀態，此時電機及閘板本身的慣性與閥門調試時的慣性大小是不同的。所以，在初步確定閥門全關位置后，還需要考慮慣性的變化，做出適當調整。

3.2 電動蝶閥

智能型電動蝶閥最常見的主要有中線蝶閥（圖3）和雙偏心蝶閥（圖4），中線蝶閥碟板的旋轉中心既在管道方向的中心線上又在閥體的軸線上，而雙偏心蝶閥碟板的旋轉中心既偏離管道方向的中心線上又偏離閥體的軸線。電動蝶閥開、關方向的控制方式均選擇行程控制，力矩開關用于實現保護功能。設定開、關位置時，通常選擇先設定全關位置，然后以此為基準，將閥門旋開90°，設定為全開位置。

圖3 中線蝶閥

圖4 雙偏心蝶閥

中線蝶閥屬于過盈密封，閥門關閉時，為保證密封性能，對于蝶板的位置要求較高，而閥門外部的閥位指針只能作為參考，并不能體現出蝶板的實際位置。通常情況下，根據閥門結構設計，閥桿上端鍵槽的方向與蝶板方向是一致的，因此可以通過觀察閥桿上端鍵槽的方向，來判斷出蝶板的實際位置（圖5）。原則上對于中線蝶閥，閥門全關時，蝶板方向應與管道垂直；對于雙偏心蝶閥，設定全關位置時，需參考外部閥位指針，手動將閥門旋至關方向的極限位置，使閥門密封圈受到適當擠壓即可。

圖5 閥桿鍵槽與蝶板方向

為使一對互相接觸的密封面從靜止狀態產生相對運動，需施加較大的力以克服靜摩擦力。由于溫度和壓力等因素的影響，密封面間的靜摩擦力可能會變大，使開啟閥門需要更大的力。所以，無論是電動閘閥還是電動蝶閥，閥門開向的保護力矩值要大于關向的保護力矩值。

4 結束語

閥門調試人員掌握基本的閥門調試方法是至關重要的，不僅可以縮短工時、提高工作效率，還可以提高閥門的調試質量，利于機組各種試驗的開展。本文雖然以智能型電動閥為例來分析與總結電動閥的調試方法，但對于機械式電動閥亦具有參考價值。