電廠閥門維修可靠性專項提升

蔣振華

（中核核電運行管理有限公司，浙江嘉興 314300）

0 引言

創新既是企業技術管理發展的靈魂，也是企業技術管理工作發展的方向。通過創新的技術管理，可以使有限的資源迅速轉化為生產力；而通過技術創新管理，可以將技術創新活動融入企業生產的全過程，持續提升企業的管理水平，從而實現企業技術進步不斷提高和經濟效益穩步增長。

在氣動閥/電動閥檢修的創新技術管理中，某核電廠結合實際情況成立了閥門維修可靠性專項提升小組，通過設定總目標和高績效目標，提升技術管理思路和創新管理模式，并形成一套適合自身的管理方法。

1 實施背景

1.1 基本情況

閥門是電廠中使用最多的機械類設備，通過閥門的截止、調節、導流、防止逆流、穩壓、分流和溢流泄壓等作用，實現對介質流向及壓力的調節和控制，進而實現各系統的功能。電廠中的閥門數量龐大、類別繁多，規格型號十分復雜、作用各不相同，但是必須具有以下兩方面性能：

（1）防止放射性物質外泄。閥芯和閥座必須具備良好的密封性能，特別是關鍵系統選用的調節閥，密封等級應達到Ⅳ級或Ⅳ級以上，因此要求閥門的密封填料一直處于良好的密封狀態。

（2）優良的操作性能。要求閥門各零部件具有較高強度、剛度，閥門的動作靈敏、可靠，閥門具有較高的運動精度。閥門的主要參數應高于生產廠商規定的限值，使閥門一直處于安全可靠的工作狀態。

1.2 存在的主要問題

電廠使用的閥門數量大、類別繁多，閥門缺陷數量在電廠缺陷設備總量的占比也很高，一段時間機組閥門缺陷數量占比甚至超過30%。特別是氣動閥和電動閥，除了其狀態經常超出電站技術規格書限制條件（LCO，用于跟蹤針對相關聯的技術規范記錄中所指定要求的合規性）以外，部分關鍵閥門甚至出現導致機組停堆事件和降功率事件。

2 主要成果

以前電廠的閥門檢修工作一直采用預防性檢修和糾正性維修兩種模式，雖然處理了不少故障，但閥門缺陷數量卻一直居高不下，尤其是氣動閥/電動閥超LCO的問題較為嚴重。為了推動氣動閥/電動閥檢修精細化管理項目的有效實施，電廠對管理方法進行了創新：設定總目標和高績效目標，成立閥門維修可靠性專項提升小組，加強人員的培養，完善各項制度和規范，加強項目驗收及考核。

（1）明確管理目標：①閥門可靠性提升專項的總目標是，降低關鍵閥門的非預期缺陷，提升閥門設備管理績效，推動責任、目標落地；②高績效目標，不產生重大閥門缺陷和影響ASP（核電安全生產管理平臺）指標的閥門缺陷。閥門缺陷率逐年降低，預維活動后下一檢修周期內不發生重大缺陷。

（2）建立強有力的組織保障：①成立閥門維修可靠性專項提升小組，負責提升的整體工作并下達各項任務；②按照“層層分解、層層負責、人人有責、各司其責”的原則，對確定的總目標和高績效目標實行分層管理。實行維修負責人、主管領導和維修負責人或現場管控人員分級負責制，并確定責任人、工作標準、工作質量、完成時限和目標要求；③要求專項提升工作從流程、人員、組織、方法、技術5 個方面，進行壓力傳遞、技術提升和成本優化。

（3）以人為本，加強人員培養：①通過宣傳教育轉變員工的觀念，提高全員技術管理創新的意識和能力。使員工能夠領會專項提升工作的精神、熟悉專項提升工作的方案，并與實際工作結合，認真執行；②根據職責分工每個人都從自身做起，“刀刃向內”地查找問題、提出提升優化措施來改進、實現高績效目標；③組織對協作單位閥門人員進行嚴格考核，形成氣動閥/電動閥維修人員白名單。

（4）細化完善檢修方案和規范：①制定模板，編寫氣動閥/電動閥日常轉大修方案；②細化大修重要氣動閥/電動閥氣壓、行程，動作時間的期望值，編寫關鍵點；③編寫閥門性能診斷工作的管理指令。

（5）加強試驗項目的驗收。將氣動閥/電動閥的主要參數確定為關鍵控制點。檢修前，對這些控制點的實際狀況進行鑒別，對檢修操作提出要求，并設置控制點試驗時最優值。將最優值確定為期望值，制定出期望值模板。檢修后，增加相應的檢驗試驗項目，對照氣動閥/電動閥控制點期望值進行實驗驗收。

3 主要做法

3.1 嚴格考核制度

組織協作單位閥門人員進行嚴格考核，形成氣動閥/電動閥維修人員白名單。培訓一般由承包商組織，培訓期間機械/電氣/儀控科安排人員全程參與。考核分別由機械/電氣/儀控科組織，分筆試、面試和實際操作3 個項目，3 項均合格才給予操作人員操作授權，只有在白名單中的人員才能從事氣動閥/電動閥維修。

3.2 制定方案模板

日常轉大修工作，班組一般使用檢修規程。檢修規程適用于預防性維修，針對糾正性維修，缺少原因分析和處理措施。因此，專項組編寫了氣動閥/電動閥日常轉大修方案模板。該模板在原重大缺陷處理方案模板的基礎上，增加以下4 項內容。

3.2.1 建立組織機構

建立組織機構，確定責任人（維修分級S 責任處長/科長；維修分級A/B 責任科長/專工）、維修負責人、現場管控人員。

（1）工作流程：①大修開始前，由維修負責人對工作負責人進行交底；②工作負責人查到缺陷根本原因后通知維修負責人和現場管控人員見證，使用照片/數據進行記錄，主管領導在附件表格簽字確認后按方案的糾正措施執行；③如果不明確缺陷的根本原因，由維修負責人組織開會，主管領導、設備工程師、工作負責人、現場管控人員參加，務必確定根本原因才能運行回裝。

（2）人員職責：①根本原因確認責任人，為維修負責人；②根本原因復核責任人，為主管領導（維修分級S 處長、維修分級A/B 科長專工）；③現場關鍵步驟質量負責人，為維修負責人或現場管控人員。

3.2.2 常見原因分析

對氣動閥/電動閥常見缺陷進行分類，分別為內漏、外漏、卡澀拒動、指示與閥位不一致、開關柜故障、閥位反饋異常、閥門調節異常、閥門開關時間異常等共8類。然后找出形成原因并進行分析，各種原因共計59 個，其中：①內漏、外漏的形成原因分別為8 個、5 個；②卡澀拒動的原因有11 個；③指示與閥位不一致的原因有9 個；④開關柜故障的原因有7 個；⑤閥位反饋異常形成的原因6 個；⑥閥門調節異常、開關時間異常的原因分別為7 個、6 個。

3.2.3 制定處理措施

針對各種缺陷原因，共采取51 項處理措施，其中：①內漏、外漏類的處理措施分別為7 項、4 項；②卡澀拒動類處理措施4 項；③指示與閥位不一致類處理措施10 項；④開關柜故障類處理措施6 項；⑤閥位反饋異常類處理措施5 項；⑥閥門調節異常、開關時間異常類處理措施分別為6 項、5 項。

3.2.4 細化缺陷處理

對缺陷處理進行細化，要求有10 個：①閥門解體后，由維修負責人組織分析缺陷根本原因和處理措施；②缺陷根本原因和處理措施，必須經過主管領導認可才允許回裝，缺陷原因確認和處理措施表格化；③氣動閥/電動閥關鍵點在缺陷處理中進行落實；④聯軸器測尺寸測量必須量化；⑤藍油試驗結果的要求和驗證人必須明確；⑥填料必須潤滑和填料逐環壓緊；⑦氣壓/行程/動作時間的標準值和期望值必須明確具體數值；⑧氣動閥關閉力必須用氣壓或其他參數控制，維修前后比對進行量化；⑨關鍵參數和測量數據必須量化；⑩組裝尺寸鏈的要求盡量采用圖例。

該大修方案模板指明了缺陷的根本原因和處理措施，細化了缺陷處理過程，明確了組織機構和主管領導、維修負責人、設備工程師、管控人員、工作負責人的責任。經機組大修后，使用效果良好，所有缺陷均找到了根本原因并被徹底處理。

3.3 確定主要參數期望值及關鍵控制點

氣動閥/電動閥對主參數有明確的要求，但檢修后試驗時希望這些參數能夠達到最佳值。因此在指定模板時，將閥門主要參數的最佳值確定為期望值。專項組制定了期望值的模板，增加了對氣動閥/電動閥檢修前后工作和檢查內容。

3.3.1 檢修前

（1）測量和記錄閥門調整零件的位置與尺寸。

（2）測量和記錄聯軸器及相關零件的位置與尺寸。

（3）對待修閥門進行狀態檢測，內容主要有4 個：①拆除閥門原動力源及儀表線接頭；②連接臨時動力源線，做好檢測準備；③接通動力源，緩慢操作閥門，啟動閥門，觀察閥門動作情況；④做好閥門從開始動作到全開各種位置和狀態的記錄。

3.3.2 解體檢修過程

（1）如果是缺陷工單或維修負責人有調整建議，應對方案中的整改措施確認。

（2）測量閥體、閥蓋、閥籠、閥座以及閥座墊片的尺寸，計算尺寸鏈滿足要求。

（3）閥門藍油試驗檢查、密封藍油超寬時，需由維修工程師確定處理方式并拍照記錄。

（4）填料安裝時，應使用指定潤滑劑對填料浸潤。并使用專用工具逐圈壓緊安裝，防止填料偏斜。

（5）無整改要求時，將調整零件恢復至檢修前位置（如有整改，按照整改要求調整）。

（6）無整改要求時，聯軸器恢復至原安裝位置。當位置變化超過0.5 mm 時，需向維修負責人匯報（如有整改，按照整改要求調整）。

（7）應記錄氣動閥門全行程的氣壓值。如果氣壓值與期望值偏差超過0.1 bar（0.01 MPa），則應向維修負責人匯報。

機組大修前，專項組根據模板編寫了重要氣動閥/電動閥的期望值，總計300 余份，大修期間使用體外循化進行試用，試用效果良好，300 余個閥門氣壓、行程，動作時間均達到了期望值。

3.4 制作填料逐環壓緊工具

對氣動閥/電動閥填料缺陷進行梳理后發現，由填料引起外漏缺陷一直未能得到有效改善。

目前該電廠4 臺機組的閥門類解體檢修規程，對盤根填料的安裝均要求：一是逐圈安裝填料；二是每圈使用填料壓蓋對填料進行壓緊。通過對現場閥門盤根安裝的跟蹤觀察，發現存在以下3 種情況：

（1）未按規程執行。維修規程規定，安裝密封填料時應逐圈安裝、逐圈壓實，但現場作業存在一次性將整組填料裝入填料函、最后用壓蓋一起壓緊后緊固的情況。

（2）逐圈壓實工作不到位。作業時按照規程用填料壓蓋逐圈將填料壓入，但忽略了“填料壓蓋可壓入長度加上單圈填料高度應小于填料函深度”的問題，使得第1 圈填料并未壓入填料函底部、處于半空位置，只能依靠第2 圈或后面壓入的填料擠壓前面裝入的填料，無法滿足第1 圈及第2 圈壓實的要求。

（3）實際填料形式與規程要求不符。規程要求填料安裝是逐圈壓緊，但部分閥門特別是高溫高壓閥門的填料，設計為兩邊各1 圈編制盤根、中間3 圈V 形壓制填料環，中間的3 圈填料無法逐圈壓實安裝。應該是第1 圈編制填料壓實安裝后，中間3 圈V 形填料環應一起安裝并壓實，最后再安裝一圈編制填料并壓實。規程需要針對不同填料類型進行適應性的編寫。

第1、2 種情況會導致填料各圈壓緊情況不同、外緊內松，容易出現填料泄漏等缺陷。而第3 種情況，則使規程失去了現場指導的意義，可能導致V 形壓制填料損壞、密封失效。

針對以上問題，專項組按要求制作了填料逐環壓緊工具，要求工作負責人在填料安裝時嚴格按要求逐圈壓實。并將其納入白名單考核事項，在氣動閥/電動閥期望值模板中進行固化，確保執行到位。

3.5 制定閥門性能診斷工作管理指令

性能診斷可以檢測閥門的密封力、填料摩擦力、行程、開關時間、彈簧性能以及調節性能等參數，對于閥門的正常運行有著重要作用。這項工作需要專業的設備，由專業的人員進行實施檢測與調整。

專項組編寫了《電廠閥門性能診斷管理通告》，明確性能診斷的實施、報告審核、缺陷處理等工作流程。

4 結束語

電廠通過技術創新管理，開展了氣動閥/電動閥專項提升，以“不產生重大閥門缺陷和影響ASP 指標的閥門缺陷；閥門缺陷率逐年降低，預維活動后下一檢修周期內不發生重大缺陷”為高績效目標的創新活動。在2023 年取得了以下成績：

（1）進一步完善了重大缺陷處理方案模板。模板在原重大缺陷處理方案的基礎上，增加了原因分析、制定了處理措施、確定了組織機構和細化了缺陷處理的工作內容，使得閥門檢修前后的工作可操作性增強，工作的內容更加標準規范。

（2）在機組大修工作期間，氣動閥/電動閥的日常缺陷全部消除，氣壓、行程、動作時間預防性指標全部達到期望值，取得較好的效果。