VELAN气动截止阀盘根设计缺陷改进.docx

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VELAN气动截止阀盘根设计缺陷改进

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摘要针对日常运行期间阀门出现动作时间超标的故障，现场阀门解体后进行检查，发现盘根组件存在设计不合理的情况。通过对盘根组件密封机理和结构设计的研究分析，结合阀门盘根设计功能和结构特点，对阀门盘根组件存在的设计缺陷做了相应改进，从根本上解决了阀门动作时间超标的故障。

关键词盘根；密封；盘根底环；间隔环；摩擦阻力

ImprovementofPackingDesigndefectofVELANpneumaticstopvalve

ZouFuyu1，ZhangGuohao2，ZhouDu2

（1.ChinaGeneralNuclearPowerGroup；2.ChinaNuclearPowerOperationCo.,Ltd.Shenzhen518124，China）

Abstract：Inviewofthefailureofvalveactiontimeexceedingthestandardduringdailyoperation,thevalvewasdisassembledandinspectedonsite.Itwasfoundthattherewasunreasonabledesignofpackingassembly.Throughtheresearchandanalysisofthesealingmechanismandstructuredesignofthepackingassembly,combinedwiththedesignfunctionandstructurecharacteristicsofthevalvepacking,thecorrespondingimprovementismadetothedesigndefectsofthevalvepackingassembly,whichfundamentallysolvesthefailureofthevalveactiontimeexceedingthestandard.

Keywords：packing;sealing;packingbottomring;spacerring;frictionalresistance;

引言

为防止阀杆处介质外漏，阀门一般采用盘根密封。有效密封的条件是根据使用工况，选取适当的盘根形式和盘根。盘根密封是径向接触式密封，它将盘根压盖的轴向力转变为盘根的径向力，从而产生径向密封效果。通过分析盘根密封时的径向压力分布情况，可用于分析盘根的密封。盘根预紧力与磨损量和泄漏量的的研究成果，对盘根安装紧固具有指导意义。

从现场维修活动中发现，部分阀门在盘根设计上存在不足，如盘根安装组合方式和安装数量不当，会对盘根密封性能及摩擦阻力产生较大影响，可能导致阀门动作异常的故障。本文将从阀门盘根故障缺陷分析出发，结合现场设备情况及现有技术研究成果，对设计不合理的情况进行技术改进。

故障现象

阀门解体前的检查情况

2016年8月11日，某核电厂运行人员执行定期试验，发现一台DN80的VELAN气动截止阀关闭时间超时，程序要求关闭时间小于10s，实际关闭时间为10.3s。随后再次进行开启关闭操作，阀门关闭时间为6.2s，满足程序要求。

2016年8月19日，机械维修人员在功率运行期间进入R厂房对阀门进行了检查，更换了减压阀，处理完成后再鉴定关闭时间为5.7s。

2016年10月6日，执行试验，阀门关闭时间9.7s，接近程序要求限值10s。

2016年12月2日，执行试验，阀门关闭时间9.05s。

2017年1月26日，执行试验，阀门关闭时间12.1s，超出程序要求。

2017年1月28日，机械维修人员在功率运行期间进入R厂房，现场更换了电磁阀滑阀，同时对阀门盘根处进行了润滑，主控配合开关阀门，开启时间2.75s，关闭时间5.7s，满足程序要求。

2017年2月至10月，阀门动作时间趋势跟踪情况如下：

2017年2月22日：关闭时间5.8s，开时间2.8s；

2017年3月22日：关闭时间5.7s，开时间2.65s；

2017年5月17日：关闭时间6s，开时间3s；

2017年6月21日：关闭时间6.5s，开时间3s；

2017年7月12日：关闭时间8s，开时间3s。

2017年10月，机组大修期间对阀门进行FRATOL试验，测试盘根摩擦力为140.9daN，结果正常。

大修后持