海南人员闸门调试经验反馈
   来源:中国科技博览     2021年03月15日 10:45

赵井涛

[摘 要]在海南核电安全壳打压试验前,1EPP18人员闸门功能试验是安全壳打压试验的前提条件,在18天的调试期间内发生了很多问题,在厂家和调试人员的共同努力下,完成了人员闸门的功能试验,保证了安全壳打压试验的顺利进行。特将调试过程中遇到的各种问题进行了汇总,并写明了详细的解决办法。希望能够对闸门调试人员有所帮助。

[关键词]联锁机构 平衡阀 电磁离合器 安全离合器 力矩保护

中图分类号:F520 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0001-02

1、闸门简介

人员闸门设置在安全壳的+8.00m和±0.00m,±0.00m人员闸门又可以称为应急闸门,二者的设计完全相同。其主要功能是供人员和小型设备在反应堆运行或热停堆时通过,而不损坏安全壳的密封功能。作为反应堆正常运行时安全壳的唯一进出通道,其重要性不言而喻。

闸门是钢制筒形结构,贯穿安全壳壳壁并与钢衬里相焊接。由上图可以看出,人员闸门有一套复杂的机构,主要有:联锁机构、铰链机构、压力平衡机构、锁紧机构、顶升机构、传动机构、卡爪机构、升降门阶、通道底板等。

2、 闸门动作过程描述

闸门的开启或关闭由一系列基本动作构成,一个动作没有结束,无法进行下一动作。

在自动操作状态下,开门的操作程序包括如下动作:

1. 压力平衡机构动作,平衡阀板开启,延时5秒使得压力平衡。

2. 同时解除锁紧,锁紧栓从锁紧支架中退出。

3. 同时联锁机构动作,锁闭另一侧门。

4. 解除锁紧动作完成,顶升机构动作,门被顶起。

5. 升降门阶在弹簧的作用下上升。

6. 门旋转开启。

在自动操作状态下,关门的操作程序包括如下动作:

1. 铰链机构动作,旋转关门。

2. 顶升机构动作,门体下降。

3. 升降门阶在门体重力作用下下降。

4. 锁紧机构动作,锁紧栓插入锁紧支架。

5. 锁紧栓锁紧到位,联锁机构动作,解除另一侧门联锁。

6. 同时压力平衡机构动作,平衡阀板闭合,保持舱室密封。

在自动操作状态下,开、关门的时间应控制在45秒以内(不包括压力平衡延时的5秒)。

3、调试中遇到的问题及如何处理

在调试规程执行过程中,出现了一些异常情况,在调试人员的分析和努力下都找到了原因并得到了解决。

3.1 闸门关闭时过力矩保护动作

现象描述:按照试验规程要求,对内外门动作进行单体验证,包括转动部件的润滑检查等,手动操作无问题,阀门能够正常开启。将联锁解除,对内门进行验证,闸门在关闭的时候,顶升机构动作,门体应下降的时候,自动突然停止。

原因分析及排查处理:

1 闸门在关闭时间的设置上存在问题,闸门关闭速度过快(最初的设定全开全关闸门的时间约30秒,不包括压力平衡时间),闸门重量较大,速度过快,闸门上的密封条有弹力将闸门顶开,导致门体和门框有较大间隙,没有落在升降门阶的范围内导致过力矩保护动作。手动的时候由于速度较慢,且闸门与门框接触的时候有人力作用,所以没有发生过力矩保护的现象。

2 闸门密封条具有弹力容易反弹。后将闸门关闭时间延长(全开全关闸门的时间约40秒,不包括压力平衡时间),确保不超出运行准则的要求(全开全关闸门的时间不超过45秒,不包括压力平衡时间),再次进行验证,闸门自动关闭。此问题得到了解决。

3.2 闸门电机在手自动切换时电磁离合器不脱开

现象描述:零米闸门内门在手动/自动切换的时候,电磁离合器不脱开。

原因分析及排查处理:

1 减速机电机与提升机构的对中问题,我们调试小组进行了排查,,对对中进行了检查,将电机拆除,重新进行对中,排除了对中不合理导致连接机构卡死的问题,

2 电磁离合器的电路问题,由于电磁离合器的控制是由电磁阀实现的,如果电磁阀失电,电磁离合器就不能脱开。通过查找接线清单,找到了电磁离合器的上游接线端子,用万用表进行了测量,发现是中间AR箱的问题,后打开AR箱,发现对应的端子接线松动,导致电磁离合器电路不通,将接线端子固定好,重新进行试验,问题得到了解决。

3.3 修改了人员闸门的升降板

由于门框密封面的位置低于舱室底板,当密封门提升打开的时候,门在关紧时所占的空间就形成了凹槽,门阶的作用就是填补这个空间,保证通道畅通无阻。门关闭时落在门阶上,使门阶下降。密封门提升后释放升降台下的两个压簧,升降台上升填充空间,统一平面。门阶上升的距离通过调节弹簧芯轴下面的限位螺母来实现。当密封门落到门阶上与其直接接触的是门阶两端的滚轮,滚轮的设置是为了减小门锁紧时与升降台的摩擦。门阶升降距离为55mm,升降板下面由两个弹簧来支撑,而每个弹簧里面有一个导向轴,导向轴并不是固定的,这样闸门在升降过程中,导向轴也在转动,有几率导致导向轴被卡到,使门无法打开,出现此问题后不好处理,为避免此缺陷的发生,对导向轴进行了改造,加了固定装置,使问题得到解决。

3.4 模拟自动全过程演练时出现逻辑功能错误

现象描述:按照调试规程,在内外门单体试验完成后,按照逻辑模拟打压期间人员进出闸门,在外门控制台打开外门,进入中间舱,这时外门没有关闭,按照逻辑,内门应无法打开,这时在中间舱操作台验证,结果内门打开了。

原因分析及排查处理:

1逻辑组态是否错误,经过仪控专业核实,DCS逻辑组态并没有错误,排除了逻辑的问题。

2 查找联锁机构是否正常运转,

如示图3所示,锁紧机构主要由装在门上的曲柄连杆,丝杠、转向器和装在门框上的锁紧支架等机构组成。在上、下传动丝杠左右各对称分布着四个锁紧支架,转向器的双输出轴输出转矩通过上、下两套链轮驱动丝杠旋转,通过曲柄连杆机构带动锁紧栓平移。实现门的闭锁。当丝杠反向转动时,上下丝杠上的螺母分别向门的中部移动,锁紧栓拔出锁紧支架,解除闭锁。联锁机构的设置就是利用机械手段达到这个目的。联锁装置共有两套,每套均由棘轮、棘爪,操作棘爪的滑杆支架、手动离合器及链传动装置组成,当其中一扇门打开时,锁紧装置上锁紧栓从锁紧支架中抽出,滑杆支架上的滑杆失去制约,于是滑杆在弹簧回复力的作用下在滑杆支架中移动,推动棘爪卡住棘轮使之不能转动,棘轮相连的传动杆穿过门框(外门棘轮在舱室内)锁住与轴同步的链轮,该链轮再锁住另一扇门的主传动轴,使另一扇门的自动手动都处于制约之下而无法操作,从而达到联锁的目的。结果发现联锁结构没有投运,导致锁死机构没有投入运行,原因是联锁机构投运的螺杆位置没有固定好,二三公司工作人员误认为接触就可以了,没有把联锁机构投运好,所以出现了问题,后松开了联锁机构的螺丝,更改了联锁机构固定螺母的位置,问题得到了解决(如图4所示)。

3.5 平衡阀密封以及窥视窗破损问题

在安全壳打压期间,要进行增减压舱试验,最大压力要达到0.425MPa,如果密封保证不了,人员将无法进入安全壳内,在安全壳打压试验前,将平衡阀的垫片进行了更换,对平衡阀的机械部件进行了平整度调整来保证密封性。为了保证在安全壳打压试验期间,窥视窗不被大的压力打碎,将窥视窗的密封圈的厚度进行了加粗。

3.6 应急闸门内门与地面干涉无法全开问题

密封门以铰链轴为轴心朝筒体内、外旋转达到门的开启和关闭。内门可打开到180°,外门在舱室内受筒体影响只可开到90°。现场全关0米应急闸门内门时发现内门不能全开,原因是内门与地面干涉,地面不平、凸起,后将地面打磨平整后,闸门能全开(如图5所示)。

4、调试工作总结及几点建议

在调试过程中我们要不怕出问题,不怕暴露问题,在出现问题的时候要会判断原因,并查找原因的根源,列出原因,逐条排查,电气操作一定要按照规定操作,试验前开好风险分析会议,工前会。及时填写试验报告。

建议:

1、在安全壳打压试验前更换闸门的密封胶条,并用水浸泡,保证不干涩;

2 、打压试验前对所有螺栓固定的机械部件进行检查,防止松动;

3、所有电气接线重新确认;

4、发生故障,安全离合器动作后,将自动切为手动,向自动指令相反的方向摇,直至安全离合器复位后,方可切为电动继续操作。

5、所有使用的仪表务必在校验有效期内。

6、必要的传动部件的润滑。

参考文献

[1]王晓轩.人员闸门试验大纲.

[2]张磊.人员闸门/应急闸门电控系统施工图.

[3]王杰.人员闸门设备运行维修手册.

[4]刘锦华.岭澳核电工程实践与创新.

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