韩 鹏，于群利，张 帆，曾韵韬，吴 浩

（中核核电运行管理有限公司，浙江嘉兴 314300）

0 引言

空气闸门作为重水堆核电（简称重水堆）机组安全壳系统的子系统，是保证安全壳完整性不被破坏的情况下，人员或设备进出反应堆厂房的通道。每台空气闸门由辅助厂房侧闸门和反应堆厂房侧闸门组成，两道闸门之间的腔室为缓冲区。在闸门关闭时由门销将门扇和门框进行定位，密封条处于充压状态，实现门扇和筒体门框密封面之间的密封，以保证安全壳的密封性。

空气闸门密封条是由储气罐进行供气，密封条的充气压力为0.32～0.33 MPa，如密封条出现破损或其他原因导致密封条压力低于0.287～0.293 MPa，压力开关会自动触发密封条低压力报警。造成空气闸门密封条低压力报警故障的原因较多，密封条气源回路和动力源回路有很多联锁装置，导致故障的排查定位较为困难且耗费时间。所以对密封条气源回路的联锁方式和缺陷表象进行梳理分类，并逐层剖析故障产生的原因和处理方法，以保证在出现相关故障时能够快速、准确的定位处理。

1 故障分析方法

重水堆空气闸门共有两路气源，一路为密封条气源，另一路为动力气源，密封条气源联锁机构是由动力气源联锁机构以机械形式进行控制，即闸门在关闭过程中，由动力气源联锁机构的充放气手轮轴控制密封条充气；密封条充气完成后充气回路关闭，由动力气源联锁机构齿条控制密封条补气回路对密封条进行持续补气；闸门开启过程中，由动力气源联锁机构的充放气手轮轴控制密封条排气后，齿条控制密封条补气回路关闭。所以空气闸门的动力气源联锁机构关闭、闭锁、开启3 个状态分别对应密封条充气、补气、排气3 个状态。因密封条排气时触发的低压信号是作为正常模式信号，不会触发压力开关报警，故可以不考虑排气回路。针对密封条低压力报警故障，从密封条、密封条充气回路、密封条补气回路3 个方面进行分析。

2 故障分析及处理

2.1 密封条泄漏

2.1.1 密封条进气管破损导致泄漏

（1）故障分析：密封条进气管和供气仪表管连接方式为橡胶管套在金属仪表管上，使用卡箍对橡胶进气管进行固定。因为是金属管和橡胶管连接，又是使用的金属卡箍，加之密封条充放气时进气管处的微量膨胀、收缩，所以仪表管的管口和卡箍容易对橡胶管产生磨损，造成进气管破损漏气。

（2）处理方式：对仪表管的管口进行打磨修整，消除锐边、毛刺等，使管口处尽量圆整、光滑，减少管口对橡胶进气管的磨损；在橡胶进气管和卡箍的接触位置采用橡胶或膨体四氟等硬度较低的柔性非金属材料进行衬垫，避免金属卡箍和橡胶进气管直接接触，对橡胶进气管造成磨损。

2.1.2 密封条本体破损泄漏

（1）故障原因分析：①导致密封条本体破损的原因除橡胶的正常老化和密封条的制造缺陷外，基本上会受外部因素影响。密封条本身为硅橡胶材质，如密封条槽框和密封面清理不干净、有尖锐异物或密封条槽框和密封面本身有锐边、毛刺等缺陷，在密封条充气膨胀后，极有可能损坏密封条；②密封条是沿空气闸门门扇外圈安装，硅橡胶密封条本身硬度较低且具有弹性，而且长度略大于密封条槽框。如果密封条安装方法不当，会有一段区域内的密封条长度稍长于槽框长度，然后靠外力将密封条挤压并塞进密封条槽框内，在多次充放气后，会有密封条脱出槽框的可能。

（2）处理方式：①在密封条安装前要注意密封条槽框和门框密封面的清理检查，消除可能对密封条造成损坏的异物、毛刺、锐边等后才可安装密封条，并定期检查清理密封面，及时对密封面的缺陷进行修复。人员转运检修工具、材料、设备等通过设备闸门需注意保护密封条和密封面，防止物项搬运时碰伤密封条和密封面；②掌握密封条正确的安装方法。密封条本体破损漏气故障判断比较直观，其表现为压力表持续保持在低压力状态，可以根据漏气声音、气流感觉、检漏液查漏等方式判断漏气位置。在缺少新密封条备件的紧急情况下，可应急使用乐泰MS939 对旧密封条破损位置进行修补，密封条修补必须经过24 h 以上固化并打压试验合格后才能复用。另外密封条使用寿命为5 年，需合理的安排预维更换时间，防止密封条因老化出现损坏失效。

2.2 密封条充气回路异常

2.2.1 动力气源回路联锁装置异常

（1）故障分析：空气闸门关闭时控制密封条充气的动力气源回路联锁装置传动方式为，齿条上锁后触碰信号开关，电磁阀接受信号将进气口和供气口连通，气源进入充放气手轮轴的驱动气缸中，气缸驱动充放气手轮轴旋转动作，由轴末端压板切换充气阀的阀位。控制密封条充气的动力气源回路联锁装置由充放气手轮轴、驱动气缸、电磁阀组成，故上述3 个装置故障都可能造成密封条充气异常、产生低压力报警。

（2）处理方式：①可以按照闸门手动操作程序，使用手轮转动充放气手轮轴控制密封条充气，以此判断充放气手轮轴是否存在卡涩。如充放气手轮轴出现卡涩故障，需拆除充放气手轮轴，查找卡涩原因并进行修复；②充放气手轮轴驱动气缸为双作用气缸，气缸的固定以及和充放气手轮的连接均为销连接，拆除较为简单，而且只要在闸门开或关闭状态（气缸为无气状态）不需建立隔离安全措施即可拆除气缸。在判断故障时可以将气缸拆除，连接临时气源进行气缸动作试验，以此判断气缸是否存在卡涩故障。如气缸出现卡涩故障需要解体气缸进行检查处理，必要时更换新气缸；③通过上述检查已排除充放气手轮轴和驱动气缸故障，再排除信号故障，即可定位电磁阀阀体是否存在卡涩故障。如判断电磁阀阀体出现故障，需要解体阀门进行检查处理，必要时更换新阀门。

2.2.2 密封条充气回路异常

（1）故障分析：密封条充气回路是由密封条气源储气罐供气，在密封条充气阀进气口和供气口连通后，密封条气源通过密封条充气阀进入密封条内。如出现气源管线漏气、密封条充气阀故障均可能造成密封条进气量不足或无气源，从而触发密封条低压力报警。

（2）处理方式：①根据声音、检漏液判断进气管线上的所有卡套接头及密封条充气阀的螺纹接头是否存在泄漏，并对漏点进行处理；②充气阀为机械控制的两位三通阀，判断其是否存在故障可以在空气闸门开启的状态下拆除充气阀的供气口和管现连接的卡套接头，在充气阀供气口处连接临时管线及压力表，通过手动按压阀门顶部的按钮判断阀体内部是否存在卡涩及气源压力是否符合要求。如判断充气阀出现故障，需要解体阀门进行检查处理，必要时更换新阀门。

2.2.3 操作不当

（1）故障分析：空气闸门开关由操作盘柜上的开门按钮进行控制，在闸门关闭密封条且已进入充气阶段，如此时按下开门按钮，密封条立即会改变为泄压状态，由于压力开关接受的信号来不及切换为正常泄压信号，仍是作为异常信号触发密封条低压力报警。故闸门关闭时，必须等待密封条充气完成后，即操作盘柜上关门信号灯熄灭后，才能再次进行闸门开启操作。

（2）处理方式：通过培训，加强人员操作空气闸门的技能，并在空气闸门操作盘柜上张贴醒目的警示标识。如果确定是人员操作不当造成密封条低压力报警，则手动对报警进行复位。

密封条充气过程中产生低压力报警时，首先需在闸门上锁后检查密封条充放气手轮轴是否正常旋转，轴端压块完全按压住密封条充气阀顶部按钮。如密封条充放气手轮轴动作异常或无动作，需对动力气源回路进行排查；如密封条充放气手轮轴动作正常，则对密封条充气回路进行排查。动力气源回路联锁装置故障、密封条充气回路异常一般表现为密封条充气缓慢或充气回路无气供给密封条。

2.3 密封条补气回路异常

（1）故障分析：补气回路的气源由密封条气源储气罐供气，通过流量调节阀、密封条补气阀、密封条排气阀3 个联锁装置后进入密封条。密封条补气回路由动力气源回路控制，在闸门齿条上锁时依靠齿条上压板螺钉以机械按压方式切换补气阀的阀位，从而打开补气回路向密封条补气。所以在空气闸门密封条补气过程，导致密封条产生低压力报警的因素分为：密封条补气回路管线泄漏、排气阀故障、补气阀故障、流量调节阀开度问题。

（2）排查及处理方式：①密封条补气回路上如出现气源管线漏气造成密封条进气量不足，根据声音、检漏液判断进气管线上的所有卡套接头及各连锁阀的螺纹接头是否存在泄漏，并对漏点进行处理；②判断排气阀的功能是否正常，可以在闸门关闭的状态下松开排气阀排气口的卡套接头，确认排气口是否漏气（如排气阀功能正常，在闸门关闭的状态下，其排气口应无气）；手动按下阀门顶部的按钮，确认密封条的压力可以通过排气阀的排气口正常泄压，松开按钮后排气阀应能依靠弹簧完全复位，以此判断排气阀是否存在卡涩、窜气等故障。如判断排气阀出现故障，需要解体阀门进行检查处理，必要时更换新阀门；③在闸门关闭状态下观察齿条压板及螺钉位置，是否完全压实密封条补气阀顶部切换按钮，一般在阀位没有切换到位的情况下，补气阀排气口会伴有明显的漏气声音，可以手动将补气阀顶部切换按钮再往下按压，如漏气声音消除，说明齿条压板及螺钉位置出现偏移，打开闸门后调整即可；判断阀门是否存在故障，可以确认在阀位完全切换到位的情况确认，如排气口或切换按钮处持续漏气，说明阀体内密封件损坏。开门状态下手动操作阀门，确认阀体内是否存在卡涩，松开按钮后补气阀应能依靠弹簧完全复位，以此判断补气阀是否存在卡涩、窜气等故障。如判断补气阀出现故障，需要解体阀门进行检查处理，必要时更换新阀门；④流量调节阀至今未出现过阀体故障，但是由于阀门安装在门体上，可能会出现人员误碰改变其开度的可能，厂家维修手册上对于流量调节阀无明确的开度要求，只要调节阀的开度能保证补气流量大于密封条的泄漏量即可。

闸门在关闭时齿条先上锁控制密封条补气，后充放气手轮轴控制密封条充气，密封条补气阀由齿条压板螺钉控制，在闸门关闭时，密封条先进行少量补气，再进行密封条充气。所以补气回路故障表现为：密封条充气前无补气过程或补气非常缓慢，在密封条充气完成后密封条压力持续下降。

3 结束语

通过对空气闸门的密封条、密封条充气回路、密封条补气回路功能进行分析，梳理和制定空气闸门低压力报警的故障定位和处理的方法，制作空气闸门密封条低压力报警原因对照表及空气闸门密封条气源联锁示意图，并将其转换为《空气闸门密封条低压力报警故障排查维修规程》，在后续处理空气闸门密封条低压力报警故障时，使用维修规程可以实现快速、准确的对故障进行定位，故障定位时间明显降低50%以上，减少因空气闸门不可用导致机组进入技术规格书的时间，改变以往处理空气闸门密封条相关故障时盲目处理、试验的情况。