阀门远传机构安装质量问题的原因及改进措施

李鹏清， 韩雪英

(1.北京四达贝克斯工程监理有限公司 石家庄分公司,河北 石家庄 050021;2.石家庄市职业技术教育中心 信息中心，河北 石家庄 050090)



阀门远传机构安装质量问题的原因及改进措施

李鹏清1， 韩雪英2

(1.北京四达贝克斯工程监理有限公司 石家庄分公司,河北 石家庄 050021;2.石家庄市职业技术教育中心 信息中心，河北 石家庄 050090)

介绍了阀门远传机构安装过程中，套管预埋、阀门定位、远传机构组装等关键工序，分析了定位、接口和工序质量问题产生的原因，认为应采取的改进措施为：细化施工图纸，使远传机构制造标准化，提高技术交底工作效率.

阀门远传机构；安装；关键工序；质量问题

阀门远距离操作机构或阀门远程传动控制装置简称为阀门远传机构.阀门传动机构是一种核电站核级阀门驱动机构与阀门连接头相连接的特殊传动机构， 一般由传动座、穿墙(楼板)套管组件、射线塞、万向联轴器、滑动传动件、关节轴承、转向器、阀门连接件、标尺、标尺板等零部件组成，阀门远传机构通过一系列的连接件，将电(气)动或人工驱动力传递到阀门，实现阀门的开启或关闭.远传机构包括水平和垂直两个基本类型，主要通过手动、气动或电动操作，阀门远传机构代号为阀门号+YC(表示远传).

在核电工程中， 阀门远传机构主要用于核岛厂房(RX)、核辅助厂房(NX)和核燃料厂房(KX)内，安全壳喷淋系统(EAS)、安全注入系统(RIS)、化学和容积控制系统(RCV)、硼回收系统(TEP)、废液处理系统(TEU)、废气处理系统(TEG)、固体废物处理系统(TES)、反应堆水池和乏燃料水池的冷却和处理系统(PTR)、蒸汽发生器排污系统(APG)、安全壳内大气监测系统(ETY)和核取样系统(REN)等易受污染和具有放射性的物质，可能会遭到污染或存有放射性物质的系统中需要操作的阀门.远传阀门主要包括闸阀、隔膜阀、球阀、截止阀、蝶阀和调节阀六种类型.阀门远传机构无论穿墙或楼板，其贯穿部分应确保房间之间的放射性辐射防护与密封，以减少和避免阀门操作人员在远距离控制点对阀门进行操作时，受到污染源和放射性物质的伤害[1].

阀门远传机构是非承压设备，它不直接执行安全功能，但其可能导致安全功能的阀门不能动作，因此它是重要的机械传动机构.

1 远传机构安装的关键工序

阀门远传机构是核电站核级阀门的一种特殊传动机构，但并非所有核级阀门都安装远传机构.在核电管道工程安装中，即使是核级阀门也只有少量的阀门安装远传机构.阀门远传机构在核级阀门应用的特殊性，使得它的使用范围具有一定的局限性，阀门远传机构从制造到安装都是针对特定的用户，具有很强的个性特征，不同生产厂家、不同规格型号的阀门远传机构都有各自具体的安装技术规程，这些规程虽然对阀门远传机构的安装具有明确、详细的指导作用，但由于缺乏阀门远传机构安装的标准化工序，往往会因为生产厂家的阀门远传机构安装运行手册供应不及时或分发不到位，而延误阀门远传机构的正常安装，因此，有必要对阀门远传机构的安装关键工序加以共性化、标准化，以便对不同的阀门远传机构安装都具有共同的指导意义.在对不同生产厂家阀门远传机构安装技术条件共性特征分析和对安装实践过程间接和直接经验与教训总结提炼的基础上，本文认为下列工序是保证阀门远传机构安装质量的关键，应该加以重视.

1.1 套管预埋

穿墙或楼板套管预埋是决定阀门远传机构安装的第一个定位点，预埋套管通常体现在土建图纸上，并由土建专业人员组织施工，因此，在图纸设计阶段，需要根据特定阀门远传机构套管的材质、管径、壁厚、长度以及安装位置，将预埋套管的规格型号、预埋位置及时、准确地提供给土建方面，以保证预埋后的套管满足阀门远传机构的安装要求.

1.2 阀门定位

在管道安装系统中，阀门位置是决定阀门远传机构安装的第二个定位点，是决定阀门远传机构正确安装的关键点，它既受已经预埋套管位置的限制，也受阀门远传机构安装时阀门中心线在X，Y，Z轴方向位置公差的限制，因此，带远传机构的阀门在管道三维图设计时，需要根据特定的阀门远传机构的安装类型和安装形式，明确画出阀门中心的安装位置及公差、阀门阀标的安装方向；在管道三维图安装说明中，明确带远传机构的阀门标识和安装注意事项，以防阀门安装位置和阀杆方向无法满足阀门远传机构的安装要求.

1.3 远传机构组装

阀门远传机构安装应该在套管预埋完成、阀门安装合格后开始.它是实现阀门和驱动机构连接的最后一道工序，也是最关键和相对复杂的工序，可以将该工序细分为以下步骤：

(1)每套阀门远传装置的设备与现场阀门要一一对应.

(2)安装前，先确定现场的实际尺寸是否与图纸中标注的尺寸及联结一致.

(3)安装定位.根据远传机构组装图，从阀门端开始依次向远传驱动装置(即操作端)安装，在各部件安装定位确定无误后，再进行预埋套管法兰和射线塞焊接.

(4)阀门接口安装.阀门接口有多种形式，安装时阀门处于开启状态，先装下盘，即先装阀门端，再装传动轴端，然后两端连接；驱动轴旋转，多次关闭和开启阀门，调节输入端的显示标尺，使标尺位置在确定位置内滑动，并能正确地显示阀门的启闭状态.

(5)阀门驱动机构安装.远传机构传动轴与阀门驱动装置驱动轴通过预埋套管法兰和带冲压圆形座外球面球轴承或向心关节球轴承相连接.手轮(手柄)或电(气)动装置安装时，阀门处于全开启状态，标尺显示同样处于全开启位置；驱动装置安装完成后，依据阀门开关转动圈数进行开启、关闭操作；当阀门处于全关闭状态时，标尺显示也处于全关闭位置.

2 远传机构安装质量问题产生的原因

阀门远传机构作为连接阀门和阀门驱动装置的特殊部件，一般单独供货，即电(气)动驱动装置及阀门不在阀门远传机构供货范围内.这就直接涉及到远传机构与驱动装置和阀门的接口问题；同时，远传机构的套管由土建专业人员预埋，阀门由工艺管道专业人员安装，因此，也必然会遇到不同专业间的接口问题.在核电工程中，远传机构虽然是一种比较简单的装置，但在其安装过程中已经产生的下列各种相同或相似的质量问题应该引起重视.

2.1 定位问题

阀门远传机构是连接阀门及其驱动机构的传动装置，而远传机构的定位点分别由预埋套管和阀门的位置决定，因此，无论是预埋套管还是阀门定位，超过远传机构安装的偏差规定，都会使远传机构无法正常安装.

在套管预埋过程中，经常出现的问题是，套管两端露出混凝土墙壁或楼板的距离，无法满足远传机构射线屏蔽塞和套管法兰安装时的焊接空间要求.如某核电站工程阀门远传机构竣工图(0426G4119-32)中要求,套管在阀门侧露出墙体15 mm，套管预埋墙体厚度为600 mm.实际浇筑的混凝土厚度为615 mm，造成1REN798VP-Y阀门远传机构套管无法满足在阀门侧露出墙体15 mm的要求；图纸(FQX45500C37190N44DD)要求，穿楼板套管由土建一次预埋，上端应高出地面185 mm，但在NC460和NC465房间的48个套管上端只有165 mm，不能满足图纸的要求.土建预埋套筒时此类问题出现得非常频繁，主要原因在于土建施工与管道安装相比，施工偏差大，也可能是由于远传机构竣工图中的安装要求未能及时反映到土建施工图纸中造成的.

在阀门安装时，最主要的是阀杆的方向问题.在核电工程中阀门远传机构主要用于闸阀、隔膜阀、球阀、截止阀、蝶阀和调节阀，而这些阀门在不带远传机构安装时，若图纸没有画出阀门的安装方向或厂家在阀门安装维修手册中没有明确规定阀门的安装方向，一般情况下，在水平管道上，阀杆方向既可以水平安装，也可以垂直安装，或与水平方向成一定角度安装；在垂直管道上，则可以在360°的方向上任意安装.而带远传机构的阀门则受远传机构安装形式的限制，即阀门阀杆的方向只能根据远传机构的生产厂家安装技术要求，进行水平安装或者垂直安装.在阀门安装中，常常会因为根据普通阀门的安装习惯安装带远传机构的阀门而造成阀杆的方向错误.如某核电站NB394房间的两台隔膜阀门(2TEG004VY与2TEG164VY)和NB390房间的三台隔膜阀门(9TEG024VY，9TEG027VY与9TEG033VY)现场的实际安装位置与远传机构预埋套管孔洞不在同一方向，最大偏角90°，不符合远传机构的安装要求.造成阀杆安装方向无法满足远传机构安装要求的主要原因是：在管道三维制作图中只有阀门安装位置和阀门代号，既没有在等轴图中标注阀杆的安装方向，也没有在安装说明中明确这些阀门带远传机构和远传机构的安装形式；同时，为防止隔膜头焊接时损伤，在隔膜阀焊接前已将隔膜头抽出，因此，不能在管道安装现场从阀门本体上直观判断这些阀门是通用阀门还是带远传机构的阀门，阀门安装人员在安装隔膜阀阀体时，仅是根据普通阀门的安装要求进行安装，并未认识到这些阀门带远传机构，且阀杆方向已由远传机构的安装形式和预埋套管的位置确定，最终导致了这些阀门的阀杆位置安装错误的情况发生.

2.2 接口问题

远传机构接口问题主要包括：与驱动机构连接、与阀门对接、射线屏蔽塞与套管的接合、传动轴与轴承接合等.大量存在的接口问题是射线屏蔽塞与套管的接合，主要表现在预埋套管的内径与射线屏蔽塞的外径不匹配，即预埋内径小，射线屏蔽塞的外径大，造成射线屏蔽塞无法插入套管内.例如，在图纸(FQX45500029190N44DD)中，预埋套筒的规格为Φ168×4 mm，而实际预埋的套管是依据《关于钢套管规格的变更》采购的符合国标的套管，规格为Φ168.3×4.5 mm，内径为159.3 mm，且该套管的椭圆度超标,导致阀门远传机构的射线塞(外径为159 mm)无法塞入套管内.造成这类问题的主要原因是，土建实际预埋的套管是依据工程变更后的规格进行的，而远传机构的射线屏蔽塞的外径仍是按照工程变更前的规格尺寸进行加工的，这必然导致预埋套管内径与射线屏蔽塞的外径不匹配情况的存在.

2.3 工序问题

远传机构的安装工序是在套管预埋和阀门焊接已完成的情况下，从阀门端开始向驱动机构组装定位后，再对套管法兰、射线屏蔽塞进行焊接，然后再进行驱动机构连接和阀门对接.若违反工序要求，则会导致传动机构无法正确安装.例如，某核电站阀门(1RCV038VP-YC)远传机构安装时，在没有对远传机构从阀门端开始向其驱动机构组装定位的情况下，首先对套管法兰进行了焊接，从而导致远传机构无法与阀门正常对接.该问题产生的主要原因是，远传机构的安装技术资料提供和分发不及时，技术交底资料不充足，安装人员没有严格按照厂家远传机构安装说明书规定的安装顺序进行安装.

3 远传机构安装质量改进措施

远传机构中，设计选型、制造、检验、试验、包装、运输、出厂验收、安装前检验试验、安装、调试和正式投入运行的任何环节都对实现阀门的功能具有不可忽视的作用.从上述阀门远传机构安装质量问题产生原因的分析可以看出，阀门远传机构安装质量绝不仅仅是远传机构安装环节的问题，而是由设计、采购、制造、包装、运输、土建、空间位置、安装技术、人员素质、自然环境、施工方案、成品保护等多种因素共同作用的结果，对任何一个与远传机构安装相关因素的忽视都可能引起阀门远传机构安装的质量问题.因此，只有从多方面采取措施，才能改善和提高远传机构的安装质量.

(1) 施工图纸进一步细化

图纸是施工的依据，按图施工既是法律规定，又是约定俗成的惯例，因此，图纸中的安装说明越明确、越细化、越有利于指导施工人员进行操作.例如，在管道三维图纸中，增加远传机构标识，明确远传机构的安装要求，会对远传机构的安装质量起到重要的指导作用.根据土建施工图纸中预埋套管规格型号的变更，及时将生产厂家远传机构制造图纸升版并用变更后的套管规格代替变更前的套管规格，进而将射线屏蔽塞的外径及时变更，就会避免套管内径与射线屏蔽塞外径不匹配问题的产生.

(2) 远传机构制造逐步标准化

由于目前阀门远传机构使用范围狭窄，其生产量相对较少，远传机构各部件的规格型号主要采用企业标准，但企业标准往往会根据自身的技术要求较多地采用非国家或行业标准部件，而这些非标部件不仅会带来市场采购困难，同时也会带来与其他厂家生产部件的接口问题.因此，远传机构中一些非关键部件如套管、法兰等，在满足传动力矩的条例下，越标准化越有利于其在管道系统中的安装和使用.

(3)尽快提高技术交底的工作效率

技术交底是施工准备向施工发出的直接指令，它的准确、及时和有效性，是确保施工正确的基础.而要想做到技术交底正确指导施工，关键环节是对技术交底依据资料进行及时收集、整理、分析和理解，这就需要建立高效的技术资料传递、收发信息体系，从而将特定工程所需的专业技术资料，及时准确地传送给特定的工程技术人员，以确保其在编制相关物项的技术交底时，对技术资料进行深入理解和消化吸收，并将关键的技术规定明确、详尽地反映到技术交底资料中，从而不断提高技术交底工作的准确性和有效性.例如，对于管道系统中采用的特殊部件，在安装过程中，需要生产厂家提供安装说明书，因此，需要在与生产厂家签定合同时，明确规定提供安装说明书的时间和份数，要求其最好在发货前提供，特别是外语类安装技术资料，更需要在发货前提供，以便为这些技术资料的翻译和理解留出必要的时间.事实上，在工程建设实践中，时常会因为仅凭以往的经验施工，未能对厂家的技术资料及时、准确地理解和把握，而造成不应有的返工或返修的现象.远传机构因安装工序不符合厂家技术说明书的规定而不得不进行返工，就是对技术资料接收滞后、重视不足的例子之一.因此，要想提高技术交底的及时性和准确性，即提高技术交底的工作效率，关键是要准确、及时地提供技术交底所必需依据的文件.

4 结语

远传机构作为核电工程使用的特殊部件，在安装实践中尽管出现了多种质量问题，但随着远传机构制造工艺标准化程度的不断提高、安装技术的不断改进和完善，其使用范围必将由防辐射领域逐渐扩大到有毒、有害、易燃、易爆等危害操作者安全的领域.

[1] 法国核岛设备设计、建造及在役检查规则协会.法国核电厂设计和建造规则RCC——P压水堆核电厂系统设计和建造规则 [M].上海：上海科学技术文献出版社，2012：38-85.

责任编辑：金 欣

Installation of remote transmission mechanism of the valve

LI Peng-qing1, HAN Xue-ying2

(1.Shijiazhuang Branch,Beijing Starbecs Engineering Supervision Limited Company,Shijiazhuang,Hebei 050021,China; 2.Information Center,Shijiazhuang Vocational Education Center,Shijiazhuang,Hebei 050090,China)

The installation is studied of the remote transmission mechanism,casing embedded parts,valve positioning,and interface.It is suggested that construction drawings be strict,remote transmission mechanism manufacturing standardized,and technical disclosure and work efficient.

remote transmission mechanism of valve; installation; key process; quality problem

2015-03-10

李鹏清(1964-)，男，河北行唐人，北京四达贝克斯工程监理有限公司高级工程师、国家注册设备监理师.

1009-4873(2015)02-0023-04

TM623；U175

A