核子级阀门电动执行器的有哪些试验方法

2022-02-14 11:20:50 11

核子级阀门电动执行器的有哪些试验方法

    在我国第一座核电站——秦山核电站的设备配套中,使用了大量的核子级电动阀门用电动执行器。为了满足核电站对阀门电动执行器的严格要求,样机试制中,对样机进行了一系列试验,以考核产品的可靠性。根据考核结果证明样机能够满足核电工程阀门电动执行器所规定的一系列要求。究竟核电阀门试验方法有什么不同,下面进行详述:

    1.核子级阀门电动执行器的有哪些试验方法的常规试验

    这是一般电动执行器为实现其自身功能的必备条件

   (1)手动试验  试验手轮转动的灵活性,负载时正反向各不少于1次,以考核电动执行器故障时手动开动的可能性。

   (2)最小控制转矩试验  将电动执行器接入电压为90%额定值的电路中,将转矩限制机构的刻度调至最小刻度位置。测定使转矩限制机构动作的转矩值,其值应为上一挡额定值的67%,以HZ10电动执行器为例。即为33.5Nm.

   (3)最大控制转矩试验  测试条件同上,但将转矩限制机构的刻度调至最大位置,测定使转矩限制机构动作的转矩值,此值不得小于额定转矩。

   (4)输出轴气动转矩测定  消除传动件间隙后,将电动执行器投入电压为90%额定值的电路中,测定电动执行器的输出转动矩,其值应为额定值的1.2倍或以上。

   (6)输出轴最大转矩测定  将电动执行器投入电压为90%额定值的电路中,空载启动电动执行器并逐步增加输出转动矩,至电动机堵转为止。此时,输出轴转矩值应不小于额定值的120%。

    2.电动执行器的抽样试验

每批抽3%,但不少于2台

   (1)行程重复精度试验  将电动执行器投入电压为额定值的电路中,输出轴上施加额定负载,使电动执行器处于全行程的某一位置上,由行程控制机构动作,切断电机电源,记下此时输出轴所处的角度位置。然后再使电动执行器反复运转,记下每次行程机构动作时输出轴的角度位置值。与其原始位置的差值不大于5°。

   (2)电动执行器行程微调精度的测定  测试条件同上,但每次微调行程控制机构中计数器的最末级齿轮的一个齿并测定微调前后的角度差,其值不大于5°。

   (3)转矩重复精度的测定  将电动执行器投入额定电压的电路中。调整转矩控制机构使其在额定值动作,然后重复5次,由转矩控制机构切断电机电源,每次测得的转矩值与额定值得差距不大于额定值的10%。

   (4)转矩微调精度测定  测试条件同上,但外加负载仅为额定值的80%,然后分别在增加和减少方向微调5次转矩控制机构,每次微调前后测得的输出转矩的差值不大于额定值得10%。

    以上试验均满足核电工程阀门电动执行器制造验收技术条件的规定。

    3.样机附加试验

    下述的试验为满足核电站特定工况条件而设。

   (1)老化试验

    A.机械老化试验  考核电动执行器的使用寿命。在模拟阀门实际工况下,启闭次数不少于1000次。试验时,开向转矩调整为最大控制转矩,关向转矩调整为1/3最大控制转矩值,循环周期为开10秒、停10秒、关10秒、停10秒,测试后电动执行器仍能正常运转。

    B.热老化试验  考核电动执行器在长期运行过程中的抗热老化性能。将电动执行器放置在恒温箱内,待温度稳定在120℃时,使电动执行器正反交替运转,每24小时动作3次,监测回路绝缘电阻不少于1次,试验共持续120小时,未发现有渗油及拒绝动作现象,仅O形圈发生了轻微变形。

    C.辐照老化试验  考核电动执行器中有关材料的抗辐照能力。将样机置于Co60辐射源室中,经累计剂量为2X10拉特的辐照后,未发现对机械、电气元件及润滑剂有何影响。此项试验委托福建原子能研究所进行。

   (2)湿热试验 考核电动执行器在湿热气候下的承受能力。由广州中国电工产品环境适应性检测中心按GB2423-81《电工产品 湿热试验方法》进行12周试验,结果完全符合要求。

   (3)地震试验 考核电动执行器对地震冲击的承受能力。

    A.正弦波循环试验  寻找共振点,扫频范围5-100-5HZ,最大加速度≤0.1g,共振频率为:x轴-99HZ,y轴-96HZ,E轴-90HZ。

    B.正弦波老化试验  在X.Y.Z轴分别扫描90分钟,并在0-100%的载荷下开关阀门电动执行器,每15分钟操作一个循环。

    C.正弦波扫描试验 扫描范围2-35-2HZ,扫描速率为对数扫描,1倍频率/分,加速度为3g,未发现微动开关(装于电动执行器内)有大雨0.01秒的颤动现象,试验后操作正常。

    D.正弦拍波试验  单频正弦拍波;每个拍有12-15个振荡,试验频率按1/3倍频程扫描,台面最大加速度达4.95g,一般频率在8HZ以上时,加速度均超过4g,而台面与电动执行器电机外壳表面的加速度最大幅值的比例为1.3倍。

    以上试验分别在福建电气科学研究所与福建同济大学工程研究所进行,试验后未发现异常现象。

   (4)失水事故试验  按有关试验要求进行,并在试验期间给被试验的电动蝶阀等电动阀门喷淋PH值为9-10的喷淋液。试验时,试验箱内最大压力可达0.365MPa,温度最高达135℃,湿度为100%。同事,电动执行器还要能可靠地动作多次,试验结果完全满足要求,以上试验由福建核工程研究设计院进行。

​    除文中注明试验单位外,其余试验均由我厂进行,并经福建核工程研究设计院认可。

    由于经验及设备的限制,上述试验与国外同类产品相比尚有差距。但随着我国核电事业的不断发展,核子级阀门电动执行器的试验方法与试验要求必将日趋完善。

 

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