核子級閥門電動執(zhí)行器的有哪些試驗方法

    在我國第一座核電站——秦山核電站的設(shè)備配套中，使用了大量的核子級電動閥門用電動執(zhí)行器。為了滿足核電站對閥門電動執(zhí)行器的嚴(yán)格要求，樣機(jī)試制中，對樣機(jī)進(jìn)行了一系列試驗，以考核產(chǎn)品的可靠性。根據(jù)考核結(jié)果證明樣機(jī)能夠滿足核電工程閥門電動執(zhí)行器所規(guī)定的一系列要求。究竟核電閥門試驗方法有什么不同，下面進(jìn)行詳述：

    1.核子級閥門電動執(zhí)行器的有哪些試驗方法的常規(guī)試驗

    這是一般電動執(zhí)行器為實現(xiàn)其自身功能的必備條件

   （1）手動試驗  試驗手輪轉(zhuǎn)動的靈活性，負(fù)載時正反向各不少于1次，以考核電動執(zhí)行器故障時手動開動的可能性。

   （2）最小控制轉(zhuǎn)矩試驗  將電動執(zhí)行器接入電壓為90%額定值的電路中，將轉(zhuǎn)矩限制機(jī)構(gòu)的刻度調(diào)至最小刻度位置。測定使轉(zhuǎn)矩限制機(jī)構(gòu)動作的轉(zhuǎn)矩值，其值應(yīng)為上一擋額定值的67%，以HZ10電動執(zhí)行器為例。即為33.5Nm.

   （3）最大控制轉(zhuǎn)矩試驗  測試條件同上，但將轉(zhuǎn)矩限制機(jī)構(gòu)的刻度調(diào)至最大位置，測定使轉(zhuǎn)矩限制機(jī)構(gòu)動作的轉(zhuǎn)矩值，此值不得小于額定轉(zhuǎn)矩。

   （4）輸出軸氣動轉(zhuǎn)矩測定  消除傳動件間隙后，將電動執(zhí)行器投入電壓為90%額定值的電路中，測定電動執(zhí)行器的輸出轉(zhuǎn)動矩，其值應(yīng)為額定值的1.2倍或以上。

   （6）輸出軸最大轉(zhuǎn)矩測定  將電動執(zhí)行器投入電壓為90%額定值的電路中，空載啟動電動執(zhí)行器并逐步增加輸出轉(zhuǎn)動矩，至電動機(jī)堵轉(zhuǎn)為止。此時，輸出軸轉(zhuǎn)矩值應(yīng)不小于額定值的120%。

    2.電動執(zhí)行器的抽樣試驗

每批抽3%，但不少于2臺

   （1）行程重復(fù)精度試驗  將電動執(zhí)行器投入電壓為額定值的電路中，輸出軸上施加額定負(fù)載，使電動執(zhí)行器處于全行程的某一位置上，由行程控制機(jī)構(gòu)動作，切斷電機(jī)電源，記下此時輸出軸所處的角度位置。然后再使電動執(zhí)行器反復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，記下每次行程機(jī)構(gòu)動作時輸出軸的角度位置值。與其原始位置的差值不大于5°。

   （2）電動執(zhí)行器行程微調(diào)精度的測定  測試條件同上，但每次微調(diào)行程控制機(jī)構(gòu)中計數(shù)器的最末級齒輪的一個齒并測定微調(diào)前后的角度差，其值不大于5°。

   （3）轉(zhuǎn)矩重復(fù)精度的測定  將電動執(zhí)行器投入額定電壓的電路中。調(diào)整轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)使其在額定值動作，然后重復(fù)5次，由轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)切斷電機(jī)電源，每次測得的轉(zhuǎn)矩值與額定值得差距不大于額定值的10%。

   （4）轉(zhuǎn)矩微調(diào)精度測定  測試條件同上，但外加負(fù)載僅為額定值的80%，然后分別在增加和減少方向微調(diào)5次轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)，每次微調(diào)前后測得的輸出轉(zhuǎn)矩的差值不大于額定值得10%。

    以上試驗均滿足核電工程閥門電動執(zhí)行器制造驗收技術(shù)條件的規(guī)定。

    3.樣機(jī)附加試驗

    下述的試驗為滿足核電站特定工況條件而設(shè)。

   （1）老化試驗

    A.機(jī)械老化試驗  考核電動執(zhí)行器的使用壽命。在模擬閥門實際工況下，啟閉次數(shù)不少于1000次。試驗時，開向轉(zhuǎn)矩調(diào)整為最大控制轉(zhuǎn)矩，關(guān)向轉(zhuǎn)矩調(diào)整為1/3最大控制轉(zhuǎn)矩值，循環(huán)周期為開10秒、停10秒、關(guān)10秒、停10秒，測試后電動執(zhí)行器仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

    B.熱老化試驗  考核電動執(zhí)行器在長期運(yùn)行過程中的抗熱老化性能。將電動執(zhí)行器放置在恒溫箱內(nèi)，待溫度穩(wěn)定在120℃時，使電動執(zhí)行器正反交替運(yùn)轉(zhuǎn)，每24小時動作3次，監(jiān)測回路絕緣電阻不少于1次，試驗共持續(xù)120小時，未發(fā)現(xiàn)有滲油及拒絕動作現(xiàn)象，僅O形圈發(fā)生了輕微變形。

    C.輻照老化試驗  考核電動執(zhí)行器中有關(guān)材料的抗輻照能力。將樣機(jī)置于Co60輻射源室中，經(jīng)累計劑量為2X10拉特的輻照后，未發(fā)現(xiàn)對機(jī)械、電氣元件及潤滑劑有何影響。此項試驗委托福建原子能研究所進(jìn)行。

   （2）濕熱試驗 考核電動執(zhí)行器在濕熱氣候下的承受能力。由廣州中國電工產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性檢測中心按GB2423-81《電工產(chǎn)品 濕熱試驗方法》進(jìn)行12周試驗，結(jié)果完全符合要求。

   （3）地震試驗 考核電動執(zhí)行器對地震沖擊的承受能力。

    A.正弦波循環(huán)試驗  尋找共振點(diǎn)，掃頻范圍5-100-5HZ，最大加速度≤0.1g，共振頻率為：x軸-99HZ，y軸-96HZ，E軸-90HZ。

    B.正弦波老化試驗  在X.Y.Z軸分別掃描90分鐘，并在0-100%的載荷下開關(guān)閥門電動執(zhí)行器，每15分鐘操作一個循環(huán)。

    C.正弦波掃描試驗 掃描范圍2-35-2HZ，掃描速率為對數(shù)掃描，1倍頻率/分，加速度為3g，未發(fā)現(xiàn)微動開關(guān)（裝于電動執(zhí)行器內(nèi)）有大雨0.01秒的顫動現(xiàn)象，試驗后操作正常。

    D.正弦拍波試驗  單頻正弦拍波；每個拍有12-15個振蕩，試驗頻率按1/3倍頻程掃描，臺面最大加速度達(dá)4.95g，一般頻率在8HZ以上時，加速度均超過4g，而臺面與電動執(zhí)行器電機(jī)外殼表面的加速度最大幅值的比例為1.3倍。

    以上試驗分別在福建電氣科學(xué)研究所與福建同濟(jì)大學(xué)工程研究所進(jìn)行，試驗后未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。

   （4）失水事故試驗  按有關(guān)試驗要求進(jìn)行，并在試驗期間給被試驗的電動蝶閥等電動閥門噴淋PH值為9-10的噴淋液。試驗時，試驗箱內(nèi)最大壓力可達(dá)0.365MPa,溫度最高達(dá)135℃，濕度為100%。同事，電動執(zhí)行器還要能可靠地動作多次，試驗結(jié)果完全滿足要求，以上試驗由福建核工程研究設(shè)計院進(jìn)行。

?    除文中注明試驗單位外，其余試驗均由我廠進(jìn)行，并經(jīng)福建核工程研究設(shè)計院認(rèn)可。

    由于經(jīng)驗及設(shè)備的限制，上述試驗與國外同類產(chǎn)品相比尚有差距。但隨著我國核電事業(yè)的不斷發(fā)展，核子級閥門電動執(zhí)行器的試驗方法與試驗要求必將日趨完善。