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)行器的嚴格要求，樣機試制中，對樣機進行了一系列試驗，以考核產(chǎn)品的可靠性。根據(jù)考核結果證明樣機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  試驗手輪轉動的靈活性，負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，將轉矩限制機構的刻度調至最小刻度位置。測定使轉矩限制機構動作的轉矩值，其值應為上一擋額定值的67%，以HZ10電動執(zhí)行器為例。即為33.5Nm.

   （3）最大控制轉矩試驗  測試條件同上，但將轉矩限制機構的刻度調至最大位置，測定使轉矩限制機構動作的轉矩值，此值不得小于額定轉矩。

   （4）輸出軸氣動轉矩測定  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)行器的輸出轉動矩，其值應為額定值的1.2倍或以上。

   （6）輸出軸最大轉矩測定  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動矩，至電動機堵轉為止。此時，輸出軸轉矩值應不小于額定值的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，由行程控制機構動作，切斷電機電源，記下此時輸出軸所處的角度位置。然后再使電動執(zhí)行器反復運轉，記下每次行程機構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)行器行程微調精度的測定  測試條件同上，但每次微調行程控制機構中計數(shù)器的最末級齒輪的一個齒并測定微調前后的角度差，其值不大于5°。

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

   （4）轉矩微調精度測定  測試條件同上，但外加負載僅為額定值的80%，然后分別在增加和減少方向微調5次轉矩控制機構，每次微調前后測得的輸出轉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)行器制造驗收技術條件的規(guī)定。

    3.樣機附加試驗

    下述的試驗為滿足核電站特定工況條件而設。

   （1）老化試驗

    A.機械老化試驗  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，開向轉矩調整為最大控制轉矩，關向轉矩調整為1/3最大控制轉矩值，循環(huán)周期為開10秒、停10秒、關10秒、停10秒，測試后電動執(zhí)行器仍能正常運轉。

    B.熱老化試驗  考核電動執(zhí)行器在長期運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，待溫度穩(wěn)定在120℃時，使電動執(zhí)行器正反交替運轉，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)行器中有關材料的抗輻照能力。將樣機置于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)境適應性檢測中心按GB2423-81《電工產(chǎn)品 濕熱試驗方法》進行12周試驗，結果完全符合要求。

   （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，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（裝于電動執(zhí)行器內）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研究所與福建同濟大學工程研究所進行，試驗后未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。

   （4）失水事故試驗  按有關試驗要求進行，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，試驗箱內最大壓力可達0.365MPa,溫度最高達135℃，濕度為100%。同事，電動執(zhí)行器還要能可靠地動作多次，試驗結果完全滿足要求，以上試驗由福建核工程研究設計院進行。

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

    由于經(jīng)驗及設備的限制，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。