以反應堆專設安全系統(tǒng)閥門為研究對象，通過閥門故障數(shù)據(jù)的搜集，依據(jù)閥門用途進行分類，研究了反應堆專設安全系統(tǒng)閥門的故障模式及故障原因，應用故障模式、影響及危害度分析研究了閥門不同故障模式的危害度，提出了反應堆專設安全系統(tǒng)閥門薄弱類型，為提高反應堆專設安全系統(tǒng)閥門可靠性提供研究依據(jù)。

1、概述

　　閥門設備作為通用機械產(chǎn)品，廣泛應用于流體工藝系統(tǒng)中，以實現(xiàn)系統(tǒng)工藝轉(zhuǎn)換或執(zhí)行系統(tǒng)安全保護用途。反應堆專設安全系統(tǒng)主要用于向反應堆注水、排出堆芯余熱，保證反應堆的安全可靠，其閥門性能直接影響專設安全系統(tǒng)的用途實現(xiàn)。由于閥門規(guī)格型號多、數(shù)量大、運行環(huán)境條件苛刻，在系統(tǒng)調(diào)試、試驗和運行過程中，暴露出各種故障。

　　本文通過對搜集的閥門故障數(shù)據(jù)進行分析，研究了閥門的故障模式及故障原因，明確了需重點關注的薄弱閥門類型，以故障率較高的切斷類型閥門為例，對不同故障模式的危害度進行了詳細分析，得到了危害度較高的故障模式，并對不同用途類型閥門的危害度進行了對比。

2、閥門類型

　　反應堆專設安全系統(tǒng)應用的閥門按結(jié)構原理分類主要有閘閥、止回閥、電磁閥、安全閥、減壓閥、節(jié)流閥、截止止回閥、截止閥、球閥、自動切斷閥等(表1) ，按用途分類主要有切斷型、止回型、調(diào)節(jié)型和安全保護型(表2) ，其中大部分閥門的用途為切斷，其次為止回，調(diào)節(jié)和安全保護較少。

表1 閥門按結(jié)構原理分類

表2 閥門按用途分類

3、故障分析

　　在調(diào)試、試驗和運行過程中暴露出的閥門泄漏問題是反應堆專設安全系統(tǒng)不同閥門類型的常見故障(表3 ～表5) ，其主要是由制造、材料及運行環(huán)境等引起的。發(fā)生故障的閥門主要為切斷型閥門，如閘閥和電磁閥，故障占比高達48.15%。因此，切斷類型閥門是提高該系列閥門可靠性的關鍵。其次為止回型閥門，主要包括止回閥和截止止回閥，故障占比達24.07%，應予以重視。再其次為調(diào)節(jié)型閥門，主要為減壓閥，故障占比達16.67%。安全保護型閥門故障占比為11.11%。

表3 故障次數(shù)及占比

4、結(jié)語

　　通過對反應堆專設安全系統(tǒng)閥門的故障模式、故障影響以及危害度的分析和研究，確定了閥門的可靠性和可維修性。

　　(1) 泄漏是反應堆專設安全系統(tǒng)不同閥門類型的常見故障，應在制造、材料及運行環(huán)境等方面加以改進。

　　(2) 切斷型閥門是反應堆專設安全系統(tǒng)閥門中的主要故障閥門類型，且危害度較大，需在可靠性設計改進中予以特別重視。

　　(3) 反應堆專設安全系統(tǒng)閥門的主要故障原因是在生產(chǎn)制造階段，包括制造、裝配、外購/外協(xié)件，提高加工裝配能力、提高外購/外協(xié)件管理是提高可靠性的關鍵。

　　(4) 對切斷型閥門危害度較大的因素主要是電動裝置損壞、電連接器損壞，需開展相關電氣部件的研究，提高電氣部件可靠性，同時加強供貨方管理、出廠性能檢驗和入廠復驗工作。