核电厂闸阀密封面划伤原因分析.pdf
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1、TOTAL CORROSION CONTROLVOL.37 No.07 JUL.202334经验交流Experience Exchange技术核电厂闸阀密封面划伤原因分析卢洪涛张 维方 江李邱达翁佳豪文 杰(中核核电运行管理有限公司,浙江 海盐 314300)摘 要:某核电厂一闸阀在检修过程中发现内漏,进一步检查发现其闸板密封面存在划伤缺陷,对应阀座位置的密封面也存在条状划痕。通过化学成分、硬度、拉伸、金相及非金属夹杂物、微观观察等测试手段,发现闸板密封面堆焊层的材质与原始设计不符,导致其耐磨性能降低。考虑到划伤存在于闸板密封面的表面堆焊层,且划痕方向与闸板运动方向相同,判断是阀门内部引入异物
2、后在闸板闭合由上往下运动时因异物卡涩并滑动导致阀板和阀座两侧的密封面均出现划伤。关键词:闸板密封面划伤异物中图分类号:TH17 文献标识码:A DOI:10.13726/ki.11-2706/tq.2023.07.034.04Cause Analysis for the Scratches on the Sealing Surfaces of a Gate Valve in a Nuclear Power PlantLU Hong-tao,ZHANG Wei,FANG Jiang,LI Qiu-da,WENG Jia-hao,WEN Jie(CNNC Nuclear Power Operati
3、ons Management Co.,Ltd.Haiyan 314300,China)Abstract:Internal leakage was found in a gate valve during its maintenance in a nuclear power plant.Further inspection found that there were scratches on the sealing surfaces of the valve plank and corresponding valve seat.Through chemical composition,hardn
4、ess,tension,metallography,non-metallic inclusions and microscopic observation,it was found that the surfacing layer material of the sealing surface of this valve plank was inconsistent with the original design material which resulting in reduced wear resistance.In view of the scratches existed in th
5、e surfacing layer of the sealing surface of the valve plank,and the direction of the scratches was as same as the movement direction of the valve plank,it was judged that the scratches were caused by the introduction of foreign matters into the valve and following jamming and sliding while the valve
6、 plank moving from top to bottom to close position.Key words:valve plank;sealing surface;scratch;foreign matters.作者简介:卢洪涛(1982),男,黑龙江五常人,工程师,本科,主要从事核电厂材料失效分析及腐蚀防护工作。0 引言某核电厂在检修一台设备冷却水系统闸阀的过程中发现阀门有内漏,进一步检查发现该闸阀闸板密封面上存在长条状的划伤缺陷,对应位置处的阀座密封面上也有类似划伤缺陷。经查询该阀门的运行温度为室温,工作介质为除盐水,闸板基体材质为WCB铸铁,密封面采用EDCrMn-C-15
7、焊条堆焊,设计堆焊层厚度3mm1-3。全面腐蚀控制第37卷第07期 2023年07月35经验交流Experience Exchange技术1 理化试验1.1 宏观形貌该闸阀闸板两侧均有密封面,其中一侧密封面表面形貌完好,未见缺陷,另一侧密封面存在划伤现象,划痕分布在闸板的左右两侧区域。正对划伤面观察,右侧划伤较为严重,分布在15点区域,划痕大致呈上下走向,划伤区域长约8cm,最宽处宽度约为2cm;左侧存在轻微划伤,呈细条状,划痕大致呈上下走向,分布在811点区域,划伤区域长约12cm,划痕宽度均小于0.3cm;闸板两侧的划痕大致呈上下走向,与闸板上下运动的方向相同,如图1 所示。图1 宏观形貌
8、对密封面划伤较为严重的右侧位置(图1中的圈2位置)进行体视观察,如图2所示。划伤在体视显微镜下表现为条状划痕,该区域为整个闸板划伤最严重的区域,该划痕长为24.867mm,最宽处约为5.348mm。1.2 化学成分分析对阀门闸板密封面堆焊层采用电火花直读光谱仪进行化学成分检测,检测结果如表1所示,主要含有Fe、Cr两种元素以及少量的C、Mn、Si、Mo Ni等元素。对比设计要求可知堆焊层的实际Cr、Mn含量低于设计要求的EDCrMn-C-15的标准值,Mn含量降低会影响材料的耐磨性能4-6,因此阀门闸板密封面堆焊层的材质不符合设计要求。1.3 硬度测试对闸板密封面截面进行硬度梯度测试,结果如图
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