d ioer2d2sec022氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂

1、6DNMC 報告密 級 (Accessibility):編碼 (Code)：DG.NSP.132.2U09/007正文頁數(shù)（Text Pages）：5附件數(shù)（Appendices）：1大亞灣核電站內(nèi)部運行報告D2SEC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂報告編號：D-IOER-2-20090007編寫部門：MTD/MSM摘要 (Summary)：2009 年 7 月 30 日 D2SEC022VE 持續(xù)排污，不能自動關(guān)閉，導(dǎo)致 D2 機組執(zhí)行 DEC 及 H1.1 事故規(guī)程，在后續(xù)閥門氣動執(zhí)行機構(gòu)檢查中發(fā)現(xiàn)，儲能器弧形軸承潤滑油脂失效、弧形軸承損壞，傳動桿斷裂。對閥門傳動桿斷裂的根本進行

2、了分析，并制定了避免類似再次重發(fā)的預(yù)防措施。主題詞/(Key Word)：D2SEC022VC/儲能器/斷裂/卡澀/失效/分析/預(yù)防措施紙質(zhì)分發(fā)：DNMC 總經(jīng)理部、科技委、OPS、MTD、TND、SQD、TDA、OPL(BX/LBX)、MSM電子分發(fā)：CisÞ經(jīng)驗反饋Þ件報告 IOER分析報告 IOERÞ大亞灣Þ2008 年大亞灣核電站內(nèi)部運行事此文件屬大亞灣核電運營管理，不得以任何方式外傳。This document is the property of Daya Bay Nuclear Power Operations & Manageme

3、nt Company, Limited (DNMC), no part of this document may be reproduced by any means, nor transimitted without permission of DNMC.”編 寫(Prepared by)校 核(Checked by)(Reviewed by )批 準(zhǔn)(Approved by)簽 字(Signature)袁林濤朱磊曾曉暉顏少華龐松濤日 期(Date)ÿ 無密級ÿ 限制使用時間：年月ÿ 公司時間：年月DNMCD2SEC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂版次

4、：0頁：2/5D-IOER-2-20090007機 組：系 統(tǒng)：地 點：Unit:：2System： SECLocation：NI/D-NF263 發(fā)生日期及 時間：機 組 狀 態(tài)：Date / Time occurred：2009年7月 30日 11 時分 Unit Status：功率運行 分 類：A. 核 安 全 相 關(guān)B. 機 組 可 用 性 相 關(guān)Classification：Nuclear Safety Related:Plant Availability:C. 輻 射 防 護D. 其 他Radiological Incident：Others:報 告 準(zhǔn) 則 (例：A.3 系統(tǒng)整定

5、值偏離 GOR 要求)Reporting criteria: (請參閱 C-IP/DEF/012)B.8 設(shè)備、設(shè)施、工具嚴(yán)重?fù)p壞補 充 報 告：預(yù) 計 報 告 時 間：Supplementary report：Y/NEstimated date：I. 描 述 / Event Description:（注： 發(fā)生的時間、地點、相關(guān)部門 、發(fā)生過程、人因 、失效設(shè)備、直接 、后果等）2009 年 7 月 30 日 11 時 D2SEC022VE 持續(xù)排污，不能自動關(guān)閉，導(dǎo)致 D2 機組執(zhí)行 DEC 及H1.1 事故規(guī)程。MSM 到現(xiàn)場對閥門進行檢查，現(xiàn)場閥門處于持續(xù)開啟狀態(tài)，氣動 部分未發(fā)現(xiàn)異常

6、，嘗試用手動操作裝置關(guān)閉閥門，發(fā)現(xiàn)手動操作裝置與閥門的驅(qū) 構(gòu)連接不上。MSM 現(xiàn)場故障處理 懷疑閥門執(zhí)行機構(gòu)有故障，提 PW 票對閥門進行 檢查。2009 年 7 月 30 日 17 時 MSM 持 PW 票拆下氣動執(zhí)行機構(gòu)，用扳手直接操作閥門閥桿強制將閥門關(guān)閉，為了確保閥門在檢修期間意外開啟用 工具鎖定閥位。隨后對 D2SEC022VE 的氣動執(zhí)行機構(gòu)進行 檢修，發(fā)現(xiàn)氣缸活塞與儲能器之間的傳動桿斷裂、儲能器兩個導(dǎo)輪卡死。2009 年 7 月 31 日 16 時將更換傳動桿和儲能器的氣動執(zhí)行機構(gòu)修復(fù)裝復(fù)現(xiàn)場，閥門現(xiàn)場再鑒定結(jié)果 。在氣動執(zhí)行機構(gòu) 時發(fā)現(xiàn)如下缺陷：Ø 傳動桿斷裂（圖 1

7、）Ø 儲能器 A、B 導(dǎo)輪明顯凹陷、卡死（圖 2）。Ø A、B 導(dǎo)輪弧型軌道上放置的弧形軸承損壞，部分滾柱破損、脫落，保持架被壓變形（圖 3）。Ø 潤滑脂乳化、變質(zhì)（圖 4）。YDNMCD2SEC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂版次：0頁：3/5D-IOER-2-20090007傳動桿變 徑處斷裂AA、B 導(dǎo)輪凹陷、卡死B圖 1圖 2軸承潤滑脂乳化、變質(zhì)弧形軸承滾柱脫落、保持架損壞圖 3圖 4DNMCD2SEC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂版次：0頁：4/5D-IOER-2-20090007II根 本分 析1、因 素 圖 (見附件一)注：應(yīng)畫

8、出時序圖、因素及屏障分析圖2、補 充 分 析：Event Analysis:：（注：的補充分析，包括以前是否發(fā)生過，如何處理；根本是否可明確找到，若無法找到， 是否有可能的分析和預(yù)防措施；是否咨詢過供貨商或外部支持機構(gòu)等等）一、閥門結(jié)構(gòu)和動作原理該閥門為軟密封蝶閥，執(zhí)行機構(gòu)是 amri 廠家生產(chǎn)的 AYNACTAIR61 型氣動頭。當(dāng)電磁閥給氣缸下部供氣（5bar）時，活塞帶動傳動桿和儲能器的錐形體向上移動,閥門開啟。當(dāng)錐形體向上移動時將壓在錐體端部的 3 個導(dǎo)向輪逐漸撐開，滑塊壓縮碟形彈簧沿著弧形軌道向下移動，實現(xiàn)儲能器儲能。當(dāng)氣缸失氣時, 儲能器的碟形彈簧能量,導(dǎo)向輪迫使錐形體向下移動帶動

9、傳動桿， 使閥門關(guān)閉。閥門傳構(gòu)如圖 5 所示：活塞氣缸（下方進氣）傳動桿閥桿弧形軌道導(dǎo)向輪滑塊錐形體碟形彈簧連接手動操作裝置DNMCD2SEC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂版次：0頁：5/5D-IOER-2-20090007二、閥桿斷裂根本 分析1.閥桿斷裂金屬失效MSM于 2009年7月 30 日將斷裂的閥桿送 TTS 進行金屬失效分析，分析過程和結(jié)果如下：TTS 規(guī)范 科在現(xiàn)場金屬 對斷裂閥桿做了硬度測量、宏觀斷口分析、微觀金相分析等檢測。從斷口 A 區(qū)觀察到明顯弧形條紋；B 區(qū)的閃亮小刻面顯示脆性斷口特征，最后的檢測結(jié)果表明傳動桿失效模式為疲勞斷裂。傳動桿頻繁承受徑向交變載荷

10、，在桿截面突變處應(yīng)力最大，疲勞裂紋從桿外表面萌生向內(nèi)擴展，最終導(dǎo)致傳動桿疲勞斷裂。閃亮小 刻面B 區(qū)A 區(qū)2. 傳動桿頻繁承受徑向交變載荷通過儲能器情況知道 A、B 導(dǎo)輪弧型軸承失效，滑塊不能在弧形軌道上滑動，導(dǎo)輪 A致使導(dǎo)輪卡死。當(dāng)錐形體向上移動撐開 3 個導(dǎo)輪時，由于 A、B 導(dǎo)輪凹陷、卡死，最初錐形體偏向 A、B 側(cè)（見右圖）,隨著傳動桿上移，錐形體逐漸向?qū)л?C 側(cè)偏斜。由于 SEC導(dǎo)輪 B生物捕捉器排污閥開關(guān)頻率高（21.5 小時自導(dǎo)輪 C動開啟一次,同時還根據(jù)生物捕捉器的壓差情況進行開啟），因此傳動桿頻繁承受徑向交變載荷。3.儲能器導(dǎo)輪卡死Ø 軸承潤滑脂失效DNMCD2S

11、EC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂版次：0頁：6/5D-IOER-2-20090007當(dāng)滑塊在弧形軸承上移動時存在相對擠壓，在機械剪切作用下，潤滑脂結(jié)構(gòu)受到破壞（如皂纖維脫開或取向），引起其軟化、稠度下降、油分減少等，隨著設(shè)備運行時間的增加，潤滑脂潤滑性能逐漸下降。在潤滑脂失效前如不進行更換，將大大增加鐵的磨損產(chǎn)物，當(dāng)潤滑脂中混入鐵磨損微粒，對脂的氧化起催化作用，進一步潤滑脂的失效。通常潤滑脂的更換周期為 3-5 年， 而現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)工作指令和檢修程序中沒有潤滑脂更換的相關(guān)內(nèi)容。查 COMIS 歷史檢修數(shù)據(jù)該閥門共有 49 張工作票，但所有工作票的內(nèi)容都不包括儲能器的檢查和潤滑脂的更

12、換，即 D2SEC022VE 的儲能器在長達(dá) 15 年運行時間里，儲能器的潤滑脂從未更換，現(xiàn)場故障儲能器的發(fā)現(xiàn)潤滑脂發(fā)黑、乳化嚴(yán)重、油分非常少等癥狀，與以上潤滑脂的失效分析相一致。Ø 儲能器導(dǎo)輪卡死由于潤滑脂失效導(dǎo)致弧形軸承性能嚴(yán)重下降，在排污閥頻繁開關(guān)中，勢必造成弧形軸承滾柱磨損、起屑、轉(zhuǎn)動中出現(xiàn)卡澀、擠壓，最終造成弧形軸承滾柱破裂、保持架被壓壞、導(dǎo)輪徹底卡死。綜上所述，出現(xiàn)傳動桿斷裂的根本是由于儲能器潤滑脂失效、弧形軸承損壞，導(dǎo)致 A、B 導(dǎo)輪卡死，從而造成傳動桿頻繁承受徑向載荷，傳動桿變徑截面處載荷超過疲勞極限引起疲勞斷裂。結(jié)論：直接 ：儲能器導(dǎo)輪卡死，閥門在長期開、關(guān)中傳動桿

13、頻繁承受徑向交變載荷引起疲勞斷裂。根本 ：現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)工作指令和維修程序中沒有儲能器潤滑脂的更換內(nèi)容，致使儲能器的潤滑脂在長達(dá) 15 年運行中沒有 、更換，導(dǎo)致潤滑脂失效弧形軸承損壞。（可增加續(xù)頁）DNMCD2SEC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂版次：0頁：7/5D-IOER-2-200900073、因 素 代 碼：Root Cause Analysi人 因分 類：根 本因 素 編 號：A 口 頭 交 流B 交 流C 接 口 設(shè) 計 或 設(shè) 備 條 件D 環(huán) 境 條 件E 工 作 安 排F 工 作 實 踐G 工 作 組 織 管 理 / 計 劃H 監(jiān) 督 方 法I 培 訓(xùn) / 資 格J

14、 變 更 管 理K 管 理L 管 理 方 法設(shè) 備 故 障分 類：M 設(shè) 計 配 置 和 分 析N 設(shè) 備 規(guī) 范、制 造 和 建 造O 維 修 / 試 驗P 電 廠 / 系 統(tǒng) 運 行Q 外 部 因 素其 他：R S T.O.1.eDNMCD2SEC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂版次：0頁：8/5D-IOER-2-20090007III核 安 全 重 要 性 或 對 機 組 運 行 的 影 響 （直 接 或 潛 在 性）Nuclear Safety Significance or unit operation impact ( Direct & Potential)D2S

15、EC022VE 不能關(guān)閉直接：導(dǎo)致 D2 機組執(zhí)行 DEC 及 H1.1 事故規(guī)程V I糾 正 行 動 及 建 議 / Corrective Action & Recommendations：原因糾正行動負(fù)責(zé)/ 簽字完成期限完成狀態(tài)儲能器潤滑脂失效，造成儲能器弧形軸承磨損嚴(yán)重、導(dǎo)輪發(fā)生卡澀，嚴(yán)重影響閥門的正常開、關(guān)， 同時閥桿有斷裂風(fēng)險。1、 更換儲能器和傳動桿，修復(fù)D2SEC022VC 執(zhí)行機構(gòu)，使閥門功能恢復(fù)正常。MSM2009-8-1完成 票號：10266412、發(fā)工作票：1032156/10321581032160/1032162/1032164/1032165/1032166

16、，分別對 D1/2SEC生物捕捉器另外 7 個排污閥的儲能器進行檢查。MSM2010-12-30儲能器相關(guān)備件（B 類） 沒 有 庫 存 ， 根 據(jù)D2SEC022VE檢修情況分析，大亞灣 SEC其它同類排污閥也有發(fā)生同樣故障的可能。采購 5 套儲能器相關(guān)備件，包括：傳動桿、弧形軸承、滑塊、弧形軌道等部件。MSM2010-8-30標(biāo)準(zhǔn)檢修指令中沒有儲能器檢修項目，且氣動執(zhí)行機構(gòu)全面 檢修程序 D-MV-S-X-UMI-012 中儲能器檢修沒有潤滑脂更換內(nèi)容1、優(yōu)化“更換反沖洗閥氣動執(zhí)行機構(gòu)密封墊”的標(biāo)準(zhǔn)工作指令，增加：“儲能器 檢修”指令。MSM2010-6-302、升版程序 D-MV-S-X-UMI-012，優(yōu)化程序中儲能器檢修部分，并增加：“ 檢查儲能器弧形軸承，更換潤滑脂”等內(nèi)容。MSM2010-8-30DNMCD2SEC022VE 氣缸活塞與彈簧之間的連接桿斷裂版次：0頁：9/5D-IOER-2-20090007(注：糾正行動應(yīng)是明確的、可操作的，負(fù)責(zé)只有一個)V.附件及參考 / Attachment & Reference: