以反應堆專設安全系統閥門為研究對象，通過閥門故障數據的搜集，依據閥門用途進行分類，研究了反應堆專設安全系統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閥門薄弱類型，為提高反應堆專設安全系統閥門可靠性提供研究依據。

1、概述

　　閥門設備作為通用機械產品，廣泛應用于流體工藝系統中，以實現系統工藝轉換或執行系統安全保護用途。反應堆專設安全系統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的用途實現。由于閥門規格型號多、數量大、運行環境條件苛刻，在系統調試、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據進行分析，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應用的閥門按結構原理分類主要有閘閥、止回閥、電磁閥、安全閥、減壓閥、節流閥、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、調節型和安全保護型(表2) ，其中大部分閥門的用途為切斷，其次為止回，調節和安全保護較少。

表1 閥門按結構原理分類

表2 閥門按用途分類

3、故障分析

　　在調試、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、材料及運行環境等引起的。發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。再其次為調節型閥門，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 故障次數及占比

4、結語

　　通過對反應堆專設安全系統閥門的故障模式、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不同閥門類型的常見故障，應在制造、材料及運行環境等方面加以改進。

　　(2) 切斷型閥門是反應堆專設安全系統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閥門的主要故障原因是在生產制造階段，包括制造、裝配、外購/外協件，提高加工裝配能力、提高外購/外協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。