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核电阀门的试验技术要求

1月 14, 2014   //   by lzgb   //   行业新闻  //  0 评论

核电阀门技术要求
根据核电阀门运行的实际工况,核电阀门其技术特点和要求比火力发电阀门更高。核电阀门的技术要求除了常规阀门的技术要求外,还要着重考虑介质中杂质的污染、环境温度、运行温度、环境湿度、放射性、直流电源及电压波动、有关地震和振动条件下稳定性的技术要求、安全等级等等。

① 核电阀门的设计
a)强度设计

核电阀门设计中,强度计算是必不可少的。除常规的强度计算、有限元分析和抗震计算分析外,对核安全1级的阀门,还要求进行:一次薄膜应力的极限计算、一次薄膜应力+弯曲应力的极限计算、与回路启——停循环有关的一次加二次应力变化幅度的极限计算、除回路中启——停工况以外的一次加二次应力的变化幅度极限计算、疲劳性能分析。

b)结构设计

由于核电系统输送介质大多带有放射性,不允许有任何泄漏,故结构设计中阀门的填料、波纹管、阀座的密封结构设计尤为重要(阀体的形状设计,规定在ASME标准中)。
国外,填料一般采用多重密封结构、Ω环密封结构和填料层之间夹碟簧的填料箱密封结构。波纹管一般采用组合波纹管密封结构。对重要的高压阀门,阀座采用锻造结构。此外,阀体与管道的连接采用对接或承插焊接结构。

② 核电阀门的材料


核电阀门的材料必须具有良好的耐腐蚀、抗辐照、抗冲击和抗晶间腐蚀。一般情况下:
a)承压零件必须采用ASME BPVC-Ⅱ-D-1表2A和表2B中的材料要求
b)阀杆和承压螺栓常采用沉淀硬化钢制造
c)填料多用石墨纤维、纯石棉或膨胀石墨

③ 核电阀门驱动装置


核电阀门驱动装置的性能和质量非常重要和关键,必须具有安全操作的可靠性,同时,应能承受温度、压力、湿度、辐照、地震破坏、化学污染及所供电源变化的最大值,而且必须在发生失水故障的情况下,仍能在规定的期限内工作(一般标准为14天)。
此外,除了驱动装置的电动部件要求用O形密封圈将其与外部环境密封隔离之外,驱动装置的设计者还应考虑核电工况用高压阀门的快速操作问题(一般标准,CL1500的14” 以下的美标阀门,其快速操作时间为10秒)。

④ 核电阀门的试验与检验


a)核电阀门需进行常规的水压试验——壳体试验、阀瓣强度试验、上密封试验、阀座密封试验、填料密封试验;
b)对带有执行机构,如电动阀门、气动阀进行抗震试验;
c)对所有操作形式的阀门进行静压寿命试验;
d)对一回路的重要阀门还必须经过冷态、热态和LOCA事故(即失水事故)的试验。
(美国的ASME、日本的JEM等标准,对上述试验及检验作了详细描述,并提供了评定标准。)

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