Portventiler brugt til atomkraftværker

Nuklear ventil refererer til de ventiler, der bruges i Nuclear Island (NI), Conventional Island (CI) og hjælpefaciliteter, balancen i Nuclear Island (BOP) system i kraftværket. Disse ventiler kan opdeles i klasse Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, ikke-nukleare i henhold til deres sikkerhedskrav i rækkefølge. Ventiler er det mest brugte kontroludstyr, der transporterer flowmedier og den væsentlige del af atomkraftværket.

Nuclear Island er kernen i et atomkraftværk, hvor atomenergi omdannes til termisk energi, herunder Nuclear Steam Supply System (NSSS) og Nuclear Island auxiliary facility (BNI). NCI er arbejdshestene i atomkraftværker, hvor varme omdannes til elektricitet (inklusive dampturbiner hele vejen til effekt). Anvendelsen af ventiler i de tre systemer NI, CI og BOP er henholdsvis 43.5%, 45% og 11.5%.

Et trykvandsreaktor atomkraftværk vil have brug for omkring 1,13 millioner NI ventiler, som kan opdeles i skydeventiler, kugleventiler, kontraventiler, kugleventiler, butterflyventiler, membranventiler, overtryksventiler og regulerings(kontrol)ventiler iht. typer af ventiler. Dette afsnit introducerer hovedsageligt skydeventiler i nuklear sikkerhed (specifikation) klasser Ⅰ og Ⅱ.

Diameteren af gateventiler til Nuclear Island er generelt DN 80mm-350mm. Smedegods foreslås; bruges til spjældventilhuse af klasse Ⅰ, og støbegods er tilladt til spjældventilhuse af nuklear klasse 2 og 3. Smedegods anvendes dog ofte, fordi støbekvaliteten ikke er let at kontrollere og garanteres. Ventilhuset og kappen på den nukleare ventil er normalt flangeforbundet, hvilket tilføjer en læbetætningssvejseproces og gør tætningen mere pålidelig. For at forhindre lækage af mediet anvendes sædvanligvis dobbeltlagspakningsbåndet, og skivefjederforspændingsanordningen bruges til at forhindre, at pakningen løsner sig. Disse skydeventiler kan drives manuelt eller elektrisk. Indflydelsen af motorens rotationsinerti på lukkekraften bør tages for den elektriske transmissionsanordning til den elektriske portventil. Det er bedre at bruge motoren med en bremsefunktion for at forhindre overbelastning.

Ifølge dens kropsstruktur kan nuklear portventil opdeles i kilelastisk enkeltportventil, kiledobbeltportventil, parallel dobbeltportventil med fjederforspænding og parallel dobbeltportventil med topblok.

Elastisk enkeltportventil af kiletype er kendetegnet ved dets pålidelige tætningssæder, og vinkeltilpasningen mellem portens tætningsflade og ventillegemet er påkrævet, hvilket er meget udbredt i atomkraftværkernes hovedsløjfesystem. Kile-type dobbeltplade-portventil er en almindelig ventil i termisk kraftværk, dens kile-dobbeltpladevinkel kan justeres af sig selv, mere pålidelig tætning og bekvem vedligeholdelse.

En belastning af parallel dobbeltspjældventil med fjederforspænding vil ikke stige kraftigt, når porten er lukket, men porten frigiver aldrig ventilsædet, som fjederen har lavet, når den åbnes og lukkes, hvilket fører til mere slid på tætningsfladen. Den dobbelte portventil af den øverste blok giver en mere pålidelig tætningsydelse, som ved hjælp af topblokken får det skrå plan af de to porte til at forskyde for at lukke portventilen.

Portventil uden pakning bruges også på atomøen. Den hydraulisk betjente spjældventil, der afhænger af sit eget trykvand til at skubbe stemplet for at åbne eller lukke ventilen. Den fuldt lukkede elektriske portventil bruger en speciel motor til at betjene porten ved hjælp af en indre planet-decelerationsmekanisme, som er nedsænket i vand. Imidlertid har disse to skydeventiler ulemperne ved kompleks struktur og høje omkostninger.

Generelt set bør funktionerne ved portventiler til nukleare øer være:

1) Svejset hydraulisk dobbelt portplade parallel portventil med et nominelt tryk PN17,5 Mpa, arbejdstemperatur op til 315 ℃ og nominel diameter DN350~400mm.

2） Elektrisk kile-type dobbelt gate ventil påført i let vandkølevæske primærkredsløb ville være nominelt tryk PN45.0Mpa, temperatur 500 ℃ og nominel diameter DN500 mm.

3） Elektrisk kile-type dobbeltportventil, der bruges i hovedvejen til atomkraftværket med grafitmodereret reaktor, skal være nominelt tryk PN10.0Mpa, nominel diameter DN800 mm og driftstemperatur op til 290 ℃.

4) Svejset tilsluttet elektrisk, elastisk pladeportventil anvendes på damp- og procesvandsrør fra dampturbineanlæg med et nominelt tryk pn2.5mpa, arbejdstemperatur 200 ℃, nominel diameter DN100 ~ 800 mm.

5) Den dobbelte portventil med omledningshul bruges i det højeffekt grafit-modererede kogende vand reaktor atomkraftværk. Dens nominelle tryk er PN8.0MPa, mens åbningen eller lukningen af ventilen udføres, når trykfaldet er ≤1.0MPa.

6) Elastisk pladeventil med frossen tætningspakning er ideel til hurtige reaktorkernekraftværker.

7) Selvtætnende hætte med indvendigt tryk, kile-type dobbeltportventil til vand-vandkraftreaktorenhed med nominelt tryk pn16.0mpa og nominel diameter DN500mm.

8) Dobbeltspjældventiler af kiletype med butterfly-fjedre på bevægelsesdele er normalt boltet med flange og forseglet svejset.