Absperrschieber für Kernkraftwerke

Nuklearventil bezieht sich auf die Ventile, die in Nuclear Island (NI), Conventional Island (CI) und Hilfsanlagen verwendet werden, dem Gleichgewicht des Nuclear Island (BOP) -Systems des Kraftwerks. Diese Ventile können gemäß ihren Sicherheitsanforderungen nacheinander in nichtnukleare Klassen Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ unterteilt werden. Ventile sind die am häufigsten verwendeten Steuergeräte für den Transport von Durchflussmedien und der wesentliche Bestandteil des Kernkraftwerks.

Nuclear Island ist der Kern eines Kernkraftwerks, in dem Kernenergie in Wärmeenergie umgewandelt wird, einschließlich des Nuclear Steam Supply System (NSSS) und der Nuclear Island Auxiliary Facility (BNI). Das NCI ist das Arbeitspferd von Kernkraftwerken, in denen Wärme in Elektrizität umgewandelt wird (einschließlich Dampfturbinen bis hin zur Leistungsabgabe). Die Verwendung von Ventilen in den drei Systemen von NI, CI und BOP ist 43.5%, 45% bzw. 11.5%.

Ein Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor wird etwa 1.13 Millionen NI-Ventile benötigen, die in Absperrschieber, Absperrventile, Rückschlagventile, Kugelhähne, Absperrklappen, Membranventile, Druckbegrenzungsventile und (Regel-) Regelventile unterteilt werden können Arten von Ventilen. In diesem Abschnitt werden hauptsächlich Absperrschieber der Klassen Ⅰ und Ⅱ für nukleare Sicherheit (Spezifikation) vorgestellt.

Der Durchmesser der Absperrschieber für Nuclear Island beträgt in der Regel DN 80mm-350mm. Schmiedeteile werden vorgeschlagen; Für Absperrschiebergehäuse der Klasse Ⅰ und für Absperrschiebergehäuse der Kernklassen 2 und 3 sind Gussteile zulässig. Oft werden jedoch Schmiedeteile verwendet, da die Gussqualität nicht einfach zu kontrollieren und zu gewährleisten ist. Der Ventilkörper und die Haube des Kernventils sind normalerweise mit einem Flansch verbunden, wodurch ein Lippendichtungsschweißprozess hinzugefügt wird und die Abdichtung zuverlässiger wird. Um das Austreten des Mediums zu verhindern, wird üblicherweise das doppelschichtige Packungsband verwendet, und die Vorrichtung zum Vorspannen der Tellerfeder wird verwendet, um ein Lösen der Packung zu verhindern. Diese Absperrschieber können manuell oder elektrisch angetrieben werden. Der Einfluss der Rotationsträgheit des Motors auf die Schließkraft sollte für die elektrische Übertragungsvorrichtung des elektrischen Absperrschiebers berücksichtigt werden. Es ist besser, den Motor mit einer Bremsfunktion zu verwenden, um eine Überlastung zu vermeiden.

Entsprechend seiner Körperstruktur kann das Kernschieberventil in ein keilelastisches Einfachschieberventil, ein Keil-Doppelschieberventil, ein paralleles Doppelschieberventil mit Federvorspannung und ein paralleles Doppelschieberventil mit oberem Block unterteilt werden.

Das keilelastische Einfachschieberventil zeichnet sich durch seine zuverlässigen Dichtsitze aus und es ist eine Winkelanpassung zwischen der Dichtfläche von Schieber und Ventilkörper erforderlich, was im Hauptkreissystem von Kernkraftwerken weit verbreitet ist. Keil-Doppelplattenschieber ist ein gängiges Ventil im Wärmekraftwerk, dessen Keil-Doppelplattenwinkel sich von selbst einstellen lässt, zuverlässiger abdichtet und wartungsfreundlich ist.

Eine Belastung des Parallel-Doppelschieberventils mit Federvorspannung steigt beim Schließen des Schiebers nicht stark an, aber der Schieber gibt beim Öffnen und Schließen niemals den von der Feder gebildeten Ventilsitz frei, was zu einer stärkeren Abnutzung der Dichtfläche führt. Das Parallel-Doppelschieberventil des oberen Blocks bietet eine zuverlässigere Dichtleistung, bei der der obere Block verwendet wird, um die schiefe Ebene der beiden Schieber zu verschieben und den Schieber zu schließen.

Absperrschieber ohne Packung werden auch auf der Atominsel eingesetzt. Das hydraulisch betätigte Absperrschieberventil ist von seinem eigenen Druckwasser abhängig, um den Kolben zum Öffnen oder Schließen des Ventils zu drücken. Das vollständig gekapselte elektrische Absperrventil verwendet einen speziellen Motor, um das Tor mittels eines inneren Planetenverzögerungsmechanismus zu betätigen, der in Wasser eingetaucht ist. Diese beiden Schieber haben jedoch die Nachteile eines komplexen Aufbaus und hoher Kosten.

Im Allgemeinen sollten Absperrschieber für Kerninseln folgende Merkmale aufweisen:

1) Geschweißtes hydraulisches Doppelschieberplatten-Parallelschieberventil mit einem Nenndruck von PN17.5 MPa, einer Arbeitstemperatur von bis zu 315 ℃ und einem Nenndurchmesser von DN350 ~ 400mm.

2） Das im Primärkreislauf des Leichtwasserkühlmittels verwendete elektrische Doppelschieberkeilventil hat den Nenndruck PN45.0Mpa, die Temperatur 500 ℃ und den Nenndurchmesser DN500mm.

3） Das in der Primärstraße eines Kernkraftwerks mit einem mit Graphit moderierten Reaktor verwendete elektrische Doppelschieberkeilventil sollte einen Nenndruck von PN10.0Mpa, einen Nenndurchmesser von DN800mm und eine Betriebstemperatur von bis zu 290 ℃ aufweisen.

4) Geschweißtes, verbundenes elektrisches Plattenschieberventil wird in Dampf- und Prozesswasserleitungen von Dampfturbinenanlagen mit einem Nenndruck von pn2.5mpa, einer Arbeitstemperatur von 200 ℃ und einem Nenndurchmesser von DN100 ~ 800mm eingesetzt.

5） Das Doppelschieberventil mit Umlenkbohrung wird im Kernkraftwerk Hochleistungs-Graphit-moderierter Siedewasserreaktor eingesetzt. Sein Nenndruck ist PN8.0MPa, während das Öffnen oder Schließen des Ventils erfolgt, wenn der Druckabfall ≤1.0MPa ist.

6) Der elastische Plattenschieber mit gefrorener Dichtpackung ist ideal für Kernkraftwerke mit schnellen Reaktoren.

7) Innendruck-selbstdichtendes Keil-Doppelschieberventil für Wasser-Wasserkraft-Reaktor mit Nenndruck pn16.0mpa und Nenndurchmesser DN500mm.

8) Keil-Doppelschieberventile mit Schmetterlingsfedern an Fahrteilen werden normalerweise mit Flansch verschraubt und dicht verschweißt.