Valvole a saracinesca utilizzate per impianti nucleari

La valvola nucleare si riferisce alle valvole utilizzate nell'isola nucleare (NI), nell'isola convenzionale (CI) e nelle strutture ausiliarie, il sistema di equilibrio dell'isola nucleare (BOP) della centrale elettrica. Queste valvole possono essere suddivise in classi Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, non nucleari in base ai requisiti di sicurezza in sequenza. Le valvole sono le apparecchiature di controllo più utilizzate per il trasporto dei fluidi e la parte essenziale della centrale nucleare.

Nuclear Island è il nucleo di una centrale nucleare in cui l'energia nucleare viene convertita in energia termica, compreso il Nuclear Steam Supply System (NSSS) e l'impianto ausiliario Nuclear Island (BNI). L'NCI è il cavallo di battaglia delle centrali nucleari, dove il calore viene convertito in elettricità (comprese le turbine a vapore fino alla produzione di energia). L'utilizzo delle valvole nei tre sistemi NI, CI e BOP è rispettivamente 43.5%, 45% e 11.5%.

Una centrale nucleare con reattore ad acqua pressurizzata avrà bisogno di circa 1,13 milioni di valvole NI, che possono essere suddivise in valvole a saracinesca, valvole a globo, valvole di ritegno, valvole a sfera, valvole a farfalla, valvole a membrana, valvole limitatrici di pressione e valvole di regolazione (controllo) secondo la normativa tipi di valvole. Questa sezione introduce principalmente le valvole a saracinesca nelle classi di sicurezza nucleare (specifiche) Ⅰ e Ⅱ.

Il diametro delle valvole a saracinesca per Nuclear Island è generalmente DN 80 mm-350 mm. Si suggeriscono forgiati; essere utilizzato per corpi di valvole a saracinesca di classe Ⅰ e i pezzi fusi sono consentiti per corpi di valvole a saracinesca di classe nucleare 2 e 3. Tuttavia, i forgiati vengono spesso utilizzati perché la qualità della fusione non è facile da controllare e garantire. Il corpo valvola e il coperchio della valvola nucleare sono solitamente collegati a flangia, il che aggiunge un processo di saldatura con tenuta a labbro e rende la tenuta più affidabile. Per prevenire la fuoriuscita del fluido, viene solitamente adottata la cinghia di imballaggio a doppio strato e viene utilizzato il dispositivo di pretensionamento della molla a disco per impedire l'allentamento dell'imballaggio. Queste valvole a saracinesca possono essere azionate manualmente o elettricamente. L'influenza dell'inerzia rotazionale del motore sulla forza di chiusura deve essere presa in considerazione per il dispositivo di trasmissione elettrica della saracinesca elettrica. È meglio utilizzare il motore con una funzione di frenatura per evitare il sovraccarico.

In base alla struttura del corpo, la valvola a saracinesca nucleare può essere divisa in valvola a saracinesca singola elastica a cuneo, valvola a saracinesca doppia a cuneo, valvola a saracinesca doppia parallela con pretensione a molla e valvola a saracinesca doppia parallela con blocco superiore.

La valvola a saracinesca singola elastica di tipo a cuneo è caratterizzata da sedi di tenuta affidabili ed è richiesta la corrispondenza angolare tra la superficie di tenuta della saracinesca e il corpo della valvola, che è ampiamente utilizzata nel sistema a circuito principale delle centrali nucleari. La valvola a saracinesca a doppia piastra del tipo a cuneo è una valvola comune nella centrale termica, il suo angolo a doppia piastra a cuneo può essere regolato da solo, tenuta più affidabile e manutenzione conveniente.

Il carico di una valvola a doppia saracinesca parallela con precarico della molla non aumenterà bruscamente quando la saracinesca è chiusa, ma la saracinesca non rilascia mai la sede della valvola creata dalla molla quando viene aperta e chiusa, il che comporta una maggiore usura della superficie di tenuta. La valvola a doppia saracinesca di tipo parallelo con blocco superiore fornisce prestazioni di tenuta più affidabili che utilizzano il blocco superiore per far sfalsare il piano inclinato delle due saracinesche per chiudere la valvola a saracinesca.

La valvola a saracinesca senza guarnizione viene utilizzata anche nell'isola nucleare. La valvola a saracinesca ad azionamento idraulico che dipende dalla propria acqua pressurizzata per spingere il pistone per aprire o chiudere la valvola. La valvola a saracinesca elettrica completamente chiusa utilizza un motore speciale per azionare il cancello mediante un meccanismo di decelerazione del pianeta interno immerso nell'acqua. Tuttavia, queste due valvole a saracinesca presentano gli svantaggi di una struttura complessa e di un costo elevato.

In generale le caratteristiche delle valvole a saracinesca per le isole nucleari dovrebbero essere:

1) Valvola a saracinesca parallela idraulica a doppia saracinesca saldata con pressione nominale PN17,5 Mpa, temperatura di esercizio fino a 315 ℃ e diametro nominale DN350~400mm.

2）La valvola a doppia saracinesca elettrica del tipo a cuneo applicata nel circuito primario del liquido di raffreddamento dell'acqua leggera avrebbe una pressione nominale PN45.0Mpa, una temperatura di 500℃ e un diametro nominale DN500mm.

3) La valvola a doppia saracinesca elettrica del tipo a cuneo utilizzata nella strada primaria della centrale nucleare con reattore moderato a grafite deve avere una pressione nominale PN10,0 MPa, un diametro nominale DN 800 mm e una temperatura operativa fino a 290 ℃.

4) La valvola a saracinesca a piastra elastica elettrica collegata saldata è adottata sui tubi del vapore e dell'acqua di processo degli impianti di turbine a vapore con una pressione nominale pn2,5mpa, temperatura di esercizio 200℃, diametro nominale DN100~800mm.

5）La valvola a doppia saracinesca con foro di deviazione viene utilizzata nella centrale nucleare con reattore ad acqua bollente moderata a grafite ad alta potenza. La sua pressione nominale è PN8.0MPa mentre l'apertura o la chiusura della valvola avviene quando la caduta di pressione è ≤1.0MPa.

6) La valvola a saracinesca a piastra elastica con guarnizione sigillante congelata è ideale per le centrali nucleari a reattore veloce.

7) Valvola a doppia saracinesca a cuneo con coperchio autosigillante a pressione interna per unità reattore idroelettrico con pressione nominale pn16.0mpa e diametro nominale DN500mm.

8) Le valvole a doppia saracinesca del tipo a cuneo con molle a farfalla sulle parti di corsa sono normalmente imbullonate, flangiate e saldate a tenuta.