Válvulas de gaveta usadas em usinas nucleares

Válvula nuclear refere-se às válvulas utilizadas na Ilha Nuclear (NI), Ilha Convencional (CI) e instalações auxiliares, o sistema de equilíbrio da Ilha Nuclear (BOP) da usina. Essas válvulas podem ser divididas em classes Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, não nucleares, de acordo com seus requisitos de segurança em sequência. As válvulas são o equipamento de controle mais utilizado no transporte de meios de fluxo e a parte essencial da usina nuclear.

A Ilha Nuclear é o núcleo de uma usina nuclear onde a energia nuclear é convertida em energia térmica, incluindo o Sistema de Fornecimento de Vapor Nuclear (NSSS) e a instalação auxiliar da Ilha Nuclear (BNI). O NCI é o carro-chefe das usinas nucleares, onde o calor é convertido em eletricidade (incluindo turbinas a vapor até a produção de energia). O uso de válvulas nos três sistemas de NI, CI e BOP é 43,5%, 45% e 11,5% respectivamente.

Uma usina nuclear com reator de água pressurizada precisará de cerca de 1,13 milhão de válvulas NI, que podem ser divididas em válvulas gaveta, válvulas globo, válvulas de retenção, válvulas esfera, válvulas borboleta, válvulas diafragma, válvulas de alívio de pressão e válvulas reguladoras (controle) de acordo com o tipos de válvulas. Esta seção apresenta principalmente válvulas de gaveta nas classes de segurança nuclear (especificação) Ⅰ e Ⅱ.

O diâmetro das válvulas gaveta para Ilha Nuclear é geralmente DN 80 mm-350 mm. Forjados são sugeridos; ser usado para corpos de válvula gaveta de classe Ⅰ e peças fundidas são permitidas para corpos de válvula gaveta de classe Nuclear 2 e 3. No entanto, peças forjadas são frequentemente usadas porque a qualidade da fundição não é fácil de controlar e ser garantida. O corpo da válvula e o castelo da válvula nuclear geralmente são conectados por flange, o que adiciona um processo de soldagem de vedação de lábio e torna a vedação mais confiável. Para evitar o vazamento do meio, geralmente é adotada a correia de gaxeta de camada dupla e o dispositivo de pré-tensão da mola de disco é usado para evitar o afrouxamento da gaxeta. Essas válvulas gaveta podem ser acionadas manualmente ou eletricamente. A influência da inércia rotacional do motor na força de fechamento deve ser considerada para o dispositivo de transmissão elétrica da válvula gaveta elétrica. É melhor usar o motor com função de frenagem para evitar sobrecarga.

De acordo com sua estrutura corporal, a válvula gaveta nuclear pode ser dividida em válvula gaveta elástica em cunha, válvula gaveta dupla em cunha, válvula gaveta dupla paralela com pré-tensão de mola e válvula gaveta dupla paralela com bloco superior.

A válvula de gaveta única elástica tipo cunha é caracterizada por suas sedes de vedação confiáveis e é necessária a correspondência do ângulo entre a superfície de vedação da comporta e o corpo da válvula, que é amplamente utilizada no sistema de circuito principal de usinas nucleares. A válvula gaveta de placa dupla tipo cunha é uma válvula comum em usinas térmicas, seu ângulo de placa dupla em cunha pode ser ajustado por si só, vedação mais confiável e manutenção conveniente.

Uma carga de válvula de gaveta dupla paralela com pré-carga de mola não aumentará drasticamente quando a comporta for fechada, mas a comporta nunca libera a sede da válvula feita pela mola quando é aberta e fechada, o que provoca maior desgaste da superfície de vedação. A válvula de gaveta dupla do tipo paralelo do bloco superior fornece um desempenho de vedação mais confiável que usa o bloco superior para fazer o plano inclinado das duas comportas escalonar para fechar a válvula de gaveta.

Válvula gaveta sem gaxeta também é usada na ilha nuclear. A válvula gaveta operada hidraulicamente que depende de sua própria água pressurizada para empurrar o pistão para abrir ou fechar a válvula. A válvula gaveta elétrica totalmente fechada utiliza um motor especial para operar a comporta por meio de um mecanismo de desaceleração do planeta interno que está imerso em água. No entanto, essas duas válvulas gaveta apresentam as desvantagens de estrutura complexa e alto custo.

De modo geral, as características das válvulas de gaveta para ilhas nucleares devem ser:

1) Válvula de gaveta paralela de placa dupla hidráulica soldada com pressão nominal PN17.5 Mpa, temperatura de trabalho de até 315 ℃ e diâmetro nominal DN350 ~ 400 mm.

2) A válvula elétrica de gaveta dupla tipo cunha aplicada no circuito primário de refrigeração de água leve teria pressão nominal PN45.0Mpa, temperatura 500 ℃ e diâmetro nominal DN500mm.

3）A válvula elétrica de gaveta dupla do tipo cunha usada na estrada primária da usina nuclear com reator moderado por grafite deve ter pressão nominal PN10,0Mpa, diâmetro nominal DN800mm e temperatura operacional de até 290 ℃.

4) A válvula gaveta de placa elástica elétrica conectada soldada é adotada em tubos de vapor e água de processo da planta de turbina a vapor com pressão nominal pn2.5mpa, temperatura de trabalho 200 ℃, diâmetro nominal DN100 ~ 800 mm.

5) A válvula de gaveta dupla com orifício de desvio é usada na usina nuclear do reator de água fervente moderada por grafite de alta potência. Sua pressão nominal é PN8,0MPa enquanto a abertura ou fechamento da válvula ocorre quando a queda de pressão é ≤1,0MPa.

6) A válvula gaveta de placa elástica com vedação congelada é ideal para usinas nucleares de reator rápido.

7) Válvula de gaveta dupla tipo cunha com tampa autovedante de pressão interna para unidade de reator de energia hidro-água com pressão nominal pn16.0mpa e diâmetro nominal DN500mm.

8) As válvulas de gaveta dupla tipo cunha com molas borboleta nas peças de deslocamento são normalmente aparafusadas, flangeadas e soldadas seladas.