核電站用閥門的技術(shù)特點(diǎn)和要求

3.1 、強(qiáng)度和剛度

在設(shè)計(jì)上先應(yīng)考慮閥門的主要部件能承受持久的或瞬時(shí)的壓力和溫度交變下的各種載荷的作用力,而不應(yīng)出現(xiàn)明顯的彈塑性變形。除常規(guī)的強(qiáng)度計(jì)算外還應(yīng)采用有限元應(yīng)力分析和抗震計(jì)算分析等方法來確保閥門產(chǎn)品的可靠性。

3.2、 密封性

由于核反應(yīng)堆的一回路系統(tǒng)的輸送介質(zhì)大多帶有放射性,因此不允許有任何外泄漏發(fā)生,必須在閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、密封件(波紋管、膜片、填料和墊片等)的選用、材料和成品的質(zhì)量檢測控制等方面,采取嚴(yán)格有效的措施來保證。閥體與管道的連接也大多采用對(duì)接或承插焊接。

3.3 、使用壽命

由于核電站建設(shè)的投資大,成本回收期長,如停工造成的經(jīng)濟(jì)損失約合人民幣上千萬元。因此閥門符合設(shè)計(jì)規(guī)范,以盡量減少維修次數(shù)和縮短維修周期。一般規(guī)定要求使用壽期為30～40年,為此應(yīng)按照給定的概率,來驗(yàn)證閥門具備完成規(guī)定工作循環(huán)的能力。

3.4 、清潔度

核反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)內(nèi)輸送的介質(zhì)為高純度的硼化水,因此對(duì)與介質(zhì)接觸的相關(guān)部件不僅要有清潔度要求,而且內(nèi)腔各接觸介質(zhì)的零部件表面要光滑,金屬表面粗糙度Ra<613μm。所有與閥門接觸的人體、物體、裝備工具和介質(zhì)等都必須符合相關(guān)清潔規(guī)程的要求。

3.5 、安全可靠性

閥門需要在各種設(shè)計(jì)工況(包括正常、異常、危急和事故)下的可靠使用,甚在遭受地震災(zāi)害或LOCA失水事故等情況下都能保持閥門設(shè)備的完整性和可操作性。因此樣機(jī)必須經(jīng)受各種模擬工況的試驗(yàn)考核來證實(shí)。

3.6 、材料性能

選用的材料必須具有良好的耐蝕性、抗輻照、抗沖擊和抗晶間腐蝕,因此在一些主系統(tǒng)中均采用低碳甚超低碳奧氏體型不銹鋼作主體材料,并選用一些強(qiáng)度、韌性和耐溫、耐壓、抗沖蝕,抗擦傷等性能*的合金材料來做閥桿或密封面等零件。應(yīng)按要求進(jìn)行各項(xiàng)理化性能和無損探傷檢驗(yàn)。填料和墊片等非金屬密封材料中的氯、氟和硫離子的含量都應(yīng)嚴(yán)格控制,各項(xiàng)數(shù)據(jù)都應(yīng)低于規(guī)范規(guī)定的指標(biāo),以保證對(duì)金屬基體不造成腐蝕損傷。

3.7 、控制裝置

用于事故狀態(tài)下工作的核電站閥門,應(yīng)對(duì)系統(tǒng)起到安全保護(hù)和事故應(yīng)急處理的作用。對(duì)于這些閥門來說動(dòng)作的及時(shí)和準(zhǔn)確十分重要,不論是及時(shí)而不準(zhǔn)確或是準(zhǔn)確而不及時(shí)都不能適應(yīng)和滿足保護(hù)核電站的需要。如主蒸汽隔離閥按要求打開的時(shí)間僅為幾秒鐘,如果出現(xiàn)不及時(shí)或誤動(dòng)作都將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。因此,閥門驅(qū)動(dòng)裝置的性能和質(zhì)量非常重要和關(guān)鍵。

3.8 、相關(guān)規(guī)范

從事核電站閥門設(shè)計(jì)和制造的人員,必須先熟悉并掌握國家頒發(fā)的一整套核安全法規(guī)和條例中的相關(guān)規(guī)定,向主管部門和國家核安全局同時(shí)提出申請(qǐng),經(jīng)上級(jí)有關(guān)方審查和核準(zhǔn)后頒發(fā)相關(guān)活動(dòng)的許可證后才可開展工作。在實(shí)踐中要認(rèn)真執(zhí)行我國和上一些*的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),如核安全法規(guī)HAF、核安全導(dǎo)則HAD,核行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EJ、美國機(jī)械工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASME、美國電氣與電子工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEEE及法國壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則RCC-M等規(guī)范文件。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)必須以保證達(dá)到上述各種法規(guī)和規(guī)范為前提,以確保生產(chǎn)的核級(jí)產(chǎn)品符合*的規(guī)定要求。

3.9、 質(zhì)量控制

核電站閥門的生產(chǎn)企業(yè)必須建立完善的質(zhì)量保證體系,編制相應(yīng)的質(zhì)保大綱和控制質(zhì)量的相關(guān)程序和文件。在日常活動(dòng)中嚴(yán)格認(rèn)真地按照大綱、程序和文件要求辦事,每一步驟都做到有章可依,有據(jù)可查,并接受國家核安全局和相關(guān)方對(duì)活動(dòng)的隨時(shí)監(jiān)督和檢查。出現(xiàn)重大質(zhì)量情況或不附合項(xiàng)時(shí)活動(dòng)方無權(quán)私自處理,必須報(bào)請(qǐng)相關(guān)方審議確定。

3.10 、文檔資料

產(chǎn)品從立項(xiàng)開始直出廠驗(yàn)收為止,應(yīng)建立完整的檔案,包括技術(shù)規(guī)格書、設(shè)計(jì)圖紙、計(jì)算書(包括應(yīng)力和抗震分析等)、工藝規(guī)范、關(guān)鍵工藝評(píng)定、質(zhì)量計(jì)劃、跟蹤記錄、各種材料理化性能和無損檢測報(bào)告、功能性試驗(yàn)報(bào)告、使用維修手冊和制造完工報(bào)告等各種文件資料提供歸檔。

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