核-电-站-阀-门-基-础

核电站阀门基础阀门在系统要实现它的开、关或调节动作，必须有操作器来作用在阀门上，用外力开完成其动作过程除止回阀和安全阀是由系统介质的动力来自动操作阀门以外，其它所有阀门都有驱动装置来操纵阀门的动作核电站阀门驱动器有四种手轮操作器，电动驱动器、气动驱动器、液压驱动器

2.1手轮操作器手轮作为阀门的一个基本构件，在阀门的驱动装置中，它是最基本、最普遍的一种，其结构简单、易操作一般阀门都采用手轮驱动器手轮一般直接装在阀杆上或通过螺纹与阀杆匹配顺时针方向转动手轮带动阀杆向阀座方向移动而关闭阀门；逆时针方向转动手轮而提升阀杆而打开阀门阀门驱动器设计原则是越简单越实用就越好，所以在核电站80%以上阀门都使用手轮手轮驱动器有一个很大的局限性首先使用手轮驱动器的阀门必须是手能够够得着的地方；其次阀门所在的环境不存在严重污染所以在阀门手够不着的位置，如1阀门位于设备管路非常拥挤的地方或阀门位于高空地带；2阀门位于强污染区时，而阀门又无任何必要采用自动驱动装置，一般设计一个延伸操纵杆来联接手轮和阀杆，通过手轮作用远程操纵杆来操作阀门手轮操作阀门时，压力和力矩要均匀，以免损坏阀门我们应该知道一个原则:手轮设计的大小是根据一个人正常的力度来打开或关闭阀门，操作时不允许两个人或两个以上的人来操作阀门，或在手轮上外加延长杆来操作这样会有损坏手轮的风险，更严重的回使阀门内部构件变形损坏

2.2电动驱动器电动驱动器是自动驱动器的一种它是由电机通过减速齿轮组合来操纵阀门，一般采用自动驱动器的阀门处于压力较高的系统阀门开启力矩较大、行程大、或阀门要经常性进行开/关的往复操作，或阀门所处环境是强污染区域电动驱动器用来开启和关闭阀门电机和阀门的联合体我们成为如图2-1所示为“DYNATOR”系列饲服驱动器，由电机、减速齿轮组、力矩限位器、限位器等部件组成当要操作阀门时，由主控制室给一信号，启动电机运转通过电机-蜗轮、蜗杆联动机构，把运动传送到阀杆使阀杆提升而打开阀门而当阀门全开时，位置指示器连杆凸轮和限位器触点接触，接通限位器电路，而限位器把信号反馈到主控室，同时电磁联合反应系统自动切断电机电源而使电机停转当要关闭阀门时，供电使电机反向运转，而达到全开状态后，位置指示器凸轮和限位器触点反向接触同样惦记电源自动切断，电机停转限位器自动控制系统控制电机挺机装置原理一般适用于无力矩限制的阀门上，如闸板阀（平行闸板）、蝶阀而对于有力矩限制的阀门如截止阀、挠性闸板阀等阀，则有驱动器内力矩限位器来控制电机的过荷运转所以在电机驱动器中限位器和例句限位器的位置要准确调整到位如调整不到位，电机会在阀门不全开或不全关的位置自动断电、停转，而引起阀门误操作;而调整过头，电机有可能无限制的转动而达不到操作阀门的目的，更严重的后果会在超力矩的情况挤弯或拉断阀杆，损坏阀门或烧毁电机驱动器限位器和力矩限位器在阀门出厂前，已经过厂家调试完成，所以在拆卸和维修过程中一般不去轻易在调在某些特殊情况需调时，要按制造厂家的程序和不同技术参数进行细致地调试，不允许有丝毫偏差一般电机驱动装置上设计有手轮通过离合器横杆操作可使电机和驱动装置脱开，而使手轮和联动系统直接联接，用手轮来操作阀门手轮作为应急装置，在电机失效或维修电机时，可用手轮开、关阀门

2.3气动驱动器气动驱动器可分两种类型活塞式和薄膜式活塞式原理和结构比较简单，这里不做介绍主要讨论核电站用得较广泛的薄膜式如图2-2示，为一薄膜式气动驱动系统主要由供气系统、贮压气腔、金属弹簧片、薄膜等构成气动驱动阀我们一般分为两类常开阀和常关阀如图2-2示的阀为常关阀，我们把薄膜作为一中间标准，金属弹簧片和阀座处于薄膜的同一边由于弹簧片的弹性变形会迫使阀门在无外力作用的情况下阀座和阀芯脱离，使阀门保持常开状态，我们把这种阀叫常开阀金属弹簧片和阀座分别处于薄膜的各一边，弹簧片的压力会使阀门处于常关状态，这种阀叫常关阀如果我们要打开如2-2示阀门我们通过供气系统供气到贮压气腔，来完成阀门动作下图2-3为供气系统图A截止阀B电磁阀C压力表D减压阀E调压阀F气体过滤器G隔膜隔离阀供气供气接SAR系统压缩空气系统SAR一般供气压力为4-9Bar压缩空气经过滤、调节、减压o后进入电磁阀电磁阀和主控室相联当主控给电磁阀一信号，电磁阀动作，使气路进口和输出口相通，排空孔关闭，供气给阀门贮压气腔，压迫薄膜向上移动，克服弹簧片压力而使阀杆提升，打开阀门当切断电磁阀电源，电磁阀回复原始状态，输出口和排空孔相通，气动驱动器贮压气腔内压缩空气通过电磁阀排空孔直接排放，弹簧片回复力会使阀门重新关闭驱动器中弹簧片弹性强高设定是根据阀门所处系统压力大小而确定的在高压系统中，保持常关的阀门如果因为弹簧强度不够，有可能系统压力会克服弹簧片压力而开放阀门在这种情况下，设计上就得加强弹簧片强度在弹簧片强度较大的驱动器中，设计采用双薄膜，双气腔来加大操作力度如图2-4示为双薄膜，双气腔驱动阀门标识码核电站阀门每个都有一个身份标识码（RIN）,我们可以通过标识码来认识各种阀门的所有属性，如阀门结构尺寸、结构类型、材质、适用范围、联接方式、阀门级别和安装尺寸如SNNSWC50R为一阀门标识码标识码一般由三部分构成第一部分由六个英文字母组成，如上例为SNNSWC.这六个字母确定了阀门以下属性--第一个字母阀门结构形式表1-—第二个字母阀体材质表2--第三个字母阀门适用范围表3-一表四个字母主阀座和阀芯材质表4一-第五个字母联接方式表5--第六个字母阀门级别表6第二部分由一组阿拉伯数字构成这组数据即使阀门和管道联接的公称直径单位毫米mm第三部分是一个或一个以上英文字母，表示某些特殊阀门的特殊属性只有特殊属性的阀门才有这部分字母，大部分一般阀门无此标识表七举例如SNNSEC50R标识码我们可以知道此阀有如下属性S隔离截止阀—-N阀体材质Z2CND17-12不锈钢——N工作压力W14bar工作温度W60C—-S密封表面均为硬质合金—W与管道为插套焊联接—CRCC-M3级，安全级别为3级—50公称直径50mm—-R填料接溢漏管Letter valvelettera Isolatingvalves-Gate valves:C•integral“flex gate valveK•double-disk wedgegatevalve without springV•parallel-seat gatevalvewithspringW.double-disk parallel-seat gatevalve withoutspringP-Butterfly valveS-Globe valveM-Diaphragm valveT-Ball valvebCheck valvesN-Swing checkvalveH-Lift checkvalveO-Ball checkvalveD-Silent checkvalvec Pressurerelief devices-Safety reliefvalvesE-Discharging intoclosed systemsL-Discharging toatmosphereF-Steam trapdControl valvesZ-Rotary controlvalvesR-globe-type controlvalve linearcharacteristicY-Contoured-disk globe-type controlvalve equalpercentage characteristicU-Needle valveI-Pressure reducingvalveQ-Back pressurecontrol valveB-Butterfly-type controlvalveA-Cage-type controlvalveX eOther valvetypes1st GROUP-THIRD LETTEROF IDENTIFICATIONCODEValve fieldof applicationTablesB/C353land3520of theRCC-M providethe ratingfor eachmaterialDepending onthe metalused inthe body,the temperatureand pressure.Non-Classified valvesshare the same fieldof applicationas RCC-M classvalves.Letters correspondto thefollowing class:Letter RatingVu2500T1500S900600R P400N300150Very lowpressure ratings:C MAWPat20℃16bar max.B MAWPat20℃10bar max.A MAWPat20℃6bar max.一.阀门介绍1阀门基本结构.2核电站阀门分类.二.阀门驱动装置3手动装置.4电动驱动器.

5.气动驱动器U!附录:三.阀门标识6阀门码栏目.RIN

7.核级阀门选录1st GROUP・SECOND LETTEROF IDENTIFICATIONCODELetter Materialof constructionfor valvebody-Unalloyed orlow-alloy steelRCC-M spec:M1112M1114M1122-

0.5to

1.25%Cr-

0.5%Mo steel--

2.25%Cr-l%Mo steel-Austenitic stainlesssteelsA.LS.LRCC-M M3402RCC-M M3301ForgingtypeCasting M3306Rolled barsMZ2CN Z218-10304LNCND Z617-12316LIZ3CN20-09M CN Z5CN18-10304IZ2CNZ618-10304JCND Z519-10N.S*304JCND Z217-12316Z3CND19-10MJCND Z817-12316HCNT Z818-12N.S*316HCNNB18-11321HZ8CNDT18-11347H18-12Z8CNDNB18-12-nitrogen strengthenedY-Other specialsteel forhigh temperatureserviceB-BronzeL-BrassS-PlasticP-LeadX-Other materialsNote:The codelatter isthesamefor steelswith equivalentmechanical properties.SEALING SURFACEMATERIALSMAINSEATDISK SEALINGSURFACE MATERIALSEALINGMATERIALSREFACE REFERENCE12345678MATERIALSame asbody1A CD EF GH JBronze2BStainless steel3I NK YQBrass4LNeoprene5**R M0Stellite6P SuTeflon7ZSpecial8V WX•This referencenumber isused todesignate the disk sealing surface material.•Or similarelastomer material.The lettersR,O,F,M andN indicatea neoprene-metalsealing contact;the operatingtemperature musttherefore beless thanthe qualificationtemperature.N.B:The fourthletter indicatesthe typeof sealingsurface materialfor boththe seatand thedisk.Example:the letterG indicatesthat theseat sealingsurface shall be inthe samematerialas thebody asindicated intable2and thatthedisksealingsurfaceshall beinstellite.TYPE OFEND CONNECTIONSLETTERBFlangedJ Flangedand sealweldedS ButtweldedT GAZthreaded orificesWSocked weldedXSpecial jointCLASSOFOCATIONLETTERARCC-M class1valveB RCC-M class1valveC RCC-M class1valveI RCC-M class1valveJ RCC-M class1valveFG}Non-classified valveSee§

1.4,

2.2H3rd GROUPOF IDENTIFICATIONCODEa Specialfeatures to be markedon valvebody andindicated on valve datatables.LETTERN ReducedboreV Packing box forvacuum service,with speciallubricant1W Packingbox forvacuum service,with fluid-pressure sealRPackingbox leakoff connectionSBellows typestem sealDElastomer diaphragmLMetallic diaphragmXOther special featureT Orificein diskMAir andwater packingdry rises⑴The valveshallbeprovided witha securelyattached metallictag markedwiththe wordsVacuum service”.b Specialfeatuies tobe indicated onvalve data tablesLETTERPY-body valveKManual stopcheck valveAElectric operatorJFail-open pneumaticoperatorF Fail-closed pneumaticoperatorE Failas ispneumatic operatorUFail-open hydraulicoperatorC Fail-closed hydraulicoperatorZ Diskbypass featureH3-way orother multiportvalveY Remotemechanical controldeviceG LimitswitchO Duo-check valveMARKINGOF VALVESCOVERED BYA“SPECIAL TECHNICALSPECIFICATION”Exceptionally,where avalve hasbeen speciallydesigned toperform aspecificfunction andis coveredby aspecial technicalspecification,the identificationcodeis establishedas above,but the2nd,3rd and4th lettersof thefirst groupofcharacters arereplaced bya3-figure numberindicating thecorresponding specialtechnicalspecification.Example:W012SC300RAW Double-disk parallel-seat gatevalve withoutspring012Special technicalspecification numberSButt weldedCRCC-M class3300Nominal pipesize outsidediameter ofconnected piping:

323.9mmR PackingboxleakoffconnectionA Electricoperatorspecialfeaturetobeindicatedonvalvedatatable.阀门在核电站整体中是一个庞大的群体它不仅数目巨大，而且种类、规格繁多，分布范围广泛，遍及核电站每一回路、系统它无处不在，每个区域,每个房间根据大亚湾核电站数据统计，阀门总数超过12000个，阀门种类达到16个生产厂家的30多种类型，口径从DN8〜DN1200的多种规格这些阀门分布在各个系统回路中，起到非常关键的功用安装过程中的系统水压实验和调试，阀门用于联接或隔断回路在核电站运行过程中，它用于调节系统介质的压力和流量，还有隔流、分流和改变流向的功能卸压阀和安全阀确保各个系统和整个核电站安全运行阀门安装进度的快慢和安装质量的好坏，直接影响整个核电站的安装进度和核电站的安全高效运行我们只有在充分了解并掌握了各种阀门的属性、结构、构造、技术参数及其工作原理的前提下，才有可能有效地对阀门进行安装、调试、维护、维修等工作一阀门介绍阀门基本构造

1.1如图1-1所示阀门是核电站最基本、最简单，也是应用最广泛的一种阀门其基本构造为1阀芯阀芯作为阀门的内部结构，当它达到阀座的位置，通过与阀座接触、离脱来对介质进行隔断、放行或控制流量阀芯的形状根据厂家的规格和不同的操作系统而不同核电站所用的阀门一般阀芯都经锻造和机加工而成而在高温、高压系统中的阀门阀芯在锻造过程中，表面被淬硬而且金属镀膜，或者3在阀芯接触表面进行硬质合金处理，使它在高温、高压、强酸等环境中持久、耐磨2阀座阀座的设计是通过与阀芯的接触密合匹配来进行阀门的各种功能操作它的形状根据阀芯的形状而定阀座的材质又根据阀芯的材质和阀门所在系统环境而确定一般来讲，阀座的饿材质要比阀芯材质硬度略低，因阀门操作时，要通过阀芯挤压阀座使其变形而达到密封的效果青铜和聚四氟乙烯用在低压、低温系统，而对高温、高压系统要用硬质合金来屏蔽阀座，如用鸨、钻、铭合金3阀帽阀帽是支附在阀体上，通常以螺栓联接、螺纹联接及焊接的方式与阀体联在一起它支悬阀体中的内部结构而且构成阀芯提升的内部空间，而对自动阀，它又成为驱动器的支承体阀帽在阀杆通过的中腔形成内陷而成为填料腔，阀门装填在其中防止从阀杆处的外泄漏在核级阀的阀帽内，有一经硬质合金处理的后阀座，可以起到当盘根失效，或更换盘根时防止介质从阀杆处向外泄漏4阀杆阀杆向上联接手轮或驱动器，向下联接阀芯通过阀杆把手轮或驱动器的运动传递到阀芯，而使阀门完成开启、关闭动作而在阀杆中间部分,它又和阀帽一起形成填料腔，它和盘根相互挤压、摩擦过程中，提高永久耐磨性，阀杆要经过表面淬硬或金属镀膜而后进行抛光处理5填料组件填料组件由填料箱、盘根、盘根盘盖构成填料箱已经介绍过，是由阀帽和阀杆形成空腔而成为盘根压放的空间盘根是包绕在阀杆周围的一组环状弹性润滑体，核电站阀门所用盘根由弹性石墨环和渗石墨棉环共同组成盘根压盖是为了固定盘根于填料箱内而设计的压盖，通过螺栓、螺帽压迫盘根压盖，而挤压盘根而使其变形与阀杆密实接触而防止阀外部泄漏如发现从盘根处向外泄漏，只需调整压盖螺帽稍加力矩可使外部泄漏终止填料组件相互作用就形成了防止阀门外部泄漏的屏障所以核级阀门填料组件对控制回路外环境污染起到相当关键的作用6阀体阀体作为阀门的最基本构件，根据系统环境的不同经整体铸造或锻造而成它与阀帽联成一体而形成阀门的压力腔，阀座或直接在阀体上加工而成、或焊接在阀体上通过阀体以焊接法兰或螺纹等方式，把阀门同管段系统连接在一起7手轮手轮是阀门的直接操作器手轮的顺时针或逆时针方向运动，通过阀杆使阀芯下落或提升来完成阀门的关闭、开启动作对于自动阀，手轮又成为应急装置当驱动器故障或失效时，手轮可以完成阀门的操作阀门分类

1.2大亚湾核电站阀门分类标准有两类，一是按阀门的直接结构形式分类，这种分类法简单、易懂一经分类，我们可以对各种阀门的结构形式一目了然；一是按阀门的生产厂家来分类，这种分类法也是核电站较常用的一种方法，而且这种方法比较科学因为核电站所有阀门的技术档案都是以厂家而分类规范的各种厂家的产品的技术标准和核级标准也有高有低对于阀门我们可以从厂家分类而知道其技术标准的高低

1.

2.1按结构形式分类阀门在系统中所执行的各种不同的功能，决定了它们不同的结构形式根据不同的要求，它们的材质也各不相同阀门类型a.手动阀这类阀门都以手轮形式来对阀门进行操作手动阀又是如下几类

（1）截止阀

（2）闸板阀

（3）柱塞阀

（4）球阀

（5）蝶阀

（6）隔膜隔离阀

（7）针形式阀b.逆止阀（止回阀）这类阀是在回路中以介质的压力正方向压迫而使阀门开放而放行介质在介质反向压迫阀芯使阀门关闭而禁止介质反向通行分三类

（1）摆动式止回阀

（2）升降式止回阀

（3）截止止回阀c.压力阀压力阀是指阀门在系统压力作用下而动作的阀门它一般安装在高压系统中或容器中，用来界定系统的压力上限而使系统安全运行分四类

（1）安全阀

（2）液压操作阀

（3）安全卸压阀

（4）导压卸压阀d.自动控制阀相对手动阀，这种阀是以一套外力操纵系统来控制阀门的动作可分为

（1）气动阀

（2）液压操作阀

（3）电动阀按制造厂家分类核电站阀门安装和运行管理是按系统来进行O而对每个阀门的技术和档案管理都按厂家来进行有十几个阀门生产厂家为大亚湾核电站提供了12000个各种各类的阀门1ALSTHOM-VELAN SERGEALSTHOM-VELAN是大亚湾核电站主要的供货厂家，核电站有超过50%数量的阀门为此家供给这种阀门应用范围广泛，在诸多系统中都可以使用高温、高压、常温、常压等情况下，这种阀门都可以选择使用结构形式有三种截止阀、止回阀、闸板阀2AMRIAMRI制造商是核电站蝶阀的唯一供货厂家AMRI阀一般用在系统流量大,而温度和压力都不高的环境中，而且这种阀门可以做成特大口径核电站SEC系统中口径隔离阀就使用AMRI阀3ARGUSARGUS是核电站阀门球阀的制造厂家球阀ARGUS阀一般口径不太大,在DN150以下ARGUS阀是典型的“开”或“关”类阀它在系统中只有两种状态，不会存在中间位置ARGUS阀通过插套焊与管路联接，安装时要特别注意焊接温度在密封环的热影响区温度不得高于127C,否则会烧坏密封环4DARLING-BOUVIERDARLING-BOUVIER阀习惯叫做DBR阀DBR阀是核电站所用阀门技术等级和核安全等级较高的阀DARLING-BOUVIER一般为大口径的止回阀和闸板阀，用在通量较大、压力不是太高的系统中，有不锈钢和碳钢两种5CRISSCRISS是核电站主蒸汽回路上的安全阀它是由主阀和控制系统两大部分构成，用来维持和控制主蒸汽回路的压力，起着安全卸压的功能，口径为DN200o6FISHERFISHER阀是核电站阀门技术等级较高的阀门，它有调节阀和安全卸压阀两种在诸多系统都用到FISHER阀调节阀一般分为阀门机械和电磁调节两大系统通过电磁调节阀门芯处于不同的位置和状态来调节阀门两个出口的流量和压力7ROCKWELROCKWEL阀是三个主蒸汽回路上的三个主蒸汽隔离阀口径为DN800,阀体材质为碳钢，与VVP管线对按焊接联在一起整个阀门分为三个组成部分阀门主体部分、液压驱动部分、电磁控制系统8SEBIMSEBIM阀是稳压器上安装的安全阀，它对控制稳压器的正常压力起关键作用SEBIM阀是保障核电站安全运行的关键所在SEBIM阀为四个重要组成部分先导安全阀、安全阀、控制系统、电磁系统9SIERSSIERS阀是隔膜隔离阀的总称，也是其制造厂家此阀结构简单，阀体有不锈钢、碳钢、青铜，通过插套焊与管路联结阀头主要由氯丁橡胶或天然橡胶材质的阀芯和压盖构成，这种阀门适用范围较大，主要用在常温、常压或气路系统中10VELAN-RATEAU阀RVNRVN阀一般为大口径的闸板阀和止回阀，材质为不锈钢RVN阀承受的压力和温度很高，用在高温、高压系统中用RCD系统中的RVN闸板阀和止回阀是核电站这两种阀中技术等级和安全登记最高的以上10个厂家阀门是核电站用得较多的，另外还有象SEGAULT.TROUVAY-CALLVIN KEYSTON、MASONEILLAN等厂家因在核电站中数目较少，这里不在一一介绍了二阀门驱动装置。