核电厂主蒸汽隔离阀研制难点分析

以我国百万千万级压水堆核电机组主蒸汽隔离阀为例,对主蒸汽隔离阀的设计要求与结构特点进行了详细的介绍,结合主蒸汽隔离阀的国产化研制现状,对该设备技术难点和研制过程中应重点关注的问题,如阀门设计计算、阀门执行机构的选用、原材料的质量保证、阀门密封性能、样机的鉴定等方面进行分析,相关内容在主蒸汽隔离阀的国产化过程中均得到了验证。      

"华龙一号"主蒸汽隔离阀控制特点及现场问题处理

主蒸汽隔离阀作为核电厂控制二回路通断的重要关键设备,长期依赖进口."华龙一号"福清核电5号机组采用首台国产化主蒸汽隔离阀设备,不仅满足正常开关、五秒快关和局关的设计要求,还可通过"带载"试验检查阀门快关电磁阀和分配阀的可靠性.以福清核电5号机组为例,说明国产主蒸汽隔离阀的控制原理和特点,比较与M310机组在系统设备和逻...     

压水堆核电厂主蒸汽隔离阀阀体端部尺寸超差应力分析研究

本文以国内某压水堆核电机组的主蒸汽隔离阀阀体与超级管道连接段为例，按照RCC-M标准对减薄主蒸汽隔离阀阀体内径至与超级管道内径一致进行研究。同时，借助有限元软件Ansys对阀体减薄后的主蒸汽隔离阀开展应力分析，证明阀门仍然满足RCC-M标准及技术规格书的要求。结合理论分析及有限元模型模拟结果，证明主蒸汽隔离阀阀体端部尺寸超差通过减薄主蒸汽隔离阀阀体内径这一解决措施是可行的。     

核电站主蒸汽隔离阀气流诱发振动与噪声的数值分析

核电站主蒸汽隔离阀技术要求严、安全系数高,是核电装备国产化进程中的重点攻关项目之一。某些核电站在运行过程中其主蒸汽隔离阀出现过气流诱发振动与噪声,最终导致阀门部件磨损的现象。本文通过数值方法对主蒸汽隔离阀内三维湍流流场进行模拟分析,研究找出产生振动与噪声的流场诱因。本工作的数值分析结果与现场的测量结果相符。     

主蒸汽隔离阀样机地震静载试验研究技术探讨

为验证阀门在地震载荷作用下的结构完整性和可操纵性,本文探讨了具有正常开启和关闭功能及安全快速关闭功能的主蒸汽隔离阀地震静载试验的技术要点,幵以一个实际样机试验为例,描述了主蒸汽隔离阀样机地震静载试验的试验方法及其试验结果。试验结果表明其结构完整性和可操纵性满足要求。     

核电厂主蒸汽隔离阀控制系统故障分析及可靠性提升

主蒸汽隔离阀是核电厂核岛与常规岛间主蒸汽管线上最重要的隔离设备,主要介绍了秦山第二核电厂1/2号机组主蒸汽隔离阀控制系统功能及控制原理、故障模式分析。结合历史故障统计得出系统的薄弱点—限位开关,并对限位开关故障失效机理和根本原因分析进行了重点阐述,最后针对系统的可靠性提升从人、机、料、法、环5方面提出了改进措施,对国内其他在役核电厂主蒸汽隔离控制系统维护和改进有一定的借鉴和参考意义。      

主蒸汽隔离阀执行机构液压系统超压分析

秦山核电厂二期扩建工程的主蒸汽隔离阀执行机构在调试和运行中经常出现超压现象。通过对执行机构中氮气随温度的变化情况进行分析可知,超压的根本成因是:蓄能器活塞未设置温度补偿间隙,液压油随温度膨胀后,蓄能器无膨胀空间导致超压。提出了在超压发生时的临时处理方案,设计了主蒸汽隔离阀泄压模块并现场应用,成功解决了主蒸汽隔离阀执行机构超压问题。     

主蒸汽隔离阀常见问题及应对措施

主蒸汽隔离阀要求日常运行保持常开、在紧急工况下5 s内快速关闭,是核电厂的重大关键设备之一。某核电厂进口主蒸汽隔离阀在调试、运行期间多次出现无法开启、油压低、泵频繁动作等问题,制约调试主线,给机组安全稳定运行埋下重大隐患。通过一系列应对措施成功处理了上述问题,为主蒸汽隔离阀运行维护和国产化提供了良好借鉴。     

“华龙一号”安全壳隔离阀的阀腔打压密封性试验方法

安全壳隔离阀作为核电厂第三道安全屏障的重要组成部分,用于实现事故工况下贯穿安全壳的:工艺管线的隔离,其密封性对于防止事故工况下放射性物质向环境的释放至关重要。为保证安全壳的密封性,在建造完成后首次装料前及装料后的正常运行期间,均需对安全壳隔离阀的密封性进行检查。基于"华龙一号"的安全壳密封性试验需求,给出一种安全壳隔离阀的阀腔打压密封性试验方法。该方法以单体阀门为试验对象,通过阀门上的吹扫孔,在安全壳隔离阀的阀腔内建立隔离边界,试验过程相对于常规的安全壳隔离阀密封性试验方法大为简化。对于"华龙一号"装料前的调试及定期试验期间安全壳隔离阀的密封性试验,具有很大的应用价值。     

主给水隔离方式对主蒸汽管道破裂事故质能释放与安全壳行为的影响分析

以秦山第二核电厂3、4号机组为对象，采用THEMIS程序分析了隔离给水管线上阀门和停运主给水泵2种给水隔离方式对主蒸汽管道破裂（MSLB）事故质能释放的影响，并采用PAREO9程序模拟了安全壳热工水力现象。结果表明，采用隔离阀门的方式能够更加有效地缓解MSLB的质能释放，采用停运主给水泵方式时提高浓硼箱中的硼浓度可以在一定程度上缓解MSLB的质能释放，避免安全壳超压。      

某核电厂电动远传隔离阀失效分析与试验研究

对某压水堆核电厂电动远传隔离阀故障进行原因分析及治理。通过金相试验与现场实测阀门相关性能曲线,诊断隔离阀电动头离合器托板断裂的直接原因是电机多次启停造成的反复冲击载荷,根本原因是隔离阀系统部件间不匹配。理论分析并试验验证了增大驱动力矩、减小阻力矩等改进措施的可行性与有效性。试验还发现当电动头输出转速减半后,阀门动作过程中的平均摩擦力降低约30%;压盖紧固力矩减半后,阀门动作过程中的平均摩擦力降低约50%。     

分体式智能阀门定位器在汽轮机旁路排放阀中的应用

对汽轮机旁路排放阀使用过程中故障进行分析。采用分体式智能定位器替代原有的机械式定位器和电/气转换器,以降低旁路排放阀现场的振动及高温环境对排放阀的影响。使用ValveLink软件对阀门调试中发生的振荡问题进行自整定以及故障分析,通过优化阀门定位器设置参数解决阀门动作的振荡问题,在控制回路增加独立供电的隔离模块以解决阀门调试过程中产生的控制回路负载不足问题,提高汽轮机旁路排放阀的控制稳定性和安全性。     

某核电厂主蒸汽管道振动原因分析及解决方案探讨

某核电厂在升功率试验及满功率运行时,发现主控室的噪声超过了设计目标值。经过测量,认为主蒸汽管道振动并通过支撑和贯穿件传播到主控室是造成主控室噪声超标的主要原因之一。本文应用流体力学软件和声学分析软件,采用流声耦合分析的方法,对主蒸汽管道的流场和声场进行了分析。在主蒸汽安全阀支管处和主蒸汽隔离阀空腔中存在着声共振现象,是导致主蒸汽管道振动的主要原因。根据主蒸汽管道振动的原因,可以通过振动源头治理、传播路径治理等方法降低主控室噪声。      

大气释放阀结构参数对阀瓣启动时间影响的数值模拟研究

针对田湾核电站某阀门系统中的大气释放阀前置隔离阀系统采用数值模拟技术开展了阀门开启特性的数值模拟研究。采用计算流体动力学(CFD)计算方法开展不同结构参数和不同工况参数对阀门启动时间的影响分析,对试验测试中出现的阀门开启延迟现象给出了理论分析,为该阀门的设计和改进提供了详实的参考依据。     

核级大口径电动闸阀抗震性能的研究

分析了影响大口径闸阀抗震性能的主要参数,并以"华龙一号"主给水隔离阀为例介绍了一种保证大口径电动阀门抗震性能的措施,并得到了试验验证。     

大气释放阀开启特性的动网格数值模拟研究

采用动网格技术对某核电厂大气释放阀前置隔离阀开展阀门开启特性的计算流体动力学(CFD)数值模拟研究。在对阀门工作原理分析的基础上建立阀瓣动力学模型,采用切割体网格类型、变形网格方法并耦合阀瓣一维自由体动力学模型建立了描述阀门开启物理过程的CFD分析模型。数值模拟分析表明,先导式阀门开启总时间主要由泄压排放时间所决定,阀瓣动作时间仅约为0.1s,不同蒸汽压力工况下阀瓣运动特性相似,压力越高,阀门开启时间越长,但阀瓣动作时间相对越短。     

利用松动部件监测技术进行止回阀的监督

松动部件监测技术被应用于定期检查塞俄亚佛（Sequoyah)核电站主蒸汽止回阀（MSCV）的结构完整性，阀门声响应特性参数被监测并倾向于表明阀门内部结构共振频率的变化和由于阀门内部构件质量下降引起的金属撞击，限幅概率分布（MAPD）用于阀瓣圆盘对着止挡块发生撞击的监测，并可以用于撞击幅度和撞击率的比较，本报告叙述并论证了塞俄亚佛核电站主蒸汽止回阀（MSCV）应用本技术监测所获得的参数。     

秦山第二核电厂1&2号机组主蒸汽安全阀改进分析

秦山第二核电厂12号机组拟将其加能助动式主蒸汽安全阀改为弹簧加载式安全阀。通过比对秦山第二核电厂34号机组主蒸汽安全阀设计,提出了12号机组主蒸汽安全阀改进方案,即第1组阀门采用弹簧加载式并调整开启整定值,并从机械设计、仪控设计和安全分析等方面论证了该方案的可行性。新的改进方案在保证安全的前提下,简化了设计,大幅减少了工程投入,同时降低了系统和控制逻辑复杂化后带来的潜在停堆风险的增加。     

核电阀杆材料17-4PH不锈钢服役不同时间的组织性能分析

本文针对核电站用阀杆材料17-4PH不锈钢,研究其长时间在300℃左右的环境下服役的组织和性能。材料取自国内某压水堆核电站的VVP(Vital Vapor Plant)主蒸汽系统,VVP1-3分别为服役11年、14年和19年的主蒸汽隔离阀。通过冲击性能测试、金相和断口形貌等分析方法研究了17-4PH材料的组织性能变化。结果表明,不同服役年限的VVP阀杆材料出现不同程度的脆化现象,0℃冲击吸收能分别下降118 J、132 J和156 J。发生热老化脆化后的不锈钢试样中观察到了马氏体长大和大尺寸铁素体存在的现象。对实验获得及文献调研到的数据进行拟合,得到了热老化冲击性能变化曲线。     

安全壳喷淋系统地坑吸水管线隔离阀故障分析及处理

核电厂安全壳喷淋系统地坑管线吸水隔离阀（EAS013/014VB）在现场单体调试试验中常出现阀门无法正常启闭故障。本文基于在线诊断及调试试验，对此阀门故障问题的原因进行逐一分析排查，确定了阀门故障原因为电装因素，并提出了详细的阀门改造方案。实际电厂的阀门改造结果表明，改造能降低阀门的采购及调试成本，减小阀门故障概率。