简述核电厂运行中的主蒸汽案例阀技术改进
关于核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进研究

关于核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进研究发布时间:2022-07-11T01:32:31.132Z 来源:《中国科技信息》2022年5期3月作者:林继金[导读] 主蒸汽安全阀是核电厂主蒸汽系统的重要组成部分。
林继金中核国电漳州能源有限公司福建漳州 363300主蒸汽安全阀是核电厂主蒸汽系统的重要组成部分。
通过对核电站主蒸汽系摘要:统安全阀存在的问题进行分析,以保证核电站的安全运行。
本文对核电厂主汽安全阀的渗漏原因进行了详细的阐述,并提出了三种安全阀技术的改进:采用弹性安全阀、重新分配安全阀数量、改善阀芯总成的结构。
主蒸汽安全阀是核电厂生产中的关键。
为防止泄漏,技术人员需要对安全阀技术进行改造,以提高装置的可靠性,确保电站的正常运转。
关键词:核电厂;主蒸汽;安全阀技术引言主蒸汽系统是保证核电厂正常工作的重要环节。
在蒸汽管路中,主要的蒸汽安全阀扮演了重要角色。
良好的安全阀能有效地避免系统温度过高或过高。
但在目前的使用中,存在着漏电流的问题。
为保证核电厂工作的安全和工作效率,必须对其进行全面的技术改造。
利用蒸汽发生器,可以把循环中的热量转换成适合于高温、高压的蒸汽,从而为核电厂的汽轮机提供动力。
主蒸汽系统能否安全、可靠地工作,直接关系到核电厂的安全、高效。
主蒸汽安全阀是主蒸汽系统的核心部件,它的功能是通过主蒸汽管与主蒸汽切断阀的连接,从而保证了主蒸汽的正常运行。
如果安全阀泄漏,高速高压蒸汽将加快安全阀的密封表面腐蚀,从而使泄漏更加严重。
这时,安全阀的检修和维修必须立即停止。
核电厂的正常运营会导致核电厂的运行效率下降,并带来相应的经济损失。
一、主蒸汽安全阀在核电厂中的应用分析主蒸汽安全阀是核动力工业中使用最多的一种泄压设备。
核电厂的主蒸汽系统,其操作环境十分复杂。
核电厂主蒸汽系统在正常工作时,其工作液以饱和蒸汽为主。
在发生事故时,主要蒸汽系统的工作液体是碳酸氢钠和放射性水。
因此,在主汽系统中,安全阀必须具有适应多种复杂情况的能力[1]。
核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进

电力设备核电厂运行中的汽技术改进张超,唐小江(海南核电有限公司,海南昌江572733)摘要:在核电厂主蒸汽系统中,主蒸汽安全阀是其正常运行的关键设备。
针对核电厂主蒸汽系统中安全阀出现的一些问题进行分析,确定其原因并提出相应的技术改进措施,以提高核电厂相关设备的可靠性,保障核电厂整体机组的稳定运行。
关键词:核电厂;主蒸汽系统;安全阀Technical improvement of Main Steam Safety Valve in Nuclear Power Plant OperationZHANG Chao,TANG Xiaojiang(Hainan Nuclear Power Co.,Ltd.,Changjiang572733,China)Abstract:In the main steam system of a nuclear power plant,the main steam safety valve is the key equipment for its normal operation.Some problems occurred in the safety valve of the main steam system of the nuclear power plant are analyzed to determine the causes.Corresponding technical improvement measures are proposed to improve the reliability of the relevant equipment of the nuclear power plant,ensuring the stable operation of the overall unit of the nuclear power plant.Key words:nuclear power plant;main steam system;safety valve0引言下,主蒸汽系统的工作介质主要为饱和蒸汽,如果发生安核电厂中汽系统是最重要的系统之一,通过汽发生器,其能将回路产生的热量进行转化,变【应的高温高压特性的蒸汽,驱动核电厂的汽轮机组产生动力,为发电机发电提供动能。
核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进方法探究

核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进方法探究发布时间:2021-04-30T03:20:54.366Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年3期作者:辛明伟[导读] 主蒸汽安全阀是核电厂中不可缺少的装备,以确保核电厂的主蒸汽系统能够顺利运行。
福建福清核电有限公司福建福清 350300摘要:主蒸汽安全阀是核电厂中不可缺少的装备,以确保核电厂的主蒸汽系统能够顺利运行。
本文分析核电厂主蒸汽系统中安全阀出现的一些问题进行探究,分析主蒸汽安全阀门泄漏的原因,对此有针对性的探索技术改进方法,以保证主蒸汽安全阀的正常运转,促进核电厂整体稳定运行。
关键词:核电厂;主蒸汽系统;安全阀核电厂中主蒸汽系统的作用是不可言喻的,其中的蒸汽发生器设备可以将从中生成的热量转化成蒸汽,且不改变热量原本的温度和气压,是核电厂的核电机组动力来源。
核电机组能够保持正常运转和运转效率的背后,是主蒸汽系统在发挥着重要作用。
而主蒸汽系统中有一个核心设备,就是主蒸汽安全阀,主要作用在主蒸汽管道上,当周围设备发出超压预警时,其可以提供有效保护。
安全阀可以对反应堆中产生的热量进行快速排出,以防止排出的能量气压、温度过高而出现故障,在有限时间内限制了蒸汽的释放,以免反应堆芯出现温度太低的情况,确保整个核电站机组的安全运转。
一、主蒸汽安全阀在核电厂中的应用分析主蒸汽安全阀是核电厂里最常用的一种装置,用于高温高压的蒸汽的泄放。
主蒸汽系统工作运行是较为复杂的,当主蒸汽系统处于正常状态,那么它产生的多为饱和蒸汽,当主蒸汽系统发生异常时,就会因温度过低导致蒸汽和水进行混合,或者直接出现水放射性喷射的现象。
所以,主蒸汽中的安全阀承担着较重的任务[1]。
因此,主蒸汽系统中的安全阀要能够适应各种复杂的运行情况,不管主蒸汽系统中的介质是饱和蒸汽还是汽水混合物或者带有放射性的水,主蒸汽安全阀都要保证具有稳定的泄压排放功能。
主蒸汽系统中的蒸汽饱和度大多比较高,又因其经常接触安全阀,因此要确保安全阀的密封工作做到位。
第三代核电厂主蒸汽隔离阀控制改进建议

第三代核电厂主蒸汽隔离阀控制改进建议摘要:主蒸汽隔离阀(MSIV)是核电厂重要安全设备之一,事故情况下可以迅速切断核岛与常规岛之间的连接,确保机组安全。
本文结合国内二代加堆型的主蒸汽隔离阀实际调试、运行、维修经验,对第三代核电AP1000堆型的主蒸汽隔离阀进行技术分析,分析两种堆型对主蒸汽隔离阀的设计、运行要求,提出对三代核电主蒸汽隔离阀的改进建议,确保核电厂安全。
关键词:主蒸汽隔离阀;AP1000堆型;分析改进作为核电厂核岛隔离边界的重要设备,主蒸汽隔离阀(MSIV)是核电厂重要安全设备之一,事故情况下可以迅速切断核岛与常规岛之间的连接,确保机组安全我国核电厂一般采用平行式闸阀作为主蒸汽隔离阀,执行机构采用气液控制,又一个氮气贮罐和一个与其相连接的液压缸组成:正常工况下,通过排出执行机构中的液压流体来关闭阀门;开阀时,通过泵将液压流体打入执行机构,克服氮气压力和阀门自动,打开阀门;氮气贮罐确保阀门快关功能的重要设备。
这种气液控制的主蒸汽隔离阀具有丰富的核电厂使用经验,可靠性高。
在主蒸汽隔离阀的控制系统上,AP1000第三代核电遵循非能动简化的设计理念,在确保安全的情况下对主蒸汽隔离阀的控制系统进行了修改,简化了阀门的结构和控制逻辑,取消了专用PLC机柜,将主蒸汽隔离阀的控制纳入全厂统一DCS控制系统中,确保了全厂仪控系统的统一性,方便核电厂维修人员进行后续管理,提出以下三条阀门控制改进建议:1.增加MSIV开阀允许条件:根据核电厂操作规程,当准备开启主蒸汽隔离阀前,需要进行主蒸汽管道暖管工作,通过打开主蒸汽隔离阀的旁路阀,将阀门前后的管道充满高温高压的蒸汽,压力达到一定值。
这么做的原因是因为主蒸汽管道截面积较大,所以主蒸汽隔离阀瓣面积也较大,如阀门前后存在差压时开启阀门,阀瓣在上升过程中会受到强大的差压力和蒸汽流质的冲击力,导致阀瓣弯曲变形,影响阀门的正常功能甚至危害机组安全。
在核电厂运行规程中,需操作员确认蒸汽管道暖管成功后,才可手动发出开阀命令,打开主蒸汽隔离阀。
核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进

核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进【摘要】在核电站主蒸汽系统当中,主蒸汽安全阀属于非常重要的设备,同时也是决定主蒸汽运行工序安全性的关键。
从目前核电厂运行现状来看,核电厂主蒸汽系统当中安全阀仍然存在一些问题,在运行期间可能会出现安全阀泄漏的安全事故,从而导致严重的经济与安全危害。
对此,为了进一步推动核电厂安全运行,本文简要分析核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进,希望能够为相关工作者提供帮助。
【关键词】核电厂;主蒸汽;安全阀;技术改进0.引言核电厂的主蒸汽系统属于非常重要的生产环节,该环节的运行主要是通过蒸汽发生器,将一回路形成的热量进行有效的转换,从而转变为带有高温、高压以及相关特征的蒸汽,通过该蒸汽实现对核电厂的驱动,促使汽轮机组形成相应的动力,从而为发电机组的发电提供动能。
针对核电机组的安全运行和运行效率而言,主蒸汽系统的安全运行显得格外重要。
对此,探讨核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进具备显著实践性价值。
1.核电厂中主蒸汽安全阀的作用主蒸汽安全阀属于主蒸汽系统的重点设备,在蒸汽发生器与主蒸汽隔离阀之间可以发挥相应的安全作用,可以为设备提供超压保护。
安全阀可以有效保护反应堆,预防主蒸汽管线超温超压的发生,通过对蒸汽释放速率的控制,从而防止反应堆过冷引入大量正反应性,确保核电机组可以正常且安全的运行。
在主蒸汽系统当中,工作介质主要是以饱和蒸汽为主,在安全阀入口位置存在较高的压力,所以对主蒸汽安全阀的密封性有着较高的要求。
如果安全阀出现泄漏的问题,其高速、高压的蒸汽会快速形成对密封面的冲蚀,从而导致严重泄漏问题的发生,所以做好安全阀的检查与维修显得非常重要,但是频繁、长期的检查与维修会导致核电机组停运,此时会严重影响核电机组的可利用小时数,从而造成经济损失,所以提高安全阀的性能显得非常重要[1]。
主蒸汽安全阀属于安全泄放装置,在核电行业中其属于应用最为广泛的阀门。
核电厂中主蒸汽系统带有比较复杂的运行程序,在核电厂的主蒸汽系统正常运行支撑下,主蒸汽系统的工作介质主要是饱和蒸汽,如果出现SGTR,主蒸汽管线会充满带有放射性的汽水混合物,主蒸汽系统当中安全阀需要适应相对比较复杂的运行环境,无论主蒸汽系统当中的介质属于饱和蒸汽还是汽水混合物、放射性水,安全阀都需要确保高度稳定性,从而实现泄压排放的功能[2]。
核电汽轮机阀门性能诊断实践及改进

核电汽轮机阀门性能诊断实践及改进摘要:随着科技的发展,现代发电技术越来越多,如传统的火力发电、水利发电、还有现在比较先进的风力发电和太阳能发电。
传统的发电技术大多都是利用自然能进行发电,我们今天介绍一种新型技术——核电技术。
我们想要了解核电技术,就先要了解它的组成,本文将对核电汽轮机阀门进行介绍,并对其性能的诊断实践及改进进行简要分析。
关键词:核电技术;汽轮机;主汽阀门;技术改进1 引言随着我国科技的发展我国的核电技术正在突飞猛进,从五十年代一代核电技术的出现到现在三代技术的成熟。
我国三代核电技术已经走向成熟。
第三代核电技术主要是把设置预防和缓解严重事故作为设计核心,从而大大提高了安全性。
现在具有代表性的几种技术分别是:美国的非能动压力水堆、法国的阿法珐的EPR、美国通用先进沸水堆和经济简化型沸水堆、日本的先进压水堆、还有我国的“华龙一号”和“国和二号”都是具有代表性的三代核电技术。
本文将对我国某核电站核电汽轮机阀门的性能和改进方法进行简要分析[2]。
2 汽轮机主汽阀工作原理简介2.1汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置,主要是利用高温、高压的蒸汽推动叶片带动转子旋转,使其对外做功。
汽轮机最早出现于公元1世纪,当时被称为风神轮,是最早出现的反动式汽轮机。
直到1882年瑞典人制造了世界第一台5马力的单机冲动式汽轮机,20世纪初美国人制造出多个速度级的汽轮机。
从第一次工业革命到现在的信息化时代,依然没有取代汽轮机的技术,可见技术虽然传统但是它的重要性不言而喻。
汽轮机在现在的工业中依然占有一定的地位。
虽然说当时的汽轮机远不能于现在的技术相比,但是汽轮机的出现造就了人类历史上第一次的工业革命。
直到现在汽轮机依然被人们广泛用电站、航海、和大型工业中。
2.2 主汽门主汽门是利用杠杆原理,主汽门的组成:主汽门最前面是汽门,往后是一个弹簧,再往后是一个活塞。
主汽门工作首先向活塞缸内注入液压油实现顶起活塞,带动气门打开。
核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进
核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进摘要:核电厂中主蒸汽系统是最重要的系统之一,通过利用蒸汽发生器,其能将回路产生的热量进行转化,变成相应的具有高温高压特性的蒸汽,驱动核电厂的汽轮机组产生动力,为发电机发电提供动能。
对于核电机组的运行安全以及效率而言,主蒸汽系统的安全可靠运行对其具有重要的影响。
主蒸汽安全阀作为主蒸汽系统的关键设备之一,主要在蒸发器和主蒸汽隔离阀之间的主蒸汽管道上发挥作用,为相应设备提供超压保护。
关键词:核电厂运行;主蒸汽;安全阀技术;改进引言核电厂主蒸汽安全阀直接保护主蒸汽系统的安全,阀门密封面如果出现明显的蒸汽泄漏现象,将导致机组停堆,所以提高安全阀的密封可靠性尤其重要。
通过分析,发现引起主蒸汽安全阀内漏的主要原因有:安全阀使用过程中整定压力逐渐变低、安全阀密封面逐渐变宽等。
针对以上原因,探索了安全阀碟簧调整、安全阀阀芯机加工及更换、安全阀阀座研磨等方法,提高了主蒸汽安全阀的密封可靠性和长期运行的稳定性1主蒸汽安全阀简介核电站主蒸汽系统为了防止蒸汽发生器(SG)和蒸汽管线超压,一般设置了三级防超压装置,用于保证二回路压力边界的完整性,动作压力从低到高依次是主蒸汽旁排阀门、大气释放阀及安全阀。
以某核电站为例,主蒸汽旁排阀门的开启压力为6.87MPa,大气释放阀为7.154MPa,安全阀为8.432MPa。
从动作压力上看,主蒸汽安全阀是防止SG和蒸汽管线超压的最后一道实体屏障。
某核电站为确保主蒸汽系统安全可靠运行,在每台SG和对应的蒸汽管线上设置了2台主蒸汽安全阀,每个安全阀的排放量均为100%系统容量。
这2台主蒸汽安全阀分别为监测安全阀和工作安全阀。
工作安全阀为监测安全阀的备用,当监测安全阀动作后,若主蒸汽压力仍未下降,或监测安全阀未能正常动作,则在主蒸汽压力上升到工作安全阀的动作压力后开启。
2主蒸汽安全阀门泄漏的原因2.1助动式安全阀泄漏原因对于助动式主蒸汽安全阀泄漏的原因,可以使用故障树方法,从人员、设备材料、环境等方面进行分析。
核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进分析
核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进分析摘要:目前,基于新时期发展背景下,人们的生活水平与质量有了很大提升,从而对于电力使用提出了更高的要求。
通常情况下,在核电厂运行过程中,主蒸汽运行安全性与安全阀之间有着非常密切的联系,同时也是整个系统中非常重要的设备。
但是,因为受到一些外界因素的影响,导致核电厂主蒸汽系统在运行过程中,其安全阀经常会出现各种问题。
本文主要针对核电厂运行中主蒸汽安全阀问题产生的具体原因进行了深入分析,并结合实际情况提出了一些有效的技术改进措施,希望能为相关人员提供合理的参考依据。
关键词:核电厂;主蒸汽;安全阀;技术改进;策略在核电厂运行过程中,主蒸汽系统属于非常重要的设备,主要是可以将回路中产生的热量进行有效转化,从而形成具有高温高压特点的蒸汽,这样在核电厂汽轮机组运行过程中,能够起到非常重要的动力作用。
对于安全阀而言,可以有效避免各种超压或者是过热等问题的产生,及时对蒸汽下所产生的速率进行有效控制,对于整个核电机组运行安全性有着非常重要的保障作用。
1.核电厂主蒸汽安全阀门泄漏问题产生的原因1.1.助动式安全阀泄漏原因在核电厂主蒸汽系统运行过程中,针对助力式安全阀所产生的泄漏问题,其原因主要体现在了人员、设备以及环境等多个方面,可以采用故障树分析法对各项因素进行分析,具体如下图1所示。
图1 故障树分析方法对于相关的维修工作人员而言,在长时间工作中已经积累了非常丰富的工作经验,可以保证各项检查工作在开展中,都能严格按照相应的规范流程来进行,所以,对于主蒸汽安全阀门所出现的泄漏现象,一般不会受到人员操作失误的影响。
对于主蒸汽系统当中所涉及到的相关设备,如果助力装置在运行过程中出现了故障问题,那么将会直接影响到安全阀使用效能。
对于各阀芯主件而言,如果是具有一定的封闭性质时,当出现故障问题时也会影响到安全阀门,而整定压力设置不合理,是造成主动式阀门泄漏问题产生的主要原因。
基于材料角度上进行分析,一般在蒸汽系统中所使用到的各部件,都是由制造厂直接提供的,并且在出厂之间都经过了非常严格的检查,在现场完成部件安全工作时候,工作人员又对其进行了复查,所以,一般在材料方面不会导致安全阀门出现泄漏问题。
核电厂MSIV阀门运行可靠性提升技术改进研究
核电厂MSIV阀门运行可靠性提升技术改进研究摘要:核电厂主蒸汽隔离阀MSIV是核岛的蒸汽发生器与常规岛的汽轮发电机组之间,实现蒸汽控制、安全隔离的关键设备。
其运行条件苛刻,要求主蒸汽隔离阀在信号控制、驱动动作等方面,均要有极高的可靠性。
在日常生产活动中如何检验、保证并提升主蒸汽隔离阀的可靠性能,需要每一位核电工作者进行思考。
关键字:MSIV;主蒸汽隔离阀;漏油;可靠性1.主蒸汽隔离阀运行期间的故障及分析主蒸汽隔离阀(MSIV)是蒸发器与二回路之间实现隔离的关键设备。
在核电机组运行期间,会通过每月一次的部分关闭试验、带载试验(华龙一号)检查验证阀门动作情况及控制回路是否正常。
试验时各核电机组均出现过不同种类的故障。
1.1气动泵供油油压过低此故障属于局关试验常见故障之一。
2017年某核电机组执行局关试验时,发现供气减压阀定值漂移导致气动泵出力较小,控制回路油压提升缓慢导致阀门开启较慢,开启到95%开度后气动泵已无法再继续提升油压,最终导致MSIV停止开启。
1.2快关错油阀卡涩2017年某核电机组执行局关试验时,因快关错油阀1273DR推杆卡涩或者其内部杂质堵塞使油路不通导致错油阀未开启,使得MSIV油压未降低、阀门未动作,判定MSIV的一列快关功能不可用。
后电厂编写检修方案,将卸油回路隔离并完成快关错油阀的清洗处理。
1.3试验错油阀未动作2000年某核电机组运行人员执行局关试验时,试验选择按钮2001CC打到002VV后发现试验错油阀未按照预期转向试验状态。
运行人员马上将2001CC重新恢复至“N”位置并通知维修人员处理。
最终发现2001CC下游触点故障,导致试验电磁阀2262EL未能励磁、试验错油阀2262DR未动作。
1.4限位开关SM7、20s延时复位继电器未正常触发1997年至2000年期间,大亚湾核电厂及岭澳核电厂分别出现过SM7限位开关故障导致中间限位开关SM7未能正常触发的缺陷。
后MSIV在20s延时复位继电器的作用下重新恢复打开。
简述核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进
简述核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进摘要:在全球能源危机日渐严峻和环保要求日趋严格的社会背景下,全球范围内各地区能源转型之路不断加速。
同时,核电作为一种高效、优质的清洁能源发电,通过与风能、水能、太阳能等清洁能源的协同发展,对保证能源供应安全、优化我国能源整体布局发挥着不容忽视的重要作用。
但是,由于种种因素的存在,核电厂运行中很容易发生主蒸汽安全阀泄露的情况,严重影响了核电厂的运行安全。
基于此,本文围绕主蒸汽安全阀在核电厂运行中的应用展开分析,简要阐述核电厂运行中主蒸汽安全阀泄露的主要原因,并以此为依据综合探讨核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进策略,希望能为我国核电企业提供一些可供参考的创新思路。
关键词:核电厂;主蒸汽;安全阀;技术改进为了加快实现“碳达峰与碳中和”重要使命,我国设立了于2060年完成非化石能源消费比重占比达80%以上的能源转型目标。
然而,就2022年各地区能源转型现状来看,部分地区在夏季依然存在高温限电现象,这无疑暴露了我国基荷电源缺失或备用不足的现实困境。
与此同时,以核电、风力发电为代表的可靠电源需求量显著增加,在一定程度上为我国能源领域带来了巨大的转型机遇和经济效益。
其中,主蒸汽系统作为保证核电厂安全运行的重要组成部分,通过利用适合的主蒸汽安全阀,能够有效排除反应堆冷却剂系统产生的能量,切实保障整个核电站机组的正常运转。
由此可见,加强对核电运行中主蒸汽安全阀的技术改进探析极具现实意义。
一核电厂运行中的主蒸汽安全阀应用分析在核电厂运行过程中,主蒸汽安全阀作为核电厂主蒸汽系统中不可或缺的基础性安全泄放装置,主要作用部位是主蒸汽隔离阀与蒸发器之间的主蒸汽管道,即通过有效排除反应堆冷却剂系统释放的能量,为相关设备提供超压或过热保护,以确保整个核电站机组的稳定、安全运转。
具体来讲,在核电厂主蒸汽系统正常运转的前提下,主蒸汽系统工作介质通常为饱和蒸汽,在主蒸汽安全阀入口处具有较高的压力,因而对主蒸汽安全阀密封性能与泄压排放性能的要求相对较高。
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简述核电厂运行中的主蒸汽案例阀技术
改进
摘要:主蒸汽安全阀是核电站核级二级阀,它担负着在突发和突发事件时,主蒸汽管路和蒸汽发生器的超压保护功能,其安全等级和操作等级都有很高的要求。
但因其所处管道振动大,造成阀门零件存在异常磨损等问题。
基于此,本文介绍了主蒸汽安全阀的主要缺陷和特性,并对其成因进行了分析,对如何改进主要蒸汽安全阀,给出了一些有意义的建议。
关键词:核电厂;主蒸汽;安全阀技术
引言
在压水堆核电站中,主蒸汽系统是核心设备。
它的主要作用是把主反应炉中的裂变热量转移到二次循环。
核岛蒸汽发生器产生的高温、高压饱和蒸汽为涡轮提供动力,并将其输送到常规岛。
主蒸汽安全阀作为二次循环蒸汽发生器和二次蒸汽管路的超压。
核电厂主蒸汽安全阀安全级别高,操作水平高。
按照 RCCM标准,核安全级别是二级。
经过对主安全阀的拆解与检修,发现其主要故障有:汽缸固定销脱落、导向铜环磨损。
为此,对安全阀的主要问题及成因进行了探讨。
一、主蒸汽安全阀的工作原理
主蒸汽安全阀的工作原理是:在正常工作时,当主蒸汽压力维持在标准压力下,安全阀上部的弹簧预紧力通过阀杆将阀盘安装在阀座上的阀片紧紧地压在阀座上,从而实现对蒸汽的密封。
在主汽操作超压时,由于汽压作用于阀片的合力大于弹簧的预紧力,导致阀片被向上推,从而提升阀杆。
阀片与阀座分离,使得阀盘座组件在排气装置内上下移动,并经由排气设备排出蒸汽。
当主要蒸汽压降到系统正常工作压力时,阀杆上的弹力会把阀杆压回到阀座上。
主要的蒸汽安全阀可分为两类,一类是加能辅助安全阀,另一类是弹簧加载安全阀。
加能型安全阀比弹簧型安全阀多一个气膜型致动器。
在隔板上方加载压缩空气,可以作为弹
簧负载的额外负荷,从而提高安全阀的起跳数值。
相反,在隔板下方加载压缩空气,可以增加蒸汽压力,降低安全阀的起跳数值。
二、主蒸汽安全阀存在的主要缺陷及原因分析
(一)主蒸汽安全阀的主要缺陷
第一,导向套筒钢环磨损。
在动力操作过程中,现场出现了一些主汽门的异常敲击声音。
经检验,该声音是由阀杆与导套铜环的撞击引起的。
调整套管调整弹簧的压缩是由引导套管来完成的,而阀杆通过引导套管。
导套和阀杆的配合间隙有很高的规定,如果有间隙不符合,则必须进行调整。
所以,在进行大修时,必须对这个数值进行测量。
通过对试验数据的分析,得出了增能型安全阀导轨的磨损比机械安全阀大。
在主汽隔离阀附近,主蒸汽安全阀的导套磨损比远离隔离阀的要大。
导热套管的主要磨损方向是主要的蒸汽导管[1]。
第二,排放装置组件铜套磨损。
排出装置总成的铜套管用于确保阀杆在阀工作过程中的中心位置。
该活塞通过一个紧固圈与阀杆紧密连接。
铜套管与活塞之间要有适当的间隙,当间隙大于规定时,应进行铜套管或活塞的替换。
在
206/108次检修中,对10个主要蒸汽安全阀进行了拆解,发现其中5个主汽安全阀铜套已严重磨损,必须进行替换。
另外5个安全阀的铜外壳也略有磨损。
铜套管的磨损总体上是不均匀的,5个阀门的磨损基本上是沿管子相同的方向。
(二)缺陷产生的原因分析
第一,对造成缺陷的报动原因进行剖析。
振动时,阀芯振荡幅度与阀体振幅不相适应,长期振动会使固定销断裂。
导套铜环磨损,主汽管振动引起安全阀的顶部振动,频率为25赫兹。
这种振动频率会与阀门的顶端产生共鸣,从而形成撞击的声音。
谐振引起管道铜圈的磨损。
随着蒸气管道的运动,活塞会稍微旋转一下。
由于活塞与铜套、紧固环的相对移动,导致铜套的内壁磨损,同时活塞的下部也会逐渐磨损。
间盘座总成和排气器总成都有磨损,阀座总成和排气器总成都有一定的振动,而阀盘座总成和排气器总成的振动幅度也会有一定的差异,从而使它们之间发生摩擦。
长期使用后,接触面会出现磨损。
第二,对造成缺陷的人为因素进行剖析。
阀杆与阀盘座总成的螺纹啮合是由
于人为原因所致。
其主要原因是操作规范不严格。
三、核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进措施
(一)采用弹簧式安全阀
为了更好地理解核电站的实际操作,技术人员建议对主蒸汽安全阀进行改造,其形式可以是弹簧式,但其结构复杂,可靠性差,任何一种设备的失效都会引起
设备的变化,从而打开安全阀。
此设备具有高度的处理能力,如果发生蒸汽发生
器失控的情况,就会导致反应堆过冷或停堆。
技术人员应采用带弹簧的安全阀,
同时去掉辅助控制箱和辅助设备,以防止意外[2]。
(二)重新分布安全阀的数量
一般情况下,安全系统的整体压力约为8.3 MPa,比热停堆时的压力相差不大,甚至还没有超过10%的冗余,而且在正常工作时,很容易发生漏气,造成检
修工作量的增加,导致设备的稳定和利用率不断降低,所以必须对安全阀进行重
新分配。
在原有7个不变的条件下,把整定数值分为两个部分,即:1组的整定
值为8.7 MPa,从4个提高到5个;而另一组的总压力从8.3 MPa增加到8.5 MPa,但从原来的3个减少到2个。
在这一修改中,二组冗余提高至12%,其整定
值可使热停堆压力更大,因操作次数的减少,大大降低了阀门频繁起动的可能性,同时也减少了密封面的损坏。
(三)改进安全阀阀芯组件的结构设计
与基准电站相比,本次核电站采用的阀芯总成结构有了很大的改善,主要由
两个部分组成。
第一,阀杆和阀芯之间的连接和动作的改变。
参照电站设计中阀
杆末端与阀芯上总成连接,阀杆与阀芯不直接连接,阀芯通过销钉与回冲盘相连接,阀杆末端的作用点位于喷嘴密封面上。
核电厂主蒸汽泄压阀的阀芯和阀杆之
间的连接是“套筒”。
阀芯可在安装时自由侧向旋转,并具有一定的倾斜;球型
阀端为球形,阀芯与阀门的接触面呈球状,其接触部位比喷嘴的位置要低。
该结
构易于调整阀芯,与阀杆、喷嘴环的中线配合,保证了各向密封面的密封性,并
能有效地降低蒸汽管路的震动对安全阀的损伤。
第二,改变阀座的结构和密封方式。
在基准台的安全阀芯部与喷嘴环之间存在“平密封”,这是为了防止泄漏而
造成的。
若经常更换阀体,引起管路的强烈震动,密封极有可能被破坏,造成渗漏。
核电厂主蒸汽泄压阀和喷嘴的接触采用了金属弹性密封。
在管路中,由于压力、温度的改变,管路始终处于“线性密封”的位置,从而使管路的密封性能得
到提高。
在阀体开启之前,阀体的密封压力可以达到96%,极大地降低了由于阀
体内压力的起伏而导致的阀体渗漏。
在系统压力大于96%的情况下,阀芯与管口
直接密封,在阀芯外侧设置了密封条;在给定的系统压力很接近或等于96%的情
况下,阀芯在与喷嘴平面接触时会产生加压;当系统压力达到96%时,阀芯在压
力作用下持续扩张。
当与管口的接触重新变成丝状时,该密封件就变成了阀芯的
内缘;当阀门开启时,压力会被释放,阀体就会回到原来的位置[3]。
(四)主蒸汽安全阀开启探测装置
参照电站设计考虑到安全阀的打开是瞬间的,在操作结束后,系统的压力会
发生很大的变化,所以,主控制器可以通过监控来判断系统的超压保护是否有效,但如果不考虑到每一组安全阀的设定都很相近,在打开的时候,不能确定哪个阀
在工作,这就给操作和维修人员带来了更多的时间和精力。
为此,对某核电站主
蒸汽安全阀进行了改造,并增设了阀开度检测系统。
在安全阀在1-2毫米的时候,可以检测到这个动作,但是这个信号只能维持0.3秒,必须用高精度的信号接收
装置进行记录。
结语
因此,技术人员应采取科学合理的设计方案,使主蒸汽安全阀的可靠性得到
进一步的改善,同时,对机组的安全运行也要进行严格的监督,一旦发现问题,
立即进行维修,以保证核电站的安全运行。
参考文献:
[1] 任春明,陈坚刚,黄代顺. 秦山第二核电厂1 & 2号机组主蒸汽安全阀改
进分析[J]. 原子能科学技术,2015(9):1655-1659.
[2] 武超. 核电厂主蒸汽安全阀内漏原因分析及处理方法研究[J]. 产业与科技论坛,2022,21(17):43-44.
[3] 郑伟静,姚杰,陈志光. 核电厂主蒸汽安全阀碟形弹簧检测工艺探究[J]. 设备管理与维修,2021(16):123-125.。