核電站不銹鋼閘閥的外漏原因分析

　　不銹鋼閘閥分布于核電站的各回路控制系統(tǒng)中，對(duì)核電站的安全性起到極為重要的作用。目前，核電站使用的閥門中，球閥、蝶閥、截止閥、止回閥和隔膜閥等閥門基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，外漏預(yù)防措施較為完善。閘閥口徑較大，主要使用在反應(yīng)堆主回路系統(tǒng)、化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、安全注入系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)等重要系統(tǒng)，大部分工作介質(zhì)是帶有放射性的液體，在核電廠中起著不可或缺的作用。

　　不銹鋼閘閥是一種截?cái)嚅y，啟閉件閘板的運(yùn)動(dòng)方向與流體方向垂直，閘閥只能作全開和全關(guān)，不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。閘閥的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，一般由閥體、閥蓋、閘板、閥座、閥桿、填料、螺柱、螺母、止動(dòng)墊片以及相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

　　核電站不銹鋼閘閥的外漏原因分析：

　　閥門的外密封部位主要有填料與閥桿和填料函的配合處及閥體與閥蓋的中法蘭連接處，主要涉及的部位包括閥體、閥蓋、中法蘭的連接位置和閥桿密封處。閥門出現(xiàn)外漏，即介質(zhì)從閥內(nèi)泄漏到閥外。核級(jí)閥門發(fā)生外漏，則意味著有帶有放射性的介質(zhì)將會(huì)釋放到環(huán)境中，而這是核電站設(shè)計(jì)所不允許的。因此，在核電站的安全預(yù)防中，設(shè)備設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能避免放射性介質(zhì)外部泄漏的可能性。

　　閥體外漏的主要原因是閥門生產(chǎn)過程中鑄造或鍛造缺陷所引起的，如砂眼、氣孔及裂紋等。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，主要通過選材和加強(qiáng)材料檢驗(yàn)預(yù)防閥體外漏。

　　核電站中常用的閥體材料有規(guī)定的材料，如不銹鋼鑄件、鍛件、碳鋼鑄件等。鑄件材料是可以選用的材料，但由于鑄件在生產(chǎn)制造過程中缺陷較多，有些細(xì)小裂紋也可能在核電站的運(yùn)行過程中發(fā)生蠕變變形等。鍛造閥體消除了內(nèi)部缺陷和裂紋，具有更好的耐應(yīng)力和抗晶間腐蝕特性，材料的晶間結(jié)構(gòu)均勻，可靠性較高。在核電站的設(shè)計(jì)中，高溫高壓的閘閥應(yīng)選用鍛造閥體。

　　在核電站中使用的閘閥材料需要通過先進(jìn)的設(shè)備、科學(xué)的方法進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)閥體和閥蓋等承壓元件上的細(xì)微缺陷。目前，對(duì)于材料的檢驗(yàn)手段一般為射線檢驗(yàn)、超聲波檢驗(yàn)和液體滲透檢驗(yàn)等，并且要由擁有這些檢驗(yàn)合格證書的人員進(jìn)行操作檢驗(yàn)。在檢驗(yàn)過程中，要對(duì)不銹鋼閘閥材料進(jìn)行逐一檢驗(yàn)，而不是采用抽檢的方式。

　　不銹鋼閘閥的閥桿與閥蓋密封填料的壓緊力需要計(jì)算確定。壓緊力過大或過小都不能滿足要求。在設(shè)計(jì)閥桿密封結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)合理確定填料層數(shù)、填料壓緊力和填料尺寸，并對(duì)加工過程中的尺寸公差給出嚴(yán)格的范圍，且在加工過程中有據(jù)可查并且要嚴(yán)格執(zhí)行。選用填料時(shí)，不僅要考慮工作溫度，還要考慮填料的摩擦對(duì)控制過程所造成的影響、介質(zhì)放射性對(duì)填料壽命的影響等，并且選用滿足核電要求的有資質(zhì)并經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證的專用填料材料。

　　由于填料的磨損和熱燒損，將會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力松弛的現(xiàn)象，彈簧加載是補(bǔ)償應(yīng)力松弛的有效方法，如在填料壓蓋上加載碟形彈簧。可以通過碟形彈簧的作用，調(diào)節(jié)填料的壓緊程度，補(bǔ)償填料的變形，從而提高填料的密封自調(diào)節(jié)能力，改善密封性能。

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