阀门的回路和系统内配置优化技巧

阀门在核动力装置的所有回路、管道、动力设备、存储缸、各种容器和水池，以及与利用或传送液体和气体介质有关的部件上均有配置。装置的功率越大、管道的直径越大、介质的压力和温度越高，则因设备或管道损坏和事故而造成的后果就越严重，在这些系统上安装阀门的作用就更加重要，对阀门的强度、密封性能和可靠性也就提出更高的要求。

阀门可安装在以下系统上：一回路的稳压系统（如果冷却剂不汽化），水的净化系统，反应堆的补水和事故冷却系统，排污系统，除气和抽气系统，燃料运输和贮存系统，反应堆装置的定期去活性系统，以及当石墨作慢化剂时的石墨砌体的充气系统等。

图３-３０３和图３-３０４为ВВЗР-４４０和ВВЗР-１０００反应堆装置的系统图和辅助系统图。由图可见，包括在这些系统内的有：装有主闸阀的主循环管路、辅助管路、疏水排放管路、净化凝结水管路、工艺水管路及其他管路。这样，在反应堆装置上采用了不同等级、不同类型和不同形式的阀门，它们在不同条件下工作，并有不同的公称尺寸。

核动力装置上的阀门可分成一回路系统阀门、高压和中压参数的动力回路阀门（二回路阀门）及辅助系统和管路阀门。一回路阀门具有最重要的意义和最大的公称尺寸，并在最复杂的条件下工作。因此，不论是在材料的化学成分和力学性能方面，还是在结构的密封性和可靠性方面，都提出了一系列的特殊要求。当一回路内的水或蒸汽流过阀门时，对它们的个别部件可造成放射性污染。放射性水平取决于进入工作介质内的腐蚀产物的固体颗粒的数量，因此，主回路管道及其阀门都是用耐蚀钢制造的。所有的连接方式都采用焊接，而采用法兰连接的只是极个别的情况。由于主回路具有高放射性，所以主回路的部件，其中包括阀门，它们的内腔应当具有非常简单的形状。使能进行精心加工、清洗和排水。二回路介质具有低放射性，但这个回路的管道也应要求精心制作，在回路内的阀门同样采用焊接连接。

布置在反应堆内的所有阀门都是处于特别复杂的条件下。反应堆大厅具有严格的制度，它的所有房间根据对允许工作人员的进入条件分成三类：第一类是在工作期间不允许进入的房间——非操作间，第二类是经特殊批准在短时间内允许进入的房间——半操作间；第三类是操作间，即在工作期内工作人员可经常进入的房间。

图３-３０３ ВВЗР-４４０反应堆一回路系统图

１—安全阀 ２—蒸汽联管 ３—排放箱 ４—稳压器 ５—集漏管线的截止阀 ６、７—主循环泵自冷却回路上的热交换器和泵 ８、９—在一回路入口管和出口管路上作切断用的主闸阀 １０—喷淋管路 １１—稳压器与主回

路热端的连接管路 １２—溢流管路 １３—反应堆 １４—节流装置 １５—蒸汽发生器 １６—主循环泵 １７—主回路回水截止阀 １８—主回路吹洗用的截止阀 １９—一个环路的加热和停堆冷却用截止阀 ２０—预热和停堆冷却用的热交换器 ２１—泄漏信号装置

实际上所有系统都设置了阀门，其中应用最广的是闸阀、截止阀、止回阀和安全阀。为了按备用原则来提高可靠性，很多阀门都是成对工作并串联放置着。大量的阀门设有电动装置和其他类型的驱动装置。切断阀、调节阀、保护阀、安全阀、节流阀和其他类型的阀门应用广泛。核电站、试验和研究用核反应堆及其装置的安全运行和建造规程规定了在一定的管段上需要安装相应种类的阀门。在蒸汽、水和气体的引入和引出管路上应设置切断阀。在稳压器、蒸汽发生器上及在单回路装置的分离汽包上至少应设置两个安全阀，其中一个是供检验用的阀。(www.xing528.com)

在稳压器、分离汽包和一回路的其他容器上，以及蒸汽发生器上只能设置脉冲式安全阀。而且辅助阀应是直接作用式，其公称尺寸不应小于ＤＮ１５。并配有电磁驱动机构进行开启和关闭。在其他情况下，可允许设置公称尺寸不小于ＤＮ２０的杠杆-重锤式或弹簧式安全阀。安全阀应安装在设备的管接头上或直接与设备连接的管段上，中间不能有关闭件。

在石墨-水冷堆上，如有过热蒸汽管道时，脉冲式安全阀应安装在过热蒸汽管道的出口联管上或主停汽阀前的蒸汽管道上。

图３-３０４ ВВЗР-１０００反应堆装置系统及辅助系统

１—硼事故注入回路热交换器 ２—蒸汽发生器 ３—主循环泵 ４—切断用的主闸阀 ５—排放箱 ６—稳压器 ７—反应堆 ８—事故冷却水箱 ９—一回路过滤器回路上的热交换器 １０—补水脱氧器的余汽冷却器 １１—一回路补水脱氧器 １２—一回路补水预热器 １３—补水泵 １４—一回路补水冷却器 １５—特排水净化过滤器（ｐ=２.０ＭＰａ） １６—一回路净化预热器 １７—集漏水水泵 １８—集漏水箱 １９—集漏水辅助泵 ２０—一回路集漏水冷却器 ２１—存储水池停堆冷却回路泵 ２２—存储水池 ２３—存储水池停堆冷却换热器 ２４—净凝结水泵 ２５—净凝结水辅助泵 ２６—喷淋泵 ２７—事故冷却换热器 ２８—事故冷却泵 ２９—事故硼注入泵 ３０—特排水净化过滤器（ｐ=０.６ＭＰａ） ３１—存储水池充水泵 ３２—送硼溶液净化用水泵 ３３—事故硼溶液箱 ３４—集水坑 Ⅰ—主循环管路 Ⅱ—辅助管路 Ⅲ—疏排水管路 Ⅳ—净凝结水管路 Ⅴ—喷淋装置的喷嘴

在那些工作压力低于流入介质压力的设备和管道上，应设置自动减压装置，并在它们的低压侧安装压力检测装置及安全阀。在安全阀与被保护的设备之间不允许再设置任何关闭机构。在泵的出口管线上安装止回阀时，它应设置在泵与容器的切断阀之间。在结水管上应设置切断用的截止阀或闸阀和止回阀，而止回阀应布置在截止机构之前。在给水管路上还应设置调节阀。

安全运行和建造规程规定了必须设置检验排放阀的一系列具体条件。在两个闸阀之间的管段最低点，应设有排放管，并装有供排放和排污用的切断阀。为了排出空气，在管道上应装备两种阀——节流阀和切断阀。

在所有能用关闭件截断的蒸汽管段上，为了能对它们预热和排污，应在两端点处设有带截止阀的支管，当与一回路系统联络的蒸汽管道压力高于２.２ＭＰａ时，设置的支管应有两个串联放置的阀门（切断阀和节流阀）。在公称压力为ＰＮ２００以上的蒸汽管路上，支管应串联设置切断阀和调节阀及节流孔板。在管段可从两个方向进行预热的情况下，应在管段的两端都设置排污管。在排污装置上，需设置必要的监测手段，以便在对管道进行预热时能监督其工作状况。

在饱和蒸汽管道及过热蒸汽管道的末端管道上，必须考虑凝结水的连续排放。