核電站重要用水系統(tǒng)泵出口止回閥的選型與分析

2015-01-28 張云中廣核工程有限公司

　　介紹了CPR1000 核電站重要用水系統(tǒng)泵出口止回閥的選型方法，給出了減小閥門水錘的優(yōu)化方案。

1、概述

　　重要用水系統(tǒng)(SEC) 在CPR1000 核電站中是將設(shè)備冷卻水系統(tǒng)(RRI) 傳輸?shù)臒崃總鞯胶Ｋ小Ｔ赟EC中，泵的出口安裝有止回閥。泵工作時，止回閥打開，保證流道暢通。泵停止時，止回閥關(guān)閉，防止SEC系統(tǒng)海水倒流而引起泵的反轉(zhuǎn)。

2、止回閥選型

　　止回閥選型時，對管路口徑較小的管路(DN <50)應(yīng)選用升降式止回閥。對管路口徑較大的管路(DN≥50) 應(yīng)選用蝶式止回閥或旋啟式止回閥(表1) 。

表1 止回閥性能

止回閥性能

　　在CPR1000 早期(嶺澳二期及紅沿河等) 項目中，SEC泵出口止回閥選用雙瓣蝶式止回閥(圖1，表2) ，此閥停泵后靠彈簧及水壓瞬間關(guān)閉。由于閥門關(guān)閉過快，在SEC 調(diào)試過程中發(fā)生過停泵水錘的現(xiàn)象。

表2 蝶式止回閥主要性能參數(shù)

蝶式止回閥主要性能參數(shù)

蝶式止回閥

圖1 蝶式止回閥

　　根據(jù)水錘現(xiàn)象分析，選用了帶緩閉液壓裝置的旋啟式止回閥(圖2，表3) 作為SEC泵出口止回閥。

圖2 旋啟式緩閉止回閥

旋啟式緩閉止回閥

表3 旋啟式緩閉止回閥主要性能參數(shù)

旋啟式緩閉止回閥主要性能參數(shù)

3、止回閥開關(guān)時間控制

　　利用旋啟式緩閉止回閥的阻尼油缸(圖3) ，增加3 個流量調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)系統(tǒng)要求的閥門開關(guān)時間(表4) 。

閥門開關(guān)時間

表4 閥門開關(guān)時間

　　在開閥過程中，阻尼油缸流量由流量控制閥Ⅰ控制。根據(jù)計算，流量控制閥Ⅰ的流量QⅠ= 8.3L /min。在關(guān)閥40° ～8°過程中，阻尼油缸流量由流量控制閥Ⅱ控制。根據(jù)計算，流量控制閥Ⅱ的流量QⅡ= 8. 9L /min。在關(guān)閥8° ～0°過程中，阻尼油缸流量由流量控制閥Ⅲ控制。根據(jù)計算，流量控制閥Ⅲ的流量QⅢ= 2. 8L /min。調(diào)節(jié)3 個流量控制閥的開度，可控制油缸流量，即可控制閥門開關(guān)時間。

圖3 阻尼油缸液控原理

4、止回閥性能分析

　　旋啟式緩閉止回閥閥體采用碳鋼+ 陶瓷涂層(涂層基體中含有陶瓷細(xì)顆粒) ，其耐磨耐沖刷性能好。閥瓣和閥軸采用SA2507 雙相不銹鋼。由于閥門關(guān)閉時沖擊力較大，密封副采用SA2507雙相不銹鋼+ EPDM。通過對閥體進(jìn)行抗震分析，及對液壓控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行抗震試驗，證明閥門在安全停堆地震(SSE) 載荷作用下，在事故中和事故后均能按要求正常動作，滿足抗震1A 級要求。