核电厂消防系统减压阀运行缺陷分析及解决措施

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:张聪
[导读] 摘要:在核电厂运行当中,消防系统是其中的重要组成部分,在安全保障方面具有关键作用。
        (福建福清核电有限公司  福建福清  350318)
        摘要:在核电厂运行当中,消防系统是其中的重要组成部分,在安全保障方面具有关键作用。减压阀作为消防系统当中的重点设备,运行的稳定性更是工作要点。在本文中,将就核电厂消防系统减压阀运行缺陷分析及解决措施进行一定的研究。
        关键词:核电厂;消防系统;减压阀;运行缺陷;
        1 引言
        消防系统是保证核电厂运行安全的重要系统,在运行当中,通过消防水泵将水实现对各个厂房的输送,减压阀是消防系统当中的重点设备,受到多种因素的影响,在运行当中也会出现一定的缺陷问题。对此,即需要能够做好缺陷情况的把握,以针对性措施的应用保障其可靠运行。
        2 减压阀结构
        在本文中,以某核电厂使用的减压阀为例进行分析。在该减压阀当中,使用的为先导阀、双阀座结构,在运行当中,介质将从阀体箭头方向流过阀体,上游压力在经过过滤器以及截止阀后,进入到先导阀当中作为驱动能源进行使用。下游压力方面,则将进入到先导阀检测室当中,在实现定位力转换的情况下,对先导阀的阀芯位置进行调整。在此过程中,如果下游压力发生变化,先导阀阀芯则将发生位移,介质进入到主执行器压力也将随之变化,使减压阀因此关闭或者开启,以此对稳压、减压的目标进行实现。
        3 存在缺陷
        3.1 动作不灵敏
        在减压阀运行当中,动作不灵敏是存在的一项主要问题,当该情况出现时,则将会对管网下游压力产生影响:第一,填料影响。为了避免减压阀出现外漏情况,减压阀在阀座、阀杆间对填料密封方式进行应用,在压盖压力作用下,填料则能够同阀杆紧密的接触,避免介质出现外泄的情况。阀门在实际动作中,需要能够对填料密封阻力进行克服,以此加大阀杆的起闭力矩,以此使阀门具有了更长的动作时间;第二,回路布置。在减压阀运行中,如下游压力过低,则将使先导阀腔室存在过低的情况,不能够对弹簧力进行有效的克服,在打开导阀阀瓣后,则可以使上游压力经过先导阀进入到膜片腔室中,在两个膜片腔室间具有节流阀的设置,避免在水进入后导致阀门无法动作的发生。当下游压力满足压力要求时,关闭导阀阀瓣,此时,膜片腔室压力上升,在节流阀影响下,存在不能够很快卸掉压力的情况,并因此导致不同腔室在压差建立上存在延迟况,导致阀后压力超压问题的发生。
        3.2 阀门内漏
        在阀门运行当中,密封性是一项关键性指标,也将直接关系到阀门的运行情况。对于阀门内漏情况来说,导致其发生的原因有:第一,杂质影响。在核电厂运行过程当中,消防水在长时间内处于静止状态,且具有不能保养的特点,并因此使水体当中的铁锈、微生物出现积聚的情况,使减压阀在应用环境方面存在较为恶劣的问题。在阀门动作中,很多杂质将在密封面上聚集,使阀座用密封面两者间在配合上存在不严密的情况,进而导致阀门内漏问题的发生。根据阀门结构可以了解到,该类减压阀在打开后,在水流经过阀杆时,可能因异物缠绕而对阀门的密封性产生影响。在该减压阀中,使用双阀座特点的存在,也会使上下阀瓣当中的一面存在被杂质卡涩的问题,进而对阀瓣密封性产生影响;第二,密封材料影响。

在该减压阀当中,使用了聚四氟乙烯为密封材料,该类材料在实际应用当中具有较好的耐磨性,在机械性能、耐化学性能方面都具有较好的表现,但是在耐蠕变性方面存在一定的不足。在关闭当中,受到杂质影响,密封材料无法恢复形变,该情况的存在,也将会对阀门的正常密封产生影响。
        4 解决措施
        在实际生产当中,为了保证消防系统运行稳定性,对于原有减压阀所存在的缺陷问题进行了积极的试验验证,认为该减压阀固有缺陷的存在,不能够对消防系统的设计要求进行满足,最终,确定对减压阀进行换型处理。同之前减压阀相比,新减压阀对单阀座结构进行使用,对阀门内漏情况出现的概率进行了有效的减少,在回路布置上具有简单的特点,能够更好的对介质进行补充排放,保证其在动作方面具有较好的灵敏性,且不使用附加能源与装置,在压力控制方面具有较高的准确定,在减压稳压等方面具有较好的可靠性。
        4.1 密封性能
        对于减压阀使用的聚四氟乙烯材料来说,虽然其在机械性能、耐磨性等方面具有较好的表现,但是在耐蠕变性方面存在不足,并因此使其在消防系统中应用受到了影响。同时相比,EPDM材料具有较强的耐腐蚀性以及耐老化性,作为一种弹性密封材料,在现今密封、嵌缝等场合中具有广泛的应用,也是国外消防系统阀门经常应用到的密封材料。在材料变化的同时,在阀芯的生产装配等方面,也以国外先进技术为材料,对改进型阀座密封面装配工艺进行使用,单阀座结构的存在,能够对内漏几率进行有效的降低,对恶劣的运行环境进行更好的适应。
        在该减压阀中,其出口具有无阻式特征,在打开当中,阀瓣将上移,使消防水流向出口而在此当中不经过阀杆,不会受到异物的影响对密封阀门造成阻碍。同之前的减压阀类型相比,该结构减压阀更适合应用在消防系统当中。
        4.2 动作灵敏性
        在新减压阀当中,主阀在启闭当中,同主阀腔室排水情况具有直接的联系。同导阀设定值相比,当下游压力较高时,会对主阀腔室排水进行阻止,关闭主阀。当下游压力较低时,主阀腔室排水,打开主阀。在管路布置方面,也具有十分简单的特点,不会因传递压力较慢而对动作的灵敏性产生影响。同时,在新减压阀当中,上下腔室使用了腈纶网材质进行隔离,该膜片在密封性、耐老化性方面具有较好的表现,保证在上下腔室内具有可靠的密封性,能够全面的包络阀芯,使外界同上腔室之间具有较好的密封性,最大程度降低阀门外漏情况。在该结构中,也能够对填料密封方式进行了避免,在阀门动作当中,不需要对填料密封产生的摩擦等情况进行克服,在实际动作中仅仅对膜片的上下压进行考核即可,保证阀门在灵敏性方面具有好的表现。
        5 结束语
        在上文中,我们对某实例的方式对减压阀存在缺陷与改进方式进行了一定的研究。在实际生产当中,也需要能够做好实际情况的充分把握,通过阀门的科学选型优化满足工作要求。
        参考文献
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        [1]蔡文亮.变电站主变压器消防[J].大科技,2014,(28):128-129.
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