核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，包括安全殼氣動隔離閥，所述隔離閥具有氣動頭，該氣動頭包括具有內(nèi)腔且一端開口的氣動頭本體，設(shè)于本體內(nèi)腔并與一連桿連接且在其內(nèi)腔移動并設(shè)有彈簧的活塞以及封蓋于本體開口上的端蓋，所述活塞將本體內(nèi)腔分隔成彈簧腔室和壓縮空氣腔室，于所述彈簧腔室之側(cè)壁，開設(shè)有與安全殼內(nèi)腔連通以保持壓縮空氣腔室和彈簧腔室壓力平衡的連通孔。當安全殼內(nèi)壓力上升后，由于彈簧腔室通過該連通孔與安全殼內(nèi)空氣相通，可使彈簧腔室內(nèi)的壓力與安全殼內(nèi)相等，這樣，彈簧腔室和壓縮空氣腔室能夠保持壓力平衡，活塞將不會向上運動，有效解決了閥門出現(xiàn)誤動作的技術(shù)問題，提高了整個核電站運行的安全可靠性。
【專利說明】核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及百萬千瓦級核電站關(guān)鍵【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及核電站安全殼壓力邊界隔離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站中的反應(yīng)堆廠房又稱安全殼，用來控制和限制放射性物質(zhì)從反應(yīng)堆擴散出去，以保護公眾免遭放射性物質(zhì)的傷害，在核電站正常運行情況下，安全殼的大氣壓力維持在規(guī)定的限值內(nèi)，即具有一定的壓力邊界。嶺澳核電廠3號機組，在失水事故(LOCA)等工況下，安全殼內(nèi)壓力上升后，安全殼內(nèi)有19個氣動閥門可能出現(xiàn)誤動作，包括以下閥門:L3REN101/102/121/122/123/124VP, L3REN161/162/163VB、L3RPE017/027VP, L3RPE055VE、L3RIS122VP、L3RCV007/008/009/082/227VP, L3RPE061VE。
[0003]嶺澳核電廠3號機組安全殼內(nèi)的氣動閥門中，L3REN101/102/121/122/123/124VP、L3REN16 1/ 162/ 163VB、L3RPEO I 7/O 27VP、L3RPE055VE、L3RIS122VP、L3RCV007/008/009/082/227VP動作原理基本相同。以閥門L3REN101VP為例，請參考圖1，其動作原理為:電磁閥200得電時，閥門氣動頭300的壓縮空氣腔室303與安全殼500空氣隔離，壓縮空氣腔室303與壓縮空氣管線400相通，壓縮空氣罐100通過壓縮空氣管線400向壓縮空氣腔室303內(nèi)充滿壓縮空氣，活塞302向上運動，閥門開啟；電磁閥200失電，壓縮空氣腔室303與安全殼500空氣相通，壓縮空氣從壓縮空氣腔303室排到安全殼500內(nèi)，閥門關(guān)閉。而閥門L3RPE061VE與L3REN101VP不同，其壓縮空氣腔室位于活塞上側(cè)，彈簧腔室位于活塞下側(cè)，其動作原理為:電磁閥得電，壓縮空氣腔室充壓縮空氣，活塞向下運動，閥門關(guān)閉:電磁閥失電，壓縮空氣從壓縮空氣腔室排到安全殼內(nèi)，閥門開啟。
[0004]閥門L3REN101VP氣動頭的彈簧腔室被多道密封環(huán)密封，不與安全殼內(nèi)空氣相通，彈簧腔室內(nèi)的氣壓不隨安全殼內(nèi)氣壓的變化而變化。壓縮空氣腔室雖然被多道密封環(huán)密封，但是壓縮空氣腔室與壓縮空氣管線相連，在閥門開啟時，壓縮空氣腔室與壓縮空氣相通；在閥門關(guān)閉時，通過電磁閥，壓縮空氣腔室與安全殼空氣相通。閥門L3REN102/121/122/123/024VP, L3REN161/162/163VB、L3RPE017/027VP, L3RPE055VE、L3RIS122VP、L3RCV007/008/009/082/227VP 氣動頭結(jié)構(gòu)與閥門 L3REN101VP 類似。
[0005]閥門L3RPE061VE的氣動頭的彈簧腔室被多道密封環(huán)密封，不與安全殼內(nèi)空氣相通，彈簧腔室內(nèi)的壓力不隨安全殼內(nèi)壓力的變化而變化。壓縮空氣腔室雖然被多道密封環(huán)密封，但是壓縮空氣腔室與壓縮空氣管線相連，在閥門關(guān)閉時，壓縮空氣腔室與壓縮空氣相通；在閥門開啟時，通過電磁閥，壓縮空氣腔室與安全殼空氣相通。
[0006]在閥門L3REN101/102/121/122/123/124VP、L3REN161/162/163VB、L3RPE017/027VP、L3RPE055VE、L3RIS122VP、L3RCV007/008/009/082/227VP 處于關(guān)閉狀態(tài)、L3RPE061VE處于開啟狀態(tài)時，閥門氣動頭的壓縮空氣腔室與安全殼空氣相通，此時，當安全殼內(nèi)壓力上升后，壓縮空氣腔室的壓力會隨之上升，由于彈簧腔室不與安全殼內(nèi)空氣相通，彈簧腔室內(nèi)的壓力會保持不變，彈簧腔室和壓縮空氣腔室將產(chǎn)生壓力不平衡，這相當于給氣動頭提供了壓縮空氣，在安全殼內(nèi)氣壓達到壓縮空氣供氣壓力時，活塞將會向上運動，閥門出現(xiàn)誤動作。
[0007]因此，有必要提供一種技術(shù)手段以解決上述缺陷。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供一種核電站安全殼壓力邊界隔離裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中安全殼壓力邊界隔離裝置之氣動隔離閥中氣動頭彈簧腔室和壓縮空氣腔室因壓力不平衡而導(dǎo)致的閥門出現(xiàn)誤動作的缺陷。
[0009]本實用新型提供的核電站安全殼壓力邊界隔離裝置，包括安全殼氣動隔離閥，所述氣動隔離閥具有氣動頭，所述氣動頭包括具有內(nèi)腔且一端開口的氣動頭本體，設(shè)于所述本體內(nèi)腔并與一連桿連接且可在所述本體內(nèi)腔移動的活塞以及封蓋于所述本體開口上的端蓋，所述活塞上設(shè)有彈簧，并將所述本體內(nèi)腔分隔成彈簧腔室和壓縮空氣腔室，所述彈簧腔室側(cè)壁開設(shè)有與安全殼內(nèi)腔連通以保持所述壓縮空氣腔室和所述彈簧腔室壓力平衡的連通孔。
[0010]本實用新型具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，所述連通孔開設(shè)于所述端蓋上。
[0011]進一步地，所述端蓋為中空的錐臺狀構(gòu)件，所述連通孔設(shè)于其錐體部分上。
[0012]作為本實用新型優(yōu)選的方式，所述連通孔軸心線與所述端蓋錐體部分的外表面垂直。
[0013]具體地，所述連通孔為分兩次鉆設(shè)形成的圓孔、方孔或錐形孔。
[0014]作為本實用新型進一步改進，所述連通孔上，可設(shè)有防塵構(gòu)件。
[0015]具體地，所述防塵構(gòu)件為粘貼于所述端蓋外表面之具有所述連通孔位置上的隔離網(wǎng)。
[0016]或者，所述防塵構(gòu)件可為固定于所述端蓋外表面之具有所述連通孔位置上的防塵罩。
[0017]或者，所述防塵構(gòu)件為設(shè)于所述連通孔內(nèi)且具有中空腔的導(dǎo)通管，所述導(dǎo)通管中空腔內(nèi)設(shè)有防塵網(wǎng)。
[0018]作為本實用新型進一步改進，所述連通孔還連接有防水管。
[0019]具體地，所述防水管一端通過管接頭固定在端蓋上，另一端延伸至反應(yīng)堆廠房水位之上。
[0020]或者，所述防水管一端通過單管支架固定在端蓋上，管口與連通孔之間設(shè)置橡膠墊，所述防水管另一端延伸至反應(yīng)堆廠房水位之上。
[0021]本實用新型提供的安全殼壓力邊界隔離裝置，通過在氣動隔離閥的氣動頭上的彈簧腔室之側(cè)壁上開設(shè)可保持所述壓縮空氣腔室和彈簧腔室壓力平衡的連通孔，當安全殼內(nèi)壓力上升后，壓縮空氣腔室的壓力會隨之上升，此時由于彈簧腔室通過連通孔與安全殼內(nèi)空氣相通，可使得彈簧腔室內(nèi)的壓力與安全殼內(nèi)相等，這樣，彈簧腔室和壓縮空氣腔室能夠保持壓力平衡，活塞將不會向上運動，故而有效解決了閥門出現(xiàn)誤動作的技術(shù)問題，從而提高了整個核電站運行的安全可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】[0022]圖1是現(xiàn)有安全殼氣動隔離閥L3REN101VP動作原理示意圖；
[0023]圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實用新型部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是圖2和圖3之連通孔及防塵罩部分結(jié)構(gòu)一實施例示意圖；
[0026]圖5是圖2和圖3之連通孔及防水管部分結(jié)構(gòu)一實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028]本實用新型針對目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的當安全殼內(nèi)壓力上升后，氣動隔離閥之氣動頭內(nèi)壓縮空氣腔室的壓力會隨之上升，由于彈簧腔室不與安全殼內(nèi)空氣相通，而彈簧腔室內(nèi)的壓力會保持不變，此時彈簧腔室和壓縮空氣腔室將產(chǎn)生壓力不平衡現(xiàn)象，這相當于給氣動頭提供了壓縮空氣，在安全殼內(nèi)氣壓達到壓縮空氣供氣壓力時，活塞將會向上運動，造成閥門出現(xiàn)誤動作的技術(shù)問題，對安全殼內(nèi)側(cè)氣動隔離閥的氣動頭進行了改進。
[0029]以下結(jié)合具體附圖對本實用新型進行詳細的描述。為便于描述，附圖僅示出與本申請相關(guān)部分。
[0030]請參閱圖2、圖3所示，本實用新型提供的安全殼氣動隔離閥之氣動頭的結(jié)構(gòu)，包括具有內(nèi)腔且一端具有開口的氣動頭本體I以及封蓋于所述本體I開口端上的端蓋2，本體I和端蓋2結(jié)合處采用螺栓連接，使所述本體I和端蓋2圍合形成一可封閉的內(nèi)腔。所述端蓋2中心開設(shè)有一中心孔，并具有向內(nèi)腔延伸凸出的凸臺，手輪8下端設(shè)于端蓋2中心孔內(nèi)，并延伸于該凸臺內(nèi)，可調(diào)節(jié)手輪8在凸臺內(nèi)的相對位置。于所述本體I之內(nèi)腔內(nèi)，設(shè)有一可在所述本體I內(nèi)腔移動的活塞3，本實施例活塞3采用具有凹形的隔膜31，隔膜31中心具有一自凹形底部向外伸出的凸桿32，使隔膜31形成一 “山”字形，該凸桿32中心設(shè)有一具有開口的凹腔，凹腔底部穿設(shè)連接有連桿4，連桿4伸出本體I之外。所述凸桿32上端置于端蓋2中心向下延伸的凸臺中心內(nèi)，并可在該凸臺中心內(nèi)移動，以保證凸桿32移動是良好的導(dǎo)向，不偏移。于所述凸桿32上，套設(shè)有彈簧6，這樣，隔膜31將本體I內(nèi)腔分隔成彈簧腔室101和壓縮空氣腔室102，即隔膜3上表面與端蓋2之間形成彈簧腔室101，彈簧6設(shè)置于隔膜31與端蓋2之間，而隔膜3下表面I與本體I內(nèi)腔底部之間形成壓縮空氣腔室102，其中所述壓縮空氣腔室102通過氣管接頭9接駁一氣管(未圖示)，通壓縮空氣。當壓縮空氣注入壓縮空氣腔室102內(nèi)時，氣體的壓力將推動隔膜31克服彈簧6的彈性力，并在端蓋2中心凸臺導(dǎo)向作用下向上移動；泄壓時，隔膜31在彈簧6彈性力作用下自動退回。隔膜31的移動距離可通過調(diào)整手輪8底端和凸桿32頂端之間的距離來確定。為保證所述彈簧腔室101與壓縮空氣腔室102之間壓力的平衡，本實用新型在彈簧腔室101側(cè)壁設(shè)置一連通孔103，使彈簧腔室101與安全殼(未圖示)內(nèi)腔連通，從而使設(shè)有彈簧腔室101與壓縮空氣腔室102具有相同的壓力。這樣，由于隔膜31位于彈簧腔室101表面的壓力與壓縮空氣腔室102表面的壓力一致，因此，隔膜31便懸浮固定于本體I內(nèi)腔而不會有任何動作，亦即活塞3不會向上運動而導(dǎo)致閥門開啟，從而實現(xiàn)了本實用新型的目的。
[0031]作為本實用新型具體的實施方式，參見圖2、圖3，所述的連通孔103開設(shè)于端蓋2上。由于端蓋3在隔離閥固定時處于上面的位置，因此，將連通孔103設(shè)于此處方便于加工，而不需改變現(xiàn)有隔離閥的結(jié)構(gòu)。
[0032]請進一步參見圖2、圖3，安全殼內(nèi)的氣動隔離閥L3REN101/102/121/122/123/124VP, L3REN161/162/163VB、L3RPE017/027VP, L3RPE055VE、L3RIS122VP、L3RCV007/008/009/082/227VP之端蓋2 —般為中空的錐臺狀構(gòu)件，下端具有開口，上端封閉，且開口端直徑大于封閉端的直徑，扣合于本體I頂端，所述連通孔103開設(shè)于端蓋2錐體部分21上，此處具有較大的加工空間。
[0033]進一步地，所述連通孔103軸心線與所述端蓋2錐體部分的外表面垂直，當然，也可以與端蓋2錐體部分的外表面呈一定的角度設(shè)置，只要能便于加工即可。
[0034]加工時，所述連通孔103可為圓孔、方孔或錐形孔等形狀。由于氣動頭的端蓋材料一般為承壓鑄鋼，為了便于在端蓋2上進行鉆孔加工，所述連通孔103優(yōu)選為圓孔。
[0035]為了減少在鉆孔時鐵屑對閥門的影響，加工時，在連通孔103鉆通前2毫米時，可先將鉆孔時產(chǎn)生的鐵屑清理掉；然后在鉆頭上涂抹油脂，將鐵屑盡量帶出，以免鐵屑掉入彈簧腔室101內(nèi)。因此，連通孔103采用兩次鉆加工形成。
[0036]參見圖4，作為本實用新型的一種較佳的實施方式，當所述隔離閥為非水淹閥門時，為了防止灰塵或者異物等進入彈簧腔室101內(nèi)，所述連通孔103上還可設(shè)有防塵構(gòu)件5。
[0037]具體地，所述防塵構(gòu)件5為隔離網(wǎng)，該隔離網(wǎng)為具有多個網(wǎng)孔的金屬網(wǎng)片，可為圓形或方形，設(shè)于所述端蓋2外表面之具有連通孔103的位置上，中心部分將連通孔103完全覆蓋，周邊粘貼于連通孔103之周邊實體部分上，或者通過緊定螺釘及墊片鎖定于端蓋2上。上述采用網(wǎng)片的設(shè)計方式，由于網(wǎng)片材料成本低，加工簡單，故而非常易于實現(xiàn)。
[0038]作為防塵構(gòu)件5的第二種實施方式，參見圖3，所述防塵構(gòu)件5可為固定于端蓋2外表面之具有連通孔103位置上的防塵罩51。所述防塵罩51可為帽狀結(jié)構(gòu)，其中間部分向外凸出，其上加工有多個網(wǎng)孔，帽沿部分開設(shè)有通孔至少兩個安裝孔，通過緊定螺釘，可將防塵罩51固定在端蓋2上，其網(wǎng)孔部分對應(yīng)所述連通孔103。這種方式，防塵罩51固定牢靠，防塵效果好。
[0039]作為防塵構(gòu)件5的第三種實施方式，所述防塵構(gòu)件5為設(shè)于所述連通孔103內(nèi)且具有中空腔的導(dǎo)通管(未圖示)，其中空腔內(nèi)設(shè)有防塵網(wǎng)。所述連通孔103上可加工內(nèi)螺紋，導(dǎo)通管外周對應(yīng)加工外螺紋，通過螺紋連接方式可使導(dǎo)通管旋合于連通孔103內(nèi)，導(dǎo)通管中空腔內(nèi)的防塵網(wǎng)即可實現(xiàn)安全殼與彈簧腔室101的通氣功能，同時也可實現(xiàn)防塵效果。這種結(jié)構(gòu)，由于導(dǎo)通管內(nèi)置于連通孔103內(nèi)，其對于閥蓋2外表來說沒有任何妨礙結(jié)構(gòu)，且能保持閥蓋2現(xiàn)有的外形不變。
[0040]參見圖5，作為本實用新型另一種應(yīng)用情形，當所述隔離閥為水淹閥門時，為了防止水等進入彈簧腔室101內(nèi)，所述連通孔103還可連接有防水管7，防止水進入本體I內(nèi)腔，影響隔離閥氣動頭性能。
[0041]具體參見圖5，所述防水管7 —端通過一管接頭71固定在端蓋2上，管接頭71 一端可直接插設(shè)于連通孔103內(nèi)，所述防水管7 —端套于管接頭71的另一端，通過卡夾72固定，防水管7另一端延伸至反應(yīng)堆廠房水位之上，使其管口高于反應(yīng)堆廠房水位，防止水的進入。
[0042]作為防水管7的另一種設(shè)置方式，所述防水管7 —端可通過單管支架固定在端蓋2上(未圖示)，管口與連通孔103之間設(shè)置橡膠墊使其周邊密封，同樣地，所述防水管7另一端延伸至反應(yīng)堆廠房水位之上使其管口高于反應(yīng)堆廠房水位，防止水的進入。
[0043]目前，電廠根據(jù)國家核安局審評意見《嶺澳核電廠3號機組13個安全殼隔離閥在安全殼壓力升高時可能意外開啟的處理方案的審評意見》，己對19個安全殼隔離閥閥門中的 13 個(L3REN101/102/121/122/123/124VP、L3REN161/162/163VB、L3RPE017/027VP、L3RPE055VE、L3RIS122VP)進行了處理。并在非水淹閥門L3RPE061VE氣動頭的彈簧腔室上鉆連通孔，孔上增加了防塵罩；在水淹閥門(L3RCV007/008/009/082/227VP)氣動頭的彈簧腔室上鉆連通孔，孔上接駁防水管，防水管用IXP42(儀表用在金屬支架上的單管支架)固定在周邊支架上，不僅解決了彈簧腔室和壓縮空氣腔室壓力不平衡導(dǎo)致閥門出現(xiàn)誤動作的技術(shù)問題，而且還避免了閥蓋2加工有連通孔可能導(dǎo)致的進水以及灰塵或者異物等進入彈簧腔室的現(xiàn)象。
[0044]以上所述僅為本實用新型較佳的實施例而已，其結(jié)構(gòu)并不限于上述列舉的形狀，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，包括安全殼氣動隔離閥，所述氣動隔離閥具有氣動頭，所述氣動頭包括具有內(nèi)腔且一端開口的氣動頭本體，設(shè)于所述本體內(nèi)腔并與一連桿連接且可在所述本體內(nèi)腔移動的活塞以及封蓋于所述本體開口上的端蓋，所述活塞上設(shè)有彈簧，并將所述本體內(nèi)腔分隔成彈簧腔室和壓縮空氣腔室，其特征在于，所述彈簧腔室側(cè)壁開設(shè)有與安全殼內(nèi)腔連通以保持所述壓縮空氣腔室和所述彈簧腔室壓力平衡的連通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述連通孔開設(shè)于所述端蓋上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述端蓋為中空的錐臺狀構(gòu)件，所述連通孔開設(shè)于其錐體部分上。
4.如權(quán)利要求3所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述連通孔軸心線與所述端蓋錐體部分的外表面垂直。
5.如權(quán)利要求1或2所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述連通孔為分兩次鉆設(shè)形成的圓孔、方孔或錐形孔。
6.如權(quán)利要求1或2所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述連通孔上設(shè)有防塵構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求6所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述防塵構(gòu)件為粘貼于所述端蓋外表面之具有所述連通孔位置上的隔離網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求6所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述防塵構(gòu)件為固定于所述端蓋外表面之具有所述連通孔位置上的防塵罩。
9.如權(quán)利要求6所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述防塵構(gòu)件為設(shè)于所述連通孔內(nèi)且具有中空腔的導(dǎo)通管，所述導(dǎo)通管中空腔內(nèi)設(shè)有防塵網(wǎng)。
10.如權(quán)利要求1或2或4所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述連通孔還連接有防水管。
11.如權(quán)利要求10所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述防水管一端通過管接頭固定在端蓋上，另一端延伸至反應(yīng)堆廠房水位之上。
12.如權(quán)利要求10所述的核電站安全殼壓力邊界的隔離裝置，其特征在于:所述防水管一端通過單管支架固定在端蓋上，管口與連通孔之間設(shè)置橡膠墊，所述防水管另一端延伸至反應(yīng)堆廠房水位之上。
【文檔編號】F16K17/00GK203431259SQ201320523255
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】黃攀龍, 郭志, 馬健 申請人:中國廣核集團有限公司, 大亞灣核電運營管理有限責(zé)任公司