核级阀门电动装置.pdf

摘要介绍了我国新制定的压水堆核电站用阀门电动装置 以下简特电动装置 标准的构成、 特点、 分类、 鉴定和试验要求， 对国 上几种主要核用电动装置 L imi t o r q u e 、 R o t o r k和 B e r n a r d作 了比较 般词 一 、概述 电 气 传 动 装 置 堕压 阀 门电动装 置是 电动阀 门的重要组成部 分， 用以控制各类阀仃的开启 和关闭t 能耐阀 门 实行现场操 作和远距离控制 ， 特 别适用于核电 站中不宜于直接操作的环境。 电动装置基本由电机、 减速器、 行程控制机 构 、 转矩控制机构、 开度位置指示器、 密封接头、 接线端子板和手一 电动切换机构等组成。 二、 分类 电动装置按安装位置和功能要求分为3 类。 1 ． K1 类电动装置 安装于反应堆安全壳以内， 在正常环境条 件下和在安全停堆地震载荷下以及在事故 期 间或事故之后仍能够执行规定的功能。 2 ． K 2 类电动装置 安装于反应堆安全壳以内， 在正常环境条 件下和在安全停堆地震载荷下仍能够执行规定 的功能。 3 ． K3 类电动装置 安装于反应堆安全壳 外， 在正常环境条 件下和在安全停堆地震载荷下仍能够执行规定 的功能 。 三 、 特点 核级阀门电动装置与普通电动装置相比有 下列特殊要求。 I ． 材料 电动装置箱体要求 由球墨铸铁制成， 以增 加其抗震性。 另外， 除电动装置外壳内的部分非 重要零件外， 其他零件材料禁止使用铝、 锌及它 们的合金。 电动装置所使用的非金属材料 绝缘材料、 润滑脂 油 、 密封件、 涂漆等 要满足相应核级 标准的要求 。 2 ． 性能 电动装置固有频率应太于等于 3 3 H z 经受 运行基准地震 O B E 期间和之后要保证其可操 作性。要求电动装置能在 0 ． 9 ～1 ． 0 6 3 8 0 V电 压波动、 4 9 ． 5 ～5 0 ． 5 Hz频率波动范 围内连续运 行， 而且在异常工况 0 ． 8 5 ～ 1 ． 1 0 3 8 0 V 电压 、 4 7 5 1 Hz 频 率波动下能操作。 3 ． 防护 防护等级 要求 高， 一般 为 I P5 5 ， 即 防止 粉 尘进入和水溅入 。特殊要求可达 I P 6 8 ， 即粉尘 封闭和防止长期浸役。 4 ． 寿命 设 计使用寿命 为 4 O年， 并要求 能承受 2 0 0 0 0次连续操作寿命试验． 四、 鉴定试验 ． 对新研制的或设计有较大更改的 电动装 置， 要求必须做型式鉴定试验。 试验项 目如表 1 所 示 。 鉴定试验按下列要求进行。 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 1 9 9 7 年第 2 期 阀 门 裹 1 K1 、 KZ 、 K3 娄电动装置型式试验项目 耋些堕竺耐 压 抗 曩堡 鳖 苎 机械热辐照 振动 试验试验辐照湿热 老化 老化 老化 老化试验试验 瓣 譬 1 ． 机械老化试验 机械老化试验是指机械磨损老化， 要求电 动装置在加载情况下操作 2 0 0 0 次。 2 ． 热老化试验 该试验要求 电动装 置在 1 3 5 ℃工况下 ， 经 受 9 5 0 h的考验。 3 ． 辐照老化试验 该试验要求电动装置在 7 0 “C工况下， 经受 2 5 0 k G y的辐照剂量。 4 ． 振动老化试验 该试验分为 3个内容。 ① 寻找固有频率 。 ② 在测得的固有频率下进行 l O mi n的疲 劳强度试验。 ③ 从 1 0 Hz 到 5 0 H z 用 2 g的加速度作频率 扫描下的疲劳强度试验。 5 ． 耐压试验 该试验主要用于考核电动装置在安全壳作 定期耐压试验时承受 外压的能力。试 验压力 0 ． 4 9 MP a ， 循环进行 1 5次， 每次 3 mi n 。 6 ． 抗震试验 该试验要使 电动装置承受 5次运行基准地 震 O B E 和 2次安全停堆地震 S S E 的考验， 每次 2 0 s 。 7 ． 设计基准事故下的辐照试验 该试验要求电动装置在 7 0 ℃条件下， 经受 6 0 0 k G y的辐照剂量 。 8 ． 设计基准事故下的湿热试验 该试验要求电动装置通 电， 在环境压力 为 0 - 5 5 MP a和 1 5 6 “C L OCA工况 条件下， 使 电 动装 置经受 2次热 冲击 7 0 C 竺 1 5 6 2 后， 用古 1 ． 2 5 硼酸和 0 ． 6 氢氧化钠 的溶液 喷淋， 使温度降低 ， 并延续 3 O天。 如果一台K t 类电动装置能通过上述各项 规定的型式试验， 及一系列常规检查和试验， 并且有完整的试验报告， 则该类电动装置被认 为合格。即可用于安全壳内具有 K1 类要求的 各类阀 门驱动 。 五、 国外核级阀门电动装置简介 1 ． B e r n a n d电动装置 该产品为法国 B E RNA ND公司生产 ， 核级 电动装置分为三个系列 D YNAT OR 、 “ L 和 “ S E R MA T I C ， 按安装位置和功能要求分为 3 个类别 K1 、 K2和 K3类， 其定 义与前 文所述 K1 、 K2和 K3相当 鉴定试验是按照法国的 压 水 堆核 电站核 岛 电气 设备 设计 和建造规 则 RC C --E 进行的。K1 类电动装置的主要设计 参数和鉴定试验项目及数值见表 2 。 襄 2 几种胃外电动装置主要参数比较 Be r n a n d “ mi t 0 Re t o r k 寿命 B 4 0 4 0 4 0 机械 7 5 0次满负荷， 5 o O次满负荷， 2 O 0 o 次 满 安 老化 全开至全关 全开至全关 荷， 全开至全 老 热 1 6 0 c6 d ， 然后 1 8 O C 1 0 0 h 1 3 8 C 7 3 d 老化 1 0 5 c3个月 化 7 3 7C 下经受 2 5 结台 L O C A工 结台 L OC A工 辐照 Mr a d s的 射 况， 综 台 辐 照 况， 嗓 合 辐 寨 老化 试 线 2 3 4 Mr a d s 2 O 4 M强d 喜 振动 1 0 ～5 0 0 H z ， 加 ／ 1 O ～1 0 0 H z 力 l 验 老化 速度 速度 0 ． 7 5 g 翟热 湿窿l 。 0 温度 ／ ／ 老化 5 5 ℃下作 2 4 h 耐压试验 ／ ／ O 4 5 MP I ， 循研 l 5 敬， 每次3 m in 5次 O B E 3 9 3 3 O a共振， 5次 个方 向 ， 1次 O B E 3 9 3个方 3 0 s共 振， 5扮 抗震试验 S S E 6 g 3个 向 1攻 S S E O B E ， 1 次S S E 方向 6 9 3 个方向 7 o c下 受 6 o 辐照老化时已 辐照老化时已 辐照 Mr a d s 辐照 救 做 设 只做L OC A． 热 热冲击从 1 5 7 ①L O C A 热 计 降击从 1 8 o c C／ O ． 5 5 l P a 冲击从o ． 5 2 基 湿热 ／ 0 ． 5 5 MP a 到 到 1 2 7 C／ 0 ． 1 9 胁／ 1 9 6 7C 至 准 O 5 C／ O ． 1 5 。 。 Mh r 连续化学 O ． 1 MP a ／ 1 0 2 ℃ 事 ， 连续化学 坡喷 淋 保 持 连续化学液嘀 故 谴喷 琳， 保 持 3 o d 淋 保持 3 0 d ． L 5 d 圆 Ms L B 一 热耐 击 4 s 内温度升 至 Z 5 5 C 润滑方式 润滑脂 润滑脂 润滑脂 I E E E 3 8 2 I E E E 3 8 Z ＆ 鉴定标准 R C C E ＆3 2 3 3 2 3 ＆3 “倒 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 一 ．3 ‘一 阀 门 1 9 9 7 年篱 2 精 2 ． L i n d ．t o r q u e电魂装置 该产品为美嗣 L I MI T O R Q U E公司和 日 本齿轮公司生产， 进行过棱级鉴定的是其S MB 系 列， 鉴 定试 验 是 按 照美 国 I E E E 3 8 2 和 I E E E 3 2 3 。 进行的。按安装位置和功能要求分 为 2 个类别 L R和B类。L R类相当于前文所 述K1 类， B类相当于前文所述K3 类 L R典电 动装置的主要设计参数和鉴定试验项目及数值 见表 2 。 3 ． R o t o r k电动装置 该产品为英国R O T O R K公司生产， 其 A 系列执行 机构经过棱 级试验， 试验标准 为 I E E E 3 2 3 。按安装位置和功能要求分为 N A1 N A 4和NA 5类， 其中N A1 和 NA 5的定义分 别相当于前文所述 K1 和K3的定义 N A 4的 定义为安装于反应堆安全壳以内， 在正常环境 条件下和在安全停堆地晨载荷下以及在设计基 准事故期间或事故之后保证结构完整性的执行 机构。 NA 1 类电动装置的主要设计参数和鉴定 试验硬 目及数值见表 2 ． 注 1 事故指棱电蜻设计基准事故． 包括L O C A 反虚堆 失永事故 和 MS L B 主蔫臂道破裂事故 ． 注 2 I E E E --3 8 2 臻标准名赣为‘ 与安垒有是的舟门执 行机l构的鉴定试蟹 ． 注5 [ E E E --5 2 5 ‘ 棱电厂E 级设备鉴定试壁 ． 注4 U E E E --3 4 4 I E缓设鲁抗震鉴定， ． ●考文蕾 l C 矗c 丑 t i o n t y p e t e a t r e p or t l i mi t or q u e v 4 t | v e u t o f 0 f PWR s e z- v e ． 2 Qu a | i i l c a t io n p r o g r a m e J OU C0MATI C r c | e． a r ct ua f s 3 R呻 k e l e c t r i c a c t u a t o r s f o r n L l c l e a r p o we r p l a n t s ． 4 E 】 5 3 1棱电广安全毁阀门驱动装置的鉴定． 化学镀 Ni P合金在平板闸阀上的应用 浙江大学机电厂 奠于杭 用于腐蚀性介质的平板闸阀， 其接触介质 的阉板等部件应选用耐蚀性好的材料制造， 如 1 C r l S N i g T i ， 并在闸板表面镀硬铬。硬铬镀层 厚薄均匀性较差， 闸板还需在磨床上磨削 这样 材料费用和加工费用都很高， 使阀门制造成本 难以降低。 根据上述情况， 通过研究和试验， 采用了在 碳钢表面进行非晶态Ni- P合金化学镀工艺制 造闸板。测试表明， 闸板表面N i - P台金层的耐 腐蚀性能和耐磨损性能均优于硬铬镀层， 特别 是N i P台金表面的自润滑性能较好， 利于阀门 的启闭。 N i - P合金镀层具有许多优良的物理和 化学性能 表 ， 这一表面强化技术适用于阀门 中接触介质零件的表面处理。 N i P合金镀层与电镀硬铬层相比， 不但具 有优良的耐磨和耐蚀性， 并具有硬度高、 厚度均 匀和自润滑性好的许多优点。 因此， 经常用来代 替昂贵和不易加工的台金。用此种技术制造的 平板闸阀用户使用满意， 制造成本下降。 衰化学键 N i - P与电镀硬铭性瞎比较 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载