1、概述

　　核電閥門是指在核電站中核島(N1) 、常規(guī)島(CI) 和電站輔助設(shè)施(BOP) 系統(tǒng)中使用的閥門。從安全級別上分為核安全Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和非核級，其中核安全Ⅰ級要求最高。從設(shè)計(jì)規(guī)范等級可分C1級、C2級及C3級。從壓力組可分為Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ組。核電閥門在核電站中是使用數(shù)量較多的介質(zhì)輸送控制設(shè)備，是核電站安全運(yùn)行中必不可少的重要組成部分。

2、閥門設(shè)計(jì)

2.1、小口徑截止閥

　　(1) C1級小口徑截止閥

　　C1級小口徑截止閥的閥體和閥蓋應(yīng)設(shè)計(jì)為整體。閥體和閥蓋之間可用密封連接。如無其他特殊規(guī)定，焊接應(yīng)在工廠內(nèi)完成。閥體和閥蓋采用鍛件、模鍛或軋件焊接結(jié)構(gòu)。截止閥禁止使用鑄鋼。調(diào)節(jié)閥使用鑄鋼要由用戶同意。

　　壓力Ⅰ組和Ⅱ組C1 級小口徑截止閥閥蓋與閥瓣組成的上密封面表面應(yīng)堆焊硬質(zhì)合金。壓力Ⅲ組閥門的非合金鋼閥蓋上密封面應(yīng)堆焊不銹鋼。如果閥瓣不是整體設(shè)計(jì)，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.lalazzu.cn/)認(rèn)為則其組成部分應(yīng)采用焊接組裝，以消除通過密封面泄漏的危險(xiǎn)。壓力Ⅰ組和Ⅱ組閥門閥座和閥瓣的密封面為表面硬質(zhì)合金堆焊。壓力Ⅲ組閥門的密封面除必須是表面硬質(zhì)合金堆焊的氣動截止閥外，其余的可以為裸露的不銹鋼。閥座可以焊接成型或焊上一個座圈。調(diào)節(jié)閥的閥座可以與閥套一體。

　　C1級小口徑截止閥只允許使用滑動閥桿，但使用轉(zhuǎn)動閥桿的金屬隔膜閥除外。閥桿應(yīng)磨光，與填料接觸部分的閥桿直徑公差應(yīng)小于0.05mm。閥桿的精加工表面應(yīng)保證不會由于閥桿與填料之間介質(zhì)泄漏而產(chǎn)生腐蝕或侵蝕。閥瓣與閥桿可以輕微活動以便對中，但不能在閥桿上自由轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)閥的閥瓣應(yīng)固定在閥桿上。

　　(2) C2級小口徑截止閥

　　C2級小口徑截止閥如為隔離閥和手動調(diào)節(jié)閥其應(yīng)是整體設(shè)計(jì)。閥體和閥蓋之間可用密封焊接或螺紋連接。如無其他特殊規(guī)定，焊接應(yīng)在工廠內(nèi)完成。但是，壓力級10MPa(600 Lb) 以下的閥門，允許閥蓋用螺栓與帶有防止過度壓緊墊片密封結(jié)構(gòu)的閥體連接在一起。閥體和閥蓋采用鍛造、模鍛或軋件焊接結(jié)構(gòu)。鑄鋼可用于第Ⅲ壓力組。鑄鋼用于Ⅰ、Ⅱ壓力組的調(diào)節(jié)閥時，必須經(jīng)用戶同意。閥蓋與閥瓣組成的上密封面不要求表面堆焊硬質(zhì)合金。非合金鋼閥蓋的密封面要堆焊不銹鋼。壓力Ⅱ組和Ⅲ組閥門的上密封面可直接設(shè)在閥桿上。當(dāng)閥瓣由多個零件組成時，應(yīng)采用點(diǎn)焊或機(jī)械方法裝配。壓力Ⅰ組和Ⅱ組閥門的閥座和閥瓣密封面為表面堆焊硬質(zhì)合金。壓力Ⅲ組閥門的密封面除必須是表面堆焊硬質(zhì)合金的氣動截止閥外，其余的可以為裸露的不銹鋼。閥座可以采用焊接成型或焊上一個座圈。調(diào)節(jié)閥的閥座可以與閥套一體。

　　除金屬隔膜閥可采用轉(zhuǎn)動閥桿外，只允許采用不轉(zhuǎn)動的閥桿。閥桿表面應(yīng)無撓度，與填料接觸部分的閥桿直徑公差應(yīng)小于0. 05mm。閥瓣與閥桿可以輕微活動，以便調(diào)節(jié)對中，但不能在閥桿上自由轉(zhuǎn)動。

　　(3) C3級小口徑截止閥

　　C3級小口徑截止閥的閥體和閥蓋采用凹凸式法蘭連接，法蘭間裝有密封墊片用螺栓緊固。如無特殊規(guī)定，也可采用非焊接式的螺栓連接。閥體和閥蓋允許使用鑄鋼制造。壓力Ⅱ組的閥門可以采用閥桿上密封結(jié)構(gòu)。若上密封面在非整體設(shè)計(jì)的閥門上，則閥門的組合零件應(yīng)焊為一體。壓力Ⅲ組的閥門不一定要求上密封。壓力Ⅰ組和Ⅱ組閥門的閥座和閥瓣密封表面堆焊硬質(zhì)合金。壓力Ⅲ組閥門的密封面除必須是表面堆焊硬質(zhì)合金的氣動截止閥外，其余的可以為裸露的不銹鋼。閥座可以焊接成型或焊上一個座圈。調(diào)節(jié)閥的閥座可以與閥套一體。閥桿表面應(yīng)無撓度，與填料接觸部分的閥桿直徑公差應(yīng)小于0.05mm。填料函的內(nèi)表面應(yīng)精加工。閥瓣與閥桿可以輕微活動以便調(diào)節(jié)對中，但不能在閥桿上自由轉(zhuǎn)動。

2.2、閘閥和大口徑截止閥

　　(1) C1級閥門

　　C1級閥門的閥體可以采用鍛鋼和鑄鋼。當(dāng)承壓邊界上的焊縫能用射線照相檢驗(yàn)時，也可采用鍛焊結(jié)構(gòu)。各壓力組的閘閥、大口徑截止閥調(diào)節(jié)閥的閥體和閥蓋采用螺栓和壓力自密封連接。如果有特殊要求，閥體和閥蓋可采用唇式的螺栓密封連接。

　　閥蓋上密封面應(yīng)堆焊硬質(zhì)合金或不銹鋼(最小硬度25HRC) 。用于過熱蒸汽的閥桿上密封面表面應(yīng)堆焊硬質(zhì)合金，也可采用13% ～17% Cr 不銹鋼(最小硬度20HRC)。閥座和閥瓣密封面表面應(yīng)堆焊硬質(zhì)合金。

　　閥桿應(yīng)無撓度，表面應(yīng)研磨，其最大表面粗糙度Ra = 0.4μm。與填料接觸部分的閥桿直徑公差應(yīng)小于0.1mm。填料函內(nèi)表面的最大表面粗糙度Ra =1.6μm。

　　(2) C2級閥門

　　C2級閥門的閥體可以采用鍛鋼和鑄鋼制造。當(dāng)承壓邊界上的焊縫能用射線照相檢驗(yàn)時，也可采用鍛焊結(jié)構(gòu)。各壓力級閥門閥體與閥蓋的連接采用壓力自密封和帶密封的螺栓連接。壓力級5.0MPa及其以上級別使用凹凸配合面、全嵌入式墊片。如果有要求，閥體和閥蓋連接應(yīng)采用凹凸型的墊片、密封唇式和螺栓固定。閥蓋與閥桿上密封面可以表面堆焊硬質(zhì)合金。非合金鋼閥蓋的密封面應(yīng)堆焊不銹鋼。

　　閥桿應(yīng)無撓度，表面應(yīng)研磨，與填料接觸部分的閥桿直徑公差應(yīng)小于0.1mm。填料函內(nèi)表面的粗糙度Ra max = 1.6μm。密封面的一個表面(閥座或閘板)堆焊硬質(zhì)合金。另一個表面在壓力級≥6.8MPa( 400Lb) 時堆焊硬質(zhì)合金，壓力級≤5.0MPa 300Lb) 時堆焊不銹鋼。

　　(3) C3 級閥門

　　C3級閥門的閥體可以采用鍛鋼、鑄鋼或軋件接制造。閥體和閥蓋應(yīng)采用帶密封的螺栓連接。墊片可以是非嵌入式的。閥蓋與閥桿上密封面可以堆焊硬質(zhì)合金。壓力級6.8MPa(400Lb) 的閥門密封面應(yīng)在表面堆焊硬質(zhì)合金，閘板和閥座的硬度差別較大的壓力級5.0MPa(300Lb) 及其以下的閥門密封面應(yīng)堆焊不銹鋼。

　　閥桿應(yīng)無撓度，表面應(yīng)研磨，與填料接觸部分的閥桿直徑公差應(yīng)小于0.1mm，表面粗糙度Ramax =0.8μm。填料函表面粗糙度Ramax = 1.6μm。

2.3、止回閥

　　一般情況，小口徑截止閥、大口徑截止閥和閘閥對閥體和閥蓋及其之間連接的規(guī)定也分別適用于升降式止回閥和旋啟式止回閥。

　　(1) 小口徑升降式止回閥

　　小口徑升降式止回閥閥桿起導(dǎo)向作用的部分應(yīng)有足夠的長度以便閥瓣無阻礙的自由運(yùn)動。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)有平衡孔，以免產(chǎn)生活塞效應(yīng)。C1 類升降式止回閥的閥瓣和閥座密封面應(yīng)堆焊硬質(zhì)合金。禁止使用錐形座及錐形對環(huán)形座。C2 類升降式止回閥壓力Ⅰ和Ⅱ組閥門的密封面應(yīng)有一個面堆焊硬質(zhì)合金。根據(jù)運(yùn)行條件，非核規(guī)范級閥門可用合成橡膠閥座作另一個密封面。壓力Ⅲ組閥門不要求表面硬質(zhì)合金堆焊。合成膠閥座可用作一個密封面。如果為分離式的可以焊接。

　　( 2) 旋啟式止回閥

　　旋啟式止回閥各壓力組的C1 和C2級閥門及壓力Ⅱ組的C3級閥門的閥座和閥瓣表面應(yīng)堆焊硬質(zhì)合金。壓力Ⅲ組的C3類閥門的密封面應(yīng)堆焊不銹鋼或堆焊硬質(zhì)合金。無論閥內(nèi)有無介質(zhì)，閥瓣應(yīng)能靠自重回到關(guān)閉位置。可能的話，在全開位置時，閥瓣應(yīng)浸入閥內(nèi)的介質(zhì)中。閥瓣與搖桿連接機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的擺動空間，以保證閥瓣準(zhǔn)確回座。閥瓣相對搖桿不能轉(zhuǎn)動。核規(guī)范級閥門的搖桿銷軸不允許穿透閥體。如果閥座為分離式的，可以焊接。

2.4、球閥

　　一般情況下，球閥應(yīng)設(shè)計(jì)成直通式，即閥口不小于所接管橫截面80%. 大型球體應(yīng)在上下部導(dǎo)向，禁止使用潤滑劑。閥體可采用鑄鋼、鍛鋼、軋制或鍛制的型材。閥桿應(yīng)插入球體內(nèi)，并設(shè)有安全裝置，防止球與閥桿相對轉(zhuǎn)動。閥桿應(yīng)與閥體中的導(dǎo)向襯套對中。閥桿起密封作用的表面應(yīng)研磨，C1和C2級閥門Ra max = 0.4μm，C3類閥門Ra max = 0.8μm。閥桿密封應(yīng)采用O 形圈。球面表面粗糙度Ra max =0.4μm。閥座應(yīng)采用合成橡膠。球體的運(yùn)動應(yīng)由兩個限位裝置，一個用于全開位置，另一個用于關(guān)閉位置。