探析核电厂主蒸汽隔离阀研制的关键难点及其处理

第三代核电厂主蒸汽隔离阀控制改进建议摘要：主蒸汽隔离阀（MSIV）是核电厂重要安全设备之一，事故情况下可以迅速切断核岛与常规岛之间的连接，确保机组安全。

本文结合国内二代加堆型的主蒸汽隔离阀实际调试、运行、维修经验，对第三代核电AP1000堆型的主蒸汽隔离阀进行技术分析，分析两种堆型对主蒸汽隔离阀的设计、运行要求，提出对三代核电主蒸汽隔离阀的改进建议，确保核电厂安全。

关键词：主蒸汽隔离阀；AP1000堆型；分析改进作为核电厂核岛隔离边界的重要设备，主蒸汽隔离阀（MSIV）是核电厂重要安全设备之一，事故情况下可以迅速切断核岛与常规岛之间的连接，确保机组安全我国核电厂一般采用平行式闸阀作为主蒸汽隔离阀，执行机构采用气液控制，又一个氮气贮罐和一个与其相连接的液压缸组成：正常工况下，通过排出执行机构中的液压流体来关闭阀门；开阀时，通过泵将液压流体打入执行机构，克服氮气压力和阀门自动，打开阀门；氮气贮罐确保阀门快关功能的重要设备。

这种气液控制的主蒸汽隔离阀具有丰富的核电厂使用经验，可靠性高。

在主蒸汽隔离阀的控制系统上，AP1000第三代核电遵循非能动简化的设计理念，在确保安全的情况下对主蒸汽隔离阀的控制系统进行了修改，简化了阀门的结构和控制逻辑，取消了专用PLC机柜，将主蒸汽隔离阀的控制纳入全厂统一DCS控制系统中，确保了全厂仪控系统的统一性，方便核电厂维修人员进行后续管理，提出以下三条阀门控制改进建议：1.增加MSIV开阀允许条件：根据核电厂操作规程，当准备开启主蒸汽隔离阀前，需要进行主蒸汽管道暖管工作，通过打开主蒸汽隔离阀的旁路阀，将阀门前后的管道充满高温高压的蒸汽，压力达到一定值。

这么做的原因是因为主蒸汽管道截面积较大，所以主蒸汽隔离阀瓣面积也较大，如阀门前后存在差压时开启阀门，阀瓣在上升过程中会受到强大的差压力和蒸汽流质的冲击力，导致阀瓣弯曲变形，影响阀门的正常功能甚至危害机组安全。

在核电厂运行规程中，需操作员确认蒸汽管道暖管成功后，才可手动发出开阀命令，打开主蒸汽隔离阀。

探析核电厂主蒸汽隔离阀研制的关键难点及其处理
核电厂是一种重要的能源设施，为了保障核电厂的安全稳定运行，主蒸汽隔离阀是一个关键的设备。

主蒸汽隔离阀的作用是在核电厂的蒸汽发生器和蒸汽涡轮机之间起到隔离作用，当发生意外情况时可以迅速关闭，以确保核电厂的安全。

主蒸汽隔离阀的研制对于核电厂的安全运行至关重要。

主蒸汽隔离阀的研制过程中存在着一些关键的难点，本文将对这些难点进行探讨，并提出相应的处理方法。

主蒸汽隔离阀的材料选择是一个关键的难点。

由于核电厂的工作环境十分苛刻，要求主蒸汽隔离阀的材料在高温、高压、辐射等极端条件下具有良好的耐受性能。

传统的材料往往难以满足这些要求，因此需要对新型材料进行研究和应用。

处理这个难点的方法是通过合成新型材料，或者对传统材料进行改良，以提高其耐受极端环境的能力。

还可以通过表面涂层等手段来增强材料的性能，从而满足主蒸汽隔离阀的材料要求。

主蒸汽隔离阀的密封性能是另一个关键的难点。

主蒸汽隔离阀在工作过程中需要保持严密的密封，以防止蒸汽泄漏，同时还要能够在需要时迅速关闭。

这就对主蒸汽隔离阀的密封性能提出了很高的要求。

处理这个难点的方法是通过优化密封结构，采用高性能密封材料，并且对密封面进行精细加工，以确保主蒸汽隔离阀在工作过程中具有良好的密封性能。

主蒸汽隔离阀的研制过程中存在着许多关键的难点，包括材料选择、密封性能、可靠性和耐久性等方面。

处理这些难点的方法包括合成新型材料、优化密封结构、严格的可靠性测试和寿命测试等。

通过持续不断的研究和改进，相信可以克服这些难点，确保主蒸汽隔离阀具有良好的性能，并且能够在核电厂的安全稳定运行中发挥重要作用。

186电力技术0　引言 主蒸汽隔离阀作为核电厂的关键安全级设备，在核电厂正常运行中起着至关重要的作用，但如果阀门意外关闭将导致机组发生大的瞬态，也会威胁机组的安全运行。

主蒸汽隔离阀油压的变化会影响主蒸汽隔离阀动作情况，进而影响机组的安全稳定运行，所以对主蒸汽隔离阀油压的关注也显得尤为重要。

1　主蒸汽隔离阀结构 主蒸汽隔离阀为双闸板楔形闸阀，其执行机构由一个氮气储罐和一个与其连接的液压缸组成，贮罐中的氮气用作不会失效的关闭弹簧，关闭时不需要其他能动装置。

要开启阀门时，则需要通过一个气动泵将液压油打入执行机构，克服氮气压力和阀杆自重，从而打开阀门。

阀门的开启通过一个控制回路来实现。

而阀门关闭则用过控制回路将控制油排到一个储槽里，控制回路可以调节控制油的排放速度从而控制阀门的关闭速度。

两个控制回路互为冗余，分别由A、B列电源供电。

2　主蒸汽隔离阀油压问题 （1）油压过高问题。

经调研，国内多家核电厂尤其是处于南方的核电厂在夏天期间都会出现主蒸汽隔离阀控制油压过高的问题，油压最高能达到3800 psi（1psi=6.895kPa），接近主蒸汽隔离阀油回路的安全阀起跳定值3950psi。

油路压力过高不会直接导致主蒸汽隔离阀的意外关闭，但油压过高有可能导致安全阀动作后安全阀无法回座，或超过油路的承受压力导致油路破裂漏油，最终的后果为油路压力失控下降，主蒸汽隔离阀意外关闭。

（2）油压过低问题。

2017年8月份在某核电厂4号机组执行主蒸汽隔离阀局关试验后发现其中一个主蒸汽隔离阀油压持续下降，从2800psi缓慢下降到2600psi，接近主蒸汽隔离阀关闭的定值。

另外调研国内多家核电厂在冬天期间主蒸汽隔离阀油压都会持续在较低的水平，甚至能低到2500psi以下，油压低点接近低报值，如长期偏低，存在阀门误关，有非计划停机停堆风险。

3　问题分析 （1）主蒸汽隔离阀油压过高原因分析。

经排查，主蒸汽隔离阀油压过高原因一般有两种原因：1）在主蒸汽隔离阀开启期间，气动泵出口压力过高，导致阀门开启后油压维持在一个较高的水平；2）在南方地区，夏天气温可超过40℃，而主蒸汽隔离阀所在房间缺少空气流动，导致环境温度较高，从而导致油路油压持续升高。

探析核电厂主蒸汽隔离阀研制的关键难点及其处理1. 引言1.1 背景介绍核电厂是一种重要的清洁能源发电方式，其安全性和稳定性备受关注。

在核电厂的运行过程中，主蒸汽隔离阀扮演着至关重要的角色。

主蒸汽隔离阀的有效性直接影响到核电厂的安全性和运行效率。

在核电厂中，主蒸汽隔离阀主要用于控制主蒸汽进入蒸汽轮机，同时在发生事故时快速关闭以保证核电厂的安全。

由于主蒸汽高温高压，主蒸汽隔离阀具有极高的要求，传统的阀门设计无法完全满足这一需求。

如何克服主蒸汽隔离阀的关键难点成为了当前研究的重点。

隔离阀的封闭性能要求是制约其性能的关键因素之一。

阀门在高温高压条件下能够快速且完全关闭至关重要，这需要阀门具有优异的密封性能和快速反应能力。

阀门的材料选择也是一个重要的考虑因素，需要能够承受高温高压且具有良好的耐腐蚀性能。

阀门的作动机构设计也是影响阀门性能的关键因素之一。

作动机构需要能够快速响应并确保阀门可以准确、快速地关闭，以保障核电厂的安全性。

通过对主蒸汽隔离阀的关键难点进行分析和研究，可以为其研制提供重要的参考和指导，进一步提高核电厂的安全性和运行效率。

2. 正文2.1 主蒸汽隔离阀的重要性主蒸汽隔离阀是核电厂中非常重要的设备，它具有以下几个重要性：1. 安全性：主蒸汽隔离阀是核电厂中控制主蒸汽流向的关键设备，能够有效地隔离主蒸汽管道，在必要时刻实现快速关闭阀门。

这样可以确保在发生意外情况时，能够迅速切断主蒸汽供应，保障厂区安全。

2. 控制性：主蒸汽隔离阀能够根据调度要求控制蒸汽的流向和流量，保证核电厂运行的稳定和高效。

它可以根据电网负荷变化、机组运行状态等因素，实现蒸汽管道的灵活控制。

3. 经济性：主蒸汽隔离阀的稳定性和可靠性直接影响核电厂的生产效率和运行成本。

合理设计和优化选择阀门材料、作动机构等可以提高设备的使用寿命和节约维护成本，从而降低核电厂的运行成本。

主蒸汽隔离阀在核电厂中具有重要的安全性、控制性和经济性作用，对核电厂的运行和发展起着不可替代的重要作用。

核电站阀门的种类及常见故障维修及保养摘要：在全球环境问题不断升级的现在，各个国家都对清洁能源越来越重视。

作为一种清洁能源，核电站不会给环境造成严重破坏，而且能够对我国电力紧张的现状进行缓解。

核电站在安全和环保方面具有的优势，促使我国在核电开发上投入了更多的人力、物力和财力，而阀门是核电站运行中不可缺少的设备，核电站运行需要大量阀门的支撑，一旦有阀门出现问题就会给整个核电站运行带来危害。

本文对核电站运行中常见的阀门种类和故障进行了介绍，并提出了维修保养阀门的策略，希望可以为相关人士提供帮助。

关键词：核电站阀门；种类；常见故障；维修保养引言阀门是一种消耗设备，但是在核电站运行中起着重要作用，如果有阀门出现故障就会给整个电站带来影响和损失，所以，就需要对核电站中比较常见的阀门种类进行充分了解，对核电阀门常见故障进行全面分析，以便可以制定有效的日常保养和维护策略，以此来降低阀门出现故障的频率，确保核电站能够平稳、安全运行。

一、核电站常见阀门类型（一）闸阀1.液压驱动闸阀这种类型的闸阀需要利用水的压力进行活塞运动，通过活塞运动来实现阀门的开闭，该阀门对压力和温度有着严格要求，只有压力达到17.5MPa、温度达到315℃活塞才会运动。

2.全封闭型电动闸阀这种类型的闸阀一般会选择屏闭式电动机作为动力，闸板的开启和关闭则需要借助行星减速机来完成，该阀门对压力和温度也有特定要求，一般需要压力达到2.5-45.0MPa范围，温度则需要达到200℃到500℃范围。

（二）截止阀核电站使用的截止阀可以根据结构的不同分为波纹管式、金属膜片和填料式三种，该类型的阀门一般会被用到核电站辅助管路上。

（三）蝶阀这种类型的阀门一般会被应用在核电站冷却系统中，在安全壳内部的空气介质输送系统中也非常常见，根据结构的不同可以将其分为偏心式、双动式和同轴直连式三种。

推动该阀门开闭的压力需要控制在4.0MPa以下，工作温度需要控制在100-150℃之间。

核电厂运行中的主蒸汽安全阀技术改进分析摘要：目前，基于新时期发展背景下，人们的生活水平与质量有了很大提升，从而对于电力使用提出了更高的要求。

通常情况下，在核电厂运行过程中，主蒸汽运行安全性与安全阀之间有着非常密切的联系，同时也是整个系统中非常重要的设备。

但是，因为受到一些外界因素的影响，导致核电厂主蒸汽系统在运行过程中，其安全阀经常会出现各种问题。

本文主要针对核电厂运行中主蒸汽安全阀问题产生的具体原因进行了深入分析，并结合实际情况提出了一些有效的技术改进措施，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词：核电厂；主蒸汽；安全阀；技术改进；策略在核电厂运行过程中，主蒸汽系统属于非常重要的设备，主要是可以将回路中产生的热量进行有效转化，从而形成具有高温高压特点的蒸汽，这样在核电厂汽轮机组运行过程中，能够起到非常重要的动力作用。

对于安全阀而言，可以有效避免各种超压或者是过热等问题的产生，及时对蒸汽下所产生的速率进行有效控制，对于整个核电机组运行安全性有着非常重要的保障作用。

1.核电厂主蒸汽安全阀门泄漏问题产生的原因1.1.助动式安全阀泄漏原因在核电厂主蒸汽系统运行过程中，针对助力式安全阀所产生的泄漏问题，其原因主要体现在了人员、设备以及环境等多个方面，可以采用故障树分析法对各项因素进行分析，具体如下图1所示。

图1 故障树分析方法对于相关的维修工作人员而言，在长时间工作中已经积累了非常丰富的工作经验，可以保证各项检查工作在开展中，都能严格按照相应的规范流程来进行，所以，对于主蒸汽安全阀门所出现的泄漏现象，一般不会受到人员操作失误的影响。

对于主蒸汽系统当中所涉及到的相关设备，如果助力装置在运行过程中出现了故障问题，那么将会直接影响到安全阀使用效能。

对于各阀芯主件而言，如果是具有一定的封闭性质时，当出现故障问题时也会影响到安全阀门，而整定压力设置不合理，是造成主动式阀门泄漏问题产生的主要原因。

基于材料角度上进行分析，一般在蒸汽系统中所使用到的各部件，都是由制造厂直接提供的，并且在出厂之间都经过了非常严格的检查，在现场完成部件安全工作时候，工作人员又对其进行了复查，所以，一般在材料方面不会导致安全阀门出现泄漏问题。

简述核电厂运行中的主蒸汽案例阀技术改进摘要：主蒸汽安全阀是核电站核级二级阀，它担负着在突发和突发事件时，主蒸汽管路和蒸汽发生器的超压保护功能，其安全等级和操作等级都有很高的要求。

但因其所处管道振动大，造成阀门零件存在异常磨损等问题。

基于此，本文介绍了主蒸汽安全阀的主要缺陷和特性，并对其成因进行了分析，对如何改进主要蒸汽安全阀，给出了一些有意义的建议。

关键词：核电厂；主蒸汽；安全阀技术引言在压水堆核电站中，主蒸汽系统是核心设备。

它的主要作用是把主反应炉中的裂变热量转移到二次循环。

核岛蒸汽发生器产生的高温、高压饱和蒸汽为涡轮提供动力，并将其输送到常规岛。

主蒸汽安全阀作为二次循环蒸汽发生器和二次蒸汽管路的超压。

核电厂主蒸汽安全阀安全级别高，操作水平高。

按照 RCCM标准，核安全级别是二级。

经过对主安全阀的拆解与检修，发现其主要故障有：汽缸固定销脱落、导向铜环磨损。

为此，对安全阀的主要问题及成因进行了探讨。

一、主蒸汽安全阀的工作原理主蒸汽安全阀的工作原理是：在正常工作时，当主蒸汽压力维持在标准压力下，安全阀上部的弹簧预紧力通过阀杆将阀盘安装在阀座上的阀片紧紧地压在阀座上，从而实现对蒸汽的密封。

在主汽操作超压时，由于汽压作用于阀片的合力大于弹簧的预紧力，导致阀片被向上推，从而提升阀杆。

阀片与阀座分离，使得阀盘座组件在排气装置内上下移动，并经由排气设备排出蒸汽。

当主要蒸汽压降到系统正常工作压力时，阀杆上的弹力会把阀杆压回到阀座上。

主要的蒸汽安全阀可分为两类，一类是加能辅助安全阀，另一类是弹簧加载安全阀。

加能型安全阀比弹簧型安全阀多一个气膜型致动器。

在隔板上方加载压缩空气，可以作为弹簧负载的额外负荷，从而提高安全阀的起跳数值。

相反，在隔板下方加载压缩空气，可以增加蒸汽压力，降低安全阀的起跳数值。

二、主蒸汽安全阀存在的主要缺陷及原因分析（一）主蒸汽安全阀的主要缺陷第一，导向套筒钢环磨损。

在动力操作过程中，现场出现了一些主汽门的异常敲击声音。