核電站閥門(mén)的應用

       在核電站及核工程設計中,閥門(mén)經(jīng)常需要布置于放射性區域或不便操作的高處,造成操作人員不宜或不便接近閥門(mén)直接操作,此時(shí)需采用遠距離操作閥門(mén)。工程設計中掌握遠距離操作閥門(mén)的技術(shù)要求,向廠(chǎng)家提出準確的閥門(mén)要求,可有效避免訂貨和安裝過(guò)程中可能出現的問(wèn)題,保證工程進(jìn)度。本文在核電站和多個(gè)工程的設計和閥門(mén)審查實(shí)踐基礎上,總結了遠距離操作閥門(mén)的設計注意事項和技術(shù)規格書(shū)的要點(diǎn),以減少閥門(mén)訂貨和安裝過(guò)程中可能出現的問(wèn)題,降低工程風(fēng)險。

       閥門(mén)用于管路的開(kāi)通、關(guān)斷、流量控制、安全防護,是系統流程中必不可少的一部分。核電站及核工程設計中,閥門(mén)經(jīng)常需要布置于放射性區域或不便操作的高處,引起操作人員不宜或不便接近閥門(mén)直接操作,此時(shí)需采用遠距離操作閥門(mén)。遠距離操作閥門(mén)又稱(chēng)遠傳閥門(mén),是在閥門(mén)與驅動(dòng)機構之間增加了萬(wàn)向聯(lián)軸節、加長(cháng)桿等連接件。遠距離操作閥門(mén)主要用于放射性場(chǎng)所的工藝管道上,閥體位于紅區,閥門(mén)驅動(dòng)機構(如手輪、電動(dòng)頭等)置于房間外的操作間,以減少和避免操作人員對閥門(mén)進(jìn)行操作時(shí)受到放射性物質(zhì)的傷害,同時(shí)便于操作人員的現場(chǎng)檢修。

       1根據閥門(mén)安裝方式可分為穿墻傳動(dòng)桿操縱閥門(mén)(簡(jiǎn)稱(chēng)“穿墻閥門(mén)”,穿過(guò)混凝土墻臥式安裝)和快速檢修穿地閥門(mén)(簡(jiǎn)稱(chēng)“穿地閥門(mén)”,穿過(guò)混凝土樓板立式安裝)2根據驅動(dòng)方式可分為手動(dòng)、氣動(dòng)和電動(dòng)閥門(mén);根據閥門(mén)作用原理及結構可分為截止閥、球閥、調節閥等各種閥門(mén)類(lèi)型。

       遠距離操作閥門(mén)一般由驅動(dòng)機構、傳動(dòng)座、傳動(dòng)桿、萬(wàn)向聯(lián)軸節、閥體部分組成,某些閥門(mén)遠傳結構的組成中還包括轉向結構。此類(lèi)閥門(mén)為特殊訂貨的閥門(mén),需要工程設計人員向廠(chǎng)家提出遠距離操作閥門(mén)的技術(shù)參數,并向土建專(zhuān)業(yè)提出閥門(mén)的安裝預留孔洞要求。

在工程設計中的應用要求

工程設計過(guò)程中應用遠距離操作閥門(mén)除了一般的閥門(mén)布置要求外,還應重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：

       一、確定閥門(mén)的布置位置,進(jìn)而確定閥門(mén)距墻或樓板的距離及墻或樓板的厚度等參數。根據系統流程圖和廠(chǎng)房建筑圖布置工藝管道,確定采用穿墻或穿地閥門(mén),并確定閥體的布置位置,進(jìn)而確定閥門(mén)遠傳機構和驅動(dòng)機構的位置。穿地閥門(mén)的傳動(dòng)桿與閥體位于一條直線(xiàn),故驅動(dòng)機構在閥體的正上方;穿墻閥門(mén)采用萬(wàn)向聯(lián)軸節連接,允許操縱桿與閥體的空間角度不大于20°安裝。另外,穿墻閥門(mén)也可以通過(guò)轉向結構做成L 型或之字形結構。

應注意閥體距墻或樓板不能太近,尤其穿墻閥門(mén)本體有不能活動(dòng)的部分,需要占用一定的距離,且閥門(mén)口徑越大此距離越長(cháng),建議一般閥門(mén)進(jìn)出口管中心距墻或樓板應不低于500mm。

       二、確定閥門(mén)的外形尺寸。向廠(chǎng)家咨詢(xún)閥門(mén)的外形尺寸,主要關(guān)注閥體結構長(cháng)度和驅動(dòng)機構的尺寸。一般閥門(mén)口徑越大,閥體結構和驅動(dòng)機構的尺寸也越大。在布置過(guò)程中,應保證閥門(mén)的驅動(dòng)機構布置互不干涉,并預留操作和檢修空間。

閥體結構長(cháng)度可參照GB/ T12221《金屬閥門(mén)結構長(cháng)度》;閥門(mén)驅動(dòng)機構的外形尺寸根據驅動(dòng)形式的不同而不同,如閥門(mén)驅動(dòng)機構為手動(dòng),手輪的中心間距一般不小于300mm 即滿(mǎn)足要求;若驅動(dòng)機構為電動(dòng)形式,則間距一般以不小于500mm 為宜;氣動(dòng)裝置需要的空間更大。若布置不能滿(mǎn)足上述要求,則需根據廠(chǎng)家的圖紙合理布置。

       三、向土建專(zhuān)業(yè)提出預留孔洞要求。根據遠距離操作閥門(mén)的外形尺寸向結構專(zhuān)業(yè)提供預留孔洞的位置和大小。對于穿墻閥門(mén),根據閥門(mén)埋于墻體的支撐座尺寸確定孔洞大小,一般略大于支撐座外徑;對于穿地閥門(mén),還應注意孔洞大小是否大于閥體結構長(cháng)度。這是因為穿地閥門(mén)的傳動(dòng)桿與閥體為一個(gè)整體,現場(chǎng)安裝時(shí)將閥門(mén)整體從上部操作間穿過(guò)預留洞到達閥體布置位置。若由于預留孔洞較小,閥門(mén)無(wú)法穿過(guò)孔洞,則閥門(mén)無(wú)法安裝。而穿墻閥門(mén)的操縱桿與閥體采用萬(wàn)向聯(lián)軸節連接,現場(chǎng)安裝時(shí)可拆除萬(wàn)向聯(lián)軸節,僅將支撐座和操縱桿穿過(guò)墻體再澆注混凝土,故可不考慮閥體結構長(cháng)度。

       現場(chǎng)施工時(shí),也可以在遠距離操作閥門(mén)安裝完畢后再澆注樓板混凝土。這種情況下,需提前做好施工計劃,避免影響后續物項的安裝。

       在某工程的設計過(guò)程中,結構孔洞為Φ300mm,閥門(mén)支撐件的尺寸為Φ270mm,而閥體結構長(cháng)度為320mm,閥體無(wú)法穿洞進(jìn)入房間,導致閥門(mén)無(wú)法安裝,只能通過(guò)現場(chǎng)擴洞解決此問(wèn)題,而樓板的厚度為1,000mm,現場(chǎng)擴洞的代價(jià)較大。故在向土建專(zhuān)業(yè)提預留孔洞時(shí),應注意閥體結構長(cháng)度,選擇閥體和支撐件中尺寸較大者作為預留洞尺寸的依據。

        四、審查閥門(mén)圖紙。訂貨后,應由廠(chǎng)家提供閥門(mén)的總裝圖。應審查閥門(mén)類(lèi)別、閥門(mén)口徑、驅動(dòng)形式、閥體距墻或樓板的距離、墻或樓板的厚度、連接形式、安全等級、抗震類(lèi)別、質(zhì)保等級等技術(shù)參數是否與技術(shù)規格書(shū)一致。尤其應重點(diǎn)核實(shí)閥體距墻或樓板的距離、墻或樓板的厚度是否與技術(shù)規格書(shū)的要求一致,若不一致,應反饋廠(chǎng)家重新設計,否則現場(chǎng)將無(wú)法安裝,可能導致閥門(mén)作廢。

另外,復核閥門(mén)的外形尺寸是否滿(mǎn)足現場(chǎng)土建的安裝要求,布置能否滿(mǎn)足操作和檢修要求,如不滿(mǎn)足,應與廠(chǎng)家溝通;若土建未施工,也可以修改土建預留洞尺寸、工藝布置等,盡量避免現場(chǎng)出現安裝問(wèn)題。

技術(shù)規格書(shū)中需要明確和注意的問(wèn)題

技術(shù)規格書(shū)是遠距離操作閥門(mén)的訂貨依據,廠(chǎng)家根據技術(shù)規格書(shū)的要求制造閥門(mén),采購方根據技術(shù)規格書(shū)對閥門(mén)進(jìn)行驗收。在技術(shù)規格書(shū)的編制過(guò)程中,應主要明確以下內容。

1、閥門(mén)的規格型號

技術(shù)規格書(shū)中應明確閥門(mén)的規格型號、閥門(mén)類(lèi)別、驅動(dòng)形式、距墻或樓板的距離、墻或樓板的厚度、工作介質(zhì)、閥門(mén)口徑、連接形式、安全等級、質(zhì)保等級等要求,并列出閥門(mén)清單。

2、 遠傳機構的要求

技術(shù)規格書(shū)中應明確規定驅動(dòng)方式的要求;遠傳機構強度和力矩等的要求;穿墻或穿樓板部分輻射屏蔽和密封的要求;閥門(mén)調節余量的要求,能夠補償土建施工誤差、安裝誤差和管道膨脹誤差的位移量;注明土建預留孔洞的尺寸,閥門(mén)應滿(mǎn)足現有預留洞施工安裝的要求;如閥門(mén)安裝位置有鋼敷面需與支撐件連接,應注明;設計結構應便于拆裝和維修的要求等。

若對電動(dòng)或氣動(dòng)執行機構有特殊要求,需明確。如某工程中采用電動(dòng)執行結構,要求電動(dòng)頭采用一體化產(chǎn)品,并對輸出力、工作電源、防護等級、人機交互界面、異常情況報警和保護、控制信號、質(zhì)量等進(jìn)行了要求。

閥體要求

明確對主體材質(zhì)的要求;明確閥門(mén)的連接形式的要求;其他特殊要求。

試驗和驗收要求

應明確閥門(mén)需要進(jìn)行的試驗和驗收標準,試驗主要包括密封試驗、耐壓試驗等,抗震閥門(mén)還應要求抗震分析或抗震試驗。

其他要求

技術(shù)規格書(shū)中還應提出遠距離操作閥門(mén)的供貨和服務(wù)范圍;需提供的文件,包括閥門(mén)制造文件、總裝圖、安裝文件、調試和運行維修手冊、不符合項及其他質(zhì)保文件、裝箱清單等;需提供的備品備件等;還可以提出質(zhì)保、包裝運輸、涂漆等要求。

實(shí)際工程操作中的注意事項

工程設計過(guò)程中,閥體距墻或樓板的距離及墻或樓板的厚度是遠距離操作閥門(mén)最重要的技術(shù)參數,如出現錯誤,可能導致閥門(mén)報廢,增加采購成本和影響工程進(jìn)度,應尤其重視。

技術(shù)規格書(shū)中重點(diǎn)應列出閥門(mén)清單,清單中應包括閥門(mén)口徑、閥門(mén)數量、遠傳機構的長(cháng)度、樓板的厚度等主要技術(shù)參數,使訂貨清晰明確,保證采購質(zhì)量。

遠距離操作閥門(mén)作為特殊的閥門(mén),掌握其技術(shù)要求,提出準確的閥門(mén)需求,可有效避免訂貨和安裝過(guò)程中可能出現的問(wèn)題而影響供貨或安裝進(jìn)度,進(jìn)而避免應用損失,降低工程風(fēng)險,保證工程進(jìn)度。

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