核级阀门密封技能培训装置的制作方法

本实用新型涉及核级阀门密封技术领域，特别是涉及一种核级阀门密封技能培训装置。

背景技术：

核级阀门在核电站领域中应用广泛，在防核泄漏方面起着至关重要的作用，核级阀门密封性能的好坏，直接关系到核电站运行的安全性与稳定性。核级阀门的阀瓣和阀座上的密封面均必须经过人工研磨，确保密封面之间的密封性能，因此，必须对工作人员的研磨技能进行系统培训，并测试密封面的研磨质量是否达到设定的密封标准。

一般地，研磨培训采用真实的核级阀门作为测试对象，由于核级阀门的阀瓣和阀座的密封面上堆焊有一层司太立合金，其厚度约一毫米作用，经过多次研磨之后，该合金层将会被完全磨损掉，密封面无法修复而导致该核级阀门不能再次投入到研磨培训中，整个核级阀门丧失使用价值，在对大量员工进行集中培训的过程中，培训成本将急剧上升。同时，对于密封面研磨质量的测试，通常采用平面平晶单色光干涉方法进行间接验证，而单色光干涉法对光洁度要求很高，需要消耗更多的9u研磨砂纸，也在一定程度上提高了培训成本，且对密封性能的验证效果较差。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能降低培训成本、和提高密封面研磨质量测试效果的核级阀门密封技能培训装置。

一种核级阀门密封技能培训装置，包括：

模拟阀座，设置有第一密封面；

模拟阀瓣，与所述模拟阀座相抵接并设置有与所述第一密封面对应的第二密封面；

夹具，包括与所述模拟阀座密封连接的底座、用于固定所述底座的固定架、和与所述固定架连接并将所述模拟阀瓣抵紧在所述模拟阀座上的抵压件；

进气机构和出气机构，均与所述底座连接；

所述底座设置有将所述模拟阀座的内腔和外界连通的气体流道，所述气体流道上设置有将外界气体通入所述模拟阀座内腔的进气口、和将所述模拟阀座内腔的气体排入外界的出气口；所述进气口与所述进气机构连接，所述出气口与所述出气机构连接。

在其中一个实施例中，所述模拟阀座为316不锈钢模拟阀座；所述模拟阀瓣为316不锈钢模拟阀瓣。

在其中一个实施例中，所述固定架包括沿所述底座的周向均匀设置的多根螺杆、安装在所述螺杆远离所述底座一端上的盖板、和与所述螺杆螺纹连接并用于改变所述盖板与所述底座之间距离的调节螺母。

在其中一个实施例中，所述抵压件包括与所述固定架螺纹连接的阀杆、和安装在所述阀杆一端并用于驱动所述阀杆转动的手柄，所述阀杆远离所述手柄的一端与所述模拟阀瓣相抵接。

在其中一个实施例中，所述底座包括与所述固定架连接的安装部、和设置在所述安装部上的凸起部；所述凸起部上沿其轴向依次设置有与用于安装所述模拟阀座的三个台阶，所述台阶包括沿所述凸起部的轴向延伸并与所述模拟阀座的内表面相适配的第三密封面、和垂直与所述第三密封面并与所述模拟阀座的端面相适配的台阶面，所述第三密封面上开设有安装密封件的密封槽。

在其中一个实施例中，所述密封件为其表面涂覆有凡士林液体层的O型密封圈。

在其中一个实施例中，所述气体流道包括第一流道和与所述第一流道连通的第二流道，所述第一流道的中心轴线与所述凸起部的中心轴线重合，所述第二流道的中心轴线与所述安装部的中心轴线垂直相交，所述进气口和所述出气口分别位于所述第二流道的两端。

在其中一个实施例中，所述进气机构包括与所述进气口连接的进气管、和设置在所述进气管上的进气隔离阀；所述出气机构包括与所述出气口连接的出气管、和设置在所述出气管上的出气隔离阀。

在其中一个实施例中，所述进气管、所述出气管均与所述底座之间设置有密封圈。

在其中一个实施例中，所述模拟阀瓣上设置有与所述抵压件的端部形状相适配的V型孔。

本实用新型提供的核级阀门密封技能培训装置，由于在培训中采用模拟阀座和模拟阀瓣取代真实的核级阀门，模拟阀座和模拟阀瓣可以承受多次研磨，因而可以在培训过程中重复利用，大幅降低了培训成本。同时，当对装置进行密封性能测试实验时，可将整个装置放入水中，打开进气机构并关闭出气机构，通过进气机构往模拟阀座的内腔通压缩空气，再观察单位时间内水中产生的气泡，即可判断第一密封面和第二密封面的研磨质量，使得该测试直观准确，简单有效，操作便捷，提高了测试效果。

附图说明

图1为整个装置的装配结构示意图；

图2为底座的剖面结构示意图；

图3为图2的俯视结构示意图；

图4为模拟阀瓣的剖视结构示意图；

图5为模拟阀座的剖视结构示意图；

图6为整个装置进行密封性能测试的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

同时参阅图1至图5，一种核级阀门密封技能培训装置，包括模拟阀瓣100、模拟阀座200、夹具300、进气机构400和出气机构500。模拟阀座200上设置有第一密封面210，模拟阀瓣100与模拟阀座200相抵接，模拟阀瓣100上设置有第二密封面110，第二密封面110与第一密封面210相对应，工作时，通过第一密封面210与第二密封面110之间的抵接配合，从而实现阀门的关闭截止功能。夹具300包括底座310、固定架320和抵压件330，模拟阀座200与底座310密封连接，固定架320与底座310连接，抵压件330与固定架320连接，抵压件330用于将模拟阀瓣100抵紧在模拟阀座200上。进气机构400和出气机构500均与底座310连接；底座310设置有气体流道3120，该气体流道3120将模拟阀座200的内腔220和外界连通，气体流道3120上设置有进气口3121和出气口3122，进气口3121与进气机构400连接，出气口3122与出气机构500连接，进气机构400将外界气体从进气口3121通入模拟阀座200的内腔220，模拟阀座200的内腔220的气体经出气口3122从出气机构500排入外界。

参阅图1和图2，具体的，底座310为回转体，固定架320包括多根螺杆321、盖板322和调节螺母323。多根螺杆321沿底座310的周向均匀并平行布置，盖板322安装在螺杆321上远离底座310的一端，调节螺母323与螺杆321螺纹连接，调节螺母323与盖板322接触，通过旋转调节螺母323，改变调节螺母323在螺杆321上的不同位置，可以改变盖板322相对底座310的距离，以避免模拟阀座200和模拟阀瓣100不与固定架320之间发生干涉。在本实施例中，螺杆321的数量的为四根，当然，也可以设置为三根等。

参阅图1和图4，抵压件330包括阀杆332和手柄331，阀杆332与盖板322螺纹连接，手柄331安装在阀杆332上远离模拟阀瓣100的一端，阀杆332与手柄331相对的另一端则与模拟阀瓣100相抵接，通过转动手柄331，在螺旋副的驱动下，阀杆332的可以抵紧模拟阀瓣100，使模拟阀瓣100上的第二密封面110与模拟阀座200上的第一密封面210相互紧贴。为使阀杆332与模拟阀瓣100之间实现稳定可靠的抵接，模拟阀瓣100上设置有V型孔120，该V型孔120与抵压件330的端部形状相适配，使阀杆332对模拟阀瓣100的抵紧力始终垂直向下。

参阅图2，底座310包括安装部312和凸起部311，安装部312为圆盘状，凸起部311为类圆柱状，凸起部311可以与安装部312一体连接，考虑到模拟阀座200有不同的型号(例如D40型、D65型和D80型)，因而模拟阀座200的横截面尺寸有大小之分，为使凸起部311与不同型号的模拟阀座200配合，凸起部311上设置有三个台阶313，当然，台阶313的数量还可以做适当的增减。因此，由于三个台阶313的作用，使得整个装置能适应三种不同口径规格(D40型、D65型和D80型)的模拟阀座200的研磨训练，提高了整个装置的适应能力。台阶313包括第三密封面3132和台阶面3131，第三密封面3132和台阶面3131垂直连接，第三密封面3132沿凸起部311的轴向延伸，第三密封面3132与模拟阀座200的内表面相适配，而台阶面3131则与模拟阀座200的端面相适配，简而言之，模拟阀座200的内表面套设在第三密封面3132上，模拟阀座200的端面则由台阶面3131支撑。

参阅图1和图2，第三密封面3132上开设有密封槽3133，密封槽3133中安装有密封件，具体的，密封件可以为O型密封圈600，O型密封圈600可以保证模拟阀座200与底座310之间的密封性能，为进一步提高密封效果，O型密封圈600涂覆有凡士林液体层，凡士林液体层可以起到很好的润滑和密封效果。

参阅图2，气体流道3120包括第一流道311a和第二流道312a，第一流道311a和第二流道312a连通并垂直相交，具体的，第一流道311a的中心轴线与凸起部311的中心轴线重合，第二流道312a的中心轴线与安装部312的中心轴线垂直相交，进气口3121位于第二流道312a的一端，出气口3122位于第二流道312a的另一端。

进气机构400包括进气管420和进气隔离阀410，进气管420与进气口3121连接，进气隔离阀410设置在进气管420上，出气机构500包括出气管520和出气隔离阀510，出气管520与出气口3122连接，出气隔离阀510设置在出气管520上。为保证第二流道312a与进气管420和出气管520之间的密封性能，进气管420和出气管520均与底座310之间设置有密封圈。

由于模拟阀座200为316不锈钢模拟阀座200；即不锈钢模拟阀座200采用316不锈钢制成。模拟阀瓣100为316不锈钢模拟阀瓣100，模拟阀瓣100采用316不锈钢制成。通过模拟阀座200和模拟阀瓣100取代真实的核级阀门，大幅降低了培训成本，同时，模拟阀座200和模拟阀瓣100可以承受多次研磨，因而可以在培训过程中重复利用，进一步减低了培训成本。

当培训人员将第一密封面210与第二密封面110研磨完成之后，将模拟阀座200安装在底座310的凸起部311上，模拟阀瓣100放置在模拟阀座200上，使第一密封面210与第二密封面110相贴合，同时，旋转手柄331，通过阀杆332对模拟阀瓣100向下施加一定的压力，使第一密封面210与第二密封面110相互抵紧，阀门的密封的是通过第一密封面210与第二密封面110的平面度和粗糙度实现的，这是研磨质量的关键所在。

参阅图6，为评价和测试第一密封面210与第二密封面110的研磨质量是否达到阀门规定的密封标准，首先打开进气隔离阀410并关闭出气隔离阀510，往进气管420中通入压缩空气，压力可高达16MPa，将整个装置放入装有水的容器中以进行气压实验，因为进气管420、出气管520与底座310之间存在良好的而密封，模拟阀座200与底座310的凸起部311之间同样存在良好的密封，压缩气体只能从第一密封面210与第二密封面110之间溢出，因此，通过观察单位时间内产生的气泡数量，就可以准确判断第一密封面210与第二密封面110之间的密封性能，从而确认研磨是否合格。一般的，对于D40型模拟阀座200，产生的气泡为0个/h则视为研磨合格，对于DN65型和DN80型模拟阀座200，产生的气泡为3个/h则视为研磨合格。试验结束后，将整个装置从水中拿出，关闭进气隔离阀410并打开出气隔离阀510，使模拟阀座200内腔220中的气体排出。此时，试验结束。该测试方法对密封质量的判断直观且准确，简单有效，操作便捷。

通过该装置对培训人员进行研磨培训和研磨试验，使培训人员在核级阀门维修中增加自信，也为阀门研磨质量判断增加经验(在核电站维修中，有部分阀门焊接在管道上，维修后无法进行压力试验，只能通过观察密封面判断研磨质量，如判断失误，导致机组正常运行时发生泄漏，将影响机组安全性，需停机重新维修，这时维修时间将增加十几天甚至几十天，对电厂造成重大损失)，如在研磨培训中通过观察和实验将大大减少失误，对设备维修具有重要意义。有利于培训人员将对研磨质量形成更加直观的认识，并形成经验总结。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。