一种核电站稳压器先导式安全阀的制作方法

本发明涉及核电领域，具体涉及一种核电站稳压器先导式安全阀。

背景技术：

现有的核电站稳压器安全阀有弹簧式安全阀和先导式安全阀两种。目前我国在役及在建的所有核电厂中稳压器先导式安全阀全部依赖进口，国外稳压器先导式安全阀供应商主要有法国sebim、德国的sempell和瑞士的cci等公司。这些公司的稳压器先导式安全阀都采用了相同的导阀控制主阀的工作原理，但这些公司的产品结构各不相同，差异较大，超压保护功能外的其余功能不全，阀门的可靠性、安全阀性方面或采取不同措施，或考虑不周全。如何填补国内核电站稳压器先导式安全阀的技术空白是技术人员的主要目标。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种核电站稳压器先导式安全阀，它应用于核电领域，功能齐全，稳定性和可靠性高，并能实现在线整定压力校验。

实现上述目的的一种技术方案是：一种核电站稳压器先导式安全阀，包括主阀、弹簧式导阀、第一电磁先导阀、第二电磁先导阀、第一隔离阀、第二隔离阀和第三隔离阀，所述主阀设有主阀进口和主阀出口，所述弹簧式导阀设有压力感应口、压力控制口和排气口；

两组对称设置的所述弹簧式导阀的压力感应口分别通过所述第二隔离阀与所述主阀进口连接，该两组所述弹簧式导阀的压力控制口分别通过依次连接的第二电磁先导阀和第一隔离阀与所述主阀的主阀腔连接，该两组所述弹簧式导阀的排气口与排放管线相连；

所述第一电磁先导阀的进口与所述主阀的主阀腔相连，所述第一电磁先导阀的出口与排放管线相连；

所述第三隔离阀的进口与所述主阀的主阀腔相连，所述第三隔离阀的出口与压力显示仪表相连。

进一步的，所述主阀为压力加载式主阀，其阀瓣上方与阀盖之间形成主阀腔，通过控制主阀腔的压力控制主阀阀瓣的启闭。

进一步的，所述弹簧式导阀为带波纹管的压力平衡弹簧式安全阀。

再进一步的，所述压力平衡弹簧式安全阀增加电磁驱动装置。

再进一步的，所述压力平衡弹簧式安全阀增加气动、电动、液动或气液联动的驱动装置。

进一步的，所述第一电磁先导阀由两台相同的常闭型电磁阀串联组成，是常闭阀。

进一步的，所述第二电磁先导阀是常开阀。

进一步的，所述第一隔离阀、第二隔离阀和第三隔离阀为手动截止阀。

再进一步的，所述第二隔离阀内置有止回阀，并设有外部压力源接口。

本发明的一种核电站稳压器先导式安全阀有如下优势：

1)本发明的核电站稳压器先导式安全阀，两组弹簧式导阀并联的与主阀连接，这两组弹簧式导阀按实际需要可以是一用一备，也可使两组弹簧式导阀同时使用。如实际使用中两组弹簧式导阀为一用一备，则可以在停堆期间大大降低稳压器先导式安全阀维护时间。如实际使用中两组弹簧式导阀为并联同时使用，则可以提高稳压器先导式安全阀的可靠性。

2)本发明的核电站稳压器先导式安全阀采用了在带波纹管的压力平衡弹簧式安全阀，所述弹簧式导阀也可以选择地增加电磁驱动装置。电磁驱动装置的电磁线圈可产生一个附加的关闭力或开启力，帮助导阀密封或启闭；即使当弹簧式导阀的电磁驱动装置在失去电源下失效时，弹簧式导阀仍然可以完成其全部功能。因此该电磁弹簧式导阀增加了导阀的密封性能，提高了导阀开启和关闭的可靠性，同时增加了稳压器先导式安全阀的可靠性。

3)第一电磁先导阀由两台相同的常闭型电磁阀串联组成，增加了压力边界的密封可靠性。

4)第二隔离阀内置了止回阀，并设计有外部压力源接口，可实现导阀整定压力的在线校验。

5)在弹簧式导阀的压力控制口与主阀的主阀腔之间设置了第二电磁先导阀，可强制关闭主阀，进一步提升可靠性。

6)稳压器先导式安全阀的模块化、集成化设计，可选择使用主阀强制关闭功能、导阀整定压力在线调试功能，可选择使用带电磁驱动装置的弹簧式导阀。

附图说明

图1为本发明的一种核电站稳压器先导式安全阀的结构示意图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：

本发明的核电站稳压器先导式安全阀安装在核电站一回路稳压器顶部，提供rcp系统超压保护功能(包括热态超压保护和冷态超压保护)及feed-bleed(充-排)功能。

请参阅图1，本发明的核电站稳压器先导式安全阀主要由主阀1、弹簧式导阀2、第一电磁先导阀31、第二电磁先导阀32、第一隔离阀41、第二隔离阀42和第三隔离阀43等组成。

主阀1是压力加载式主阀，主阀1有主阀进口、主阀出口。主阀阀瓣上方与阀盖之间形成了主阀腔，通过控制主阀腔的压力控制主阀阀瓣的启闭。

弹簧式导阀2为带波纹管的压力平衡弹簧式安全阀，其上安装有电磁驱动装置。电磁线圈可产生一个附加的关闭力或开启力，帮助导阀密封或启闭。弹簧式导阀有压力感应口、压力控制口和排气口。弹簧式导阀2增加辅助力的方式不限于电磁驱动，可以是其它的驱动方式，如气动、电动、液动、气液联动等。

第一电磁先导阀31和第二电磁先导阀32是先导式隔离阀，靠电磁力来驱动隔离阀的启闭。第一电磁先导阀31由两台相同的常闭型电磁阀串联组成，为常闭阀，串联设计增加了密封的可靠性；第二电磁先导阀32是常开阀。第一电磁先导阀31和第二电磁先导阀32均有一个进口和一个出口。

第一隔离阀41、第二隔离阀42和第三隔离阀43为手动截止阀，第二隔离阀42内置了止回阀421，并设计有外部压力源接口422。各个隔离阀均有一个进口和一个出口。

弹簧式导阀2的压力感应口通过第二隔离阀42与主阀1的进口相连，弹簧式导阀2的压力控制口通过依次连接的第二电磁先导阀32和第一隔离阀41与主阀1的主阀腔相连。弹簧式导阀2的排气口与排放管线相连。弹簧式导阀2共有两组，通过以上的连接方式对称布置在主阀阀体的两侧。

第一电磁先导阀31的进口与主阀1的主阀腔相连，第一电磁先导阀31的出口与排放管线相连。

第三隔离阀43的进口与主阀1的主阀腔相连，第三隔离阀43的出口与压力显示仪表5相连。

在系统正常工况下，本发明的稳压器先导式安全阀的主阀1的阀瓣关闭,弹簧式导阀2的阀瓣关闭，第二电磁先导阀32的阀瓣开启，第一电磁先导阀31的阀瓣关闭,第一隔离阀41、第二隔离阀42和第三隔离阀43的阀瓣开启，第二隔离阀42的外部压力源接口关闭。

本发明的稳压器先导式安全阀具有如下功能模块。

1)热态超压保护

由图1中主阀1、弹簧式导阀2、第二电磁先导阀32、第一隔离阀41、第二隔离阀42完成热态超压保护。

热态超压保护时工作介质是饱和蒸汽。热态超压保护过程中，第一电磁先导阀31关闭,第三隔离阀43开启，第二隔离阀42的外部压力源接口关闭。当系统压力异常超压时，系统压力达到弹簧式导阀2的开启压力，弹簧式导阀2的阀瓣打开，排放主阀1中主阀腔的压力，主阀腔的压力下降，主阀1的阀瓣在系统介质力的作用下自动打开，从而排放系统中的压力。主阀1打开后系统压力降到回座压力时，弹簧式导阀2的阀瓣关闭，主阀1中主阀腔的压力上升，主阀1阀瓣在介质力的作用下关闭。这个过程实现了稳压器先导式安全阀对系统的热态超压保护。

如果稳压器先导式安全阀的弹簧式导阀选用的是带电磁驱动装置的弹簧式导阀，则弹簧式导阀的开启和关闭由控制信号决定(将开启压力设为开启信号，将回座压力设为关闭信号)。

热态超压保护是通过阀门自动实现，不需要操纵员介入。

2)冷态超压保护

由主阀1、第一电磁先导阀31完成冷态超压保护。

冷态超压保护时工作介质是过冷水。冷态超压保护过程中弹簧式导阀2关闭，第二电磁先导阀32开启，第一隔离阀41、第二隔离阀42、第三隔离阀43开启，第二隔离阀42的外部压力源接口关闭。当核电站某系统故障后需要执行冷态超压保护时，主控室操纵员操作第一电磁先导阀31，使常闭的第一电磁先导阀31开启，排放主阀1中主阀腔的压力，主阀腔的压力下降，主阀1的阀瓣在系统介质力的作用下自动打开，从而排放系统中的压力。当操纵员关闭第一电磁先导阀31时，主阀1中主阀腔的压力上升，主阀1阀瓣在介质力的作用下关闭。这个过程实现了稳压器先导式安全阀对系统的冷态超压保护。

冷态超压保护需要操纵员在主控室人工干预操作完成。

3)充-排功能

由主阀1、第一电磁先导阀31完成充-排功能。

进行充-排功能时的工作介质是饱和蒸汽。充-排功能过程中弹簧式导阀2关闭，第二电磁先导阀32开启，第一隔离阀41、第二隔离阀42、第三隔离阀43开启，第二隔离阀42的外部压力源接口关闭。当核电站在特定的事故下需要排出堆芯余热，主控室操纵员操作第一电磁先导阀31，使常闭的第一电磁先导阀31开启，排放主阀1中主阀腔的压力，主阀腔的压力下降，主阀1的阀瓣在系统介质力的作用下自动打开，从而排放系统中的压力。当操纵员关闭第一电磁先导阀31时，主阀1中主阀腔的压力上升，主阀1阀瓣在介质力的作用下关闭。这个过程实现了稳压器先导式安全阀对系统的充-排功能。

充-排功能需要操纵员在主控室人工干预操作完成。

4)导阀整定压力在线校验

核电站稳压器先导式安全阀安装在系统上，在系统压力低于阀门整定压力的情况下，无需拆下阀门就可以实现导阀在线整定压力校验。

由弹簧式导阀2、第一隔离阀41、第二隔离阀42完成导阀整定压力的在线校验。

导阀整定压力在线校验时，关闭第一隔离阀41和第二隔离阀42，使弹簧式导阀2与主阀1隔离。打开第二隔离阀42的外部压力源接口422，使用外部压力源可以完成对导阀的整定压力的在线校验。

5)主阀强制关闭

在热态超压保护过程中，如果弹簧式导阀2发生不能及时回座从而导致主阀不能关闭的事故，可由操纵员在主控室人工操作接通第二电磁先导阀32电源，关闭第二电磁先导阀32使主阀1强制关闭。

6)主阀腔压力显示

在稳压器先导式安全阀工作过程中，为了显示主阀1主阀腔压力，设置了第三隔离阀43，第三隔离阀43的进口与主阀1的主阀腔相连，第三隔离阀43的出口与压力显示仪表5相连。

本发明的核电稳压器先导式安全阀可能具备这些全部的功能模块，也可以具备其中部分功能模块。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。