爆破阀用药筒结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及爆破阀技术领域，特别涉及一种爆破阀用药筒结构。
【背景技术】
[0002]爆破阀是目前最先进的三代核电站的独有安全阀，其作用是在严重事故工况下，通过开启阀门信号触发爆破单元，爆破阀单元的火药燃烧产生的高压气体推动阀门中的活塞运动，切断阀门通径的盲管，冷却水即可进入堆芯进行冷却。爆破阀能够有效缓解和预防严重事故，减少了核电机组安全设备数量，改善机组安全性和经济性，是第三代核电机组的技术亮点之一。
[0003]爆破单元是爆破阀的核心部件，也是爆破阀与普通核安全阀的最大不同之处，药筒是爆破阀的关键器件之一，其内部装填的火药是活塞做功的能量来源。
[0004]由于爆破阀必须在核电站发生严重事故后两至三日内仍能可靠工作，而核电站发生事故后，爆破阀将受到最高470kPa的硼酸蒸汽压力作用，因此，要确保爆破阀能够在事故工况下正常可靠作用，完成既定功能，防止核电站事故升级，需要药筒具有极高的气密性，防止事故后环境中的蒸汽渗入药筒内使火药性能退化。
[0005]采用金属薄片作为药筒密封片时，由于药筒中火药颗粒很小，在装填火药过程中极易在焊接区域产生浮药，难以完全清除，焊接过程中，激光直接作用在火药浮药上或焊接过程产生的高温气体飞派在浮药上的可能性很大。由于火药对激光、热很敏感，焊接金属薄片时浮药燃烧并引燃药筒筒体内火药的风险极高。
【发明内容】
[0006]【要解决的技术问题】
[0007]本发明的目的是提供一种爆破阀用药筒结构，以解决药筒激光焊封时的操作安全问题。
[0008]【技术方案】
[0009 ]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0010]本发明涉及一种爆破阀用药筒结构，包括筒体、点火器接口、密封圈、密封薄片、内板和外板，所述密封圈设置在筒体上，所述密封薄片设置在点火器接口与筒体之间，所述内板设置在筒体内部，所述外板设置在筒体的一个端面，所述内板与筒体形成第一装药区，所述内板、外板、筒体形成第二装药区，所述内板上设置有“米”字形沟槽。
[0011 ]作为一种优选的实施方式，所述“米”字形沟槽的沟槽深度为H/3?2*H/3，其中H为内板的厚度，所述“米”字形沟槽的沟槽宽度大于等于8_。
[0012]作为另一种优选的实施方式，所述密封圈、密封薄片均焊接在筒体上。
[0013]作为另一种优选的实施方式，所述内板和外板通过激光焊接在筒体上，所述焊接时激光的功率为0.75kW?1.5kW。
[0014]作为另一种优选的实施方式，所述内板的厚度小于0.5mm。
[0015]作为另一种优选的实施方式，所述密封圈的材质为石墨材料。
[0016]作为另一种优选的实施方式，所述石墨材料的抗拉强度不小于4.5MPa、压缩率不小于41%、碳含量大于99.5%、氯含量小于30ppm、硫含量小于200ppm。
[0017]作为另一种优选的实施方式，所述筒体、密封薄片、内板和外板的材质均为不锈钢。
[0018]作为另一种优选的实施方式，所述密封薄片的厚度为0.1mm?0.35mm。
[0019]作为另一种优选的实施方式，所述第一装药区内装填的火药的密度大于第二装药区内装填的火药的密度，所述第一装药区内装填的火药的密度不低于0.9g/cm3。
[0020]【有益效果】
[0021]本发明提出的技术方案具有以下有益效果:
[0022]本发明提供的爆破阀用药筒结构能够通过调整第一装药区内装填的火药和第一装药区内装填的火药可以达到对药筒输出压力进行调节的目的，另外，本发明通过设计内板和外板结构以及采用激光焊接工艺焊接内板和外板，保证了药筒的强度、密封性，同时能够有效减小火药输出能量损失，因此，本发明保证了爆破阀用药筒的功能实现，能够使爆破阀正常开阀。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的实施例一提供的爆破阀用药筒结构的原理图。
[0024]图2为本发明的实施例一提供的内板结构原理图。
[0025]图中，1-密封圈；2-密封薄片；3-筒体;4-装药区；5-内板;6_装药区；7_外板;8_点火器接口。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的【具体实施方式】进行清楚、完整的描述。
[0027]实施例一
[0028]图1为本发明实施例一提供的爆破阀用药筒结构的原理图。如图1所示，包括筒体
3、点火器接口 8、密封圈1、密封薄片2、内板5和外板7。
[0029]本实施例中，密封圈I焊接在筒体3上，密封圈I的材质为纯石墨材料，石墨材料的抗拉强度不小于4.5MPa，压缩率不小于41 %，碳含量大于99.5% ,氯含量小于30ppm，硫含量小于200ppm。只有满足这些指标要求特别是在辐照、高温等环境下才能保证密封圈I的密封性。
[0030]本实施例中，密封薄片2设置在点火器接口8与筒体3之间，用于对点火器接口 8与筒体3的连接处进行密封，具体地，密封薄片焊接在筒体上，密封薄片2的厚度在0.1mm?0.35mm之间，密封薄片2的厚度太大会造成点火器无法穿过密封薄片2去点燃装药区4内的火药，以至于药筒无法完成功能从而使爆破阀失效。需要说明，每个点火器接口与筒体3之间均设置有密封薄片，因此，点火器数量不同，对应的密封薄片的数量也不同。
[0031 ]本实施例中，内板5设置在筒体3内部，外板7设置在筒体3的一个端面，内板5与筒体3形成装药区4，内板、外板、筒体形成装药区6，即通过内板5将装药区4和装药区6隔开。具体地，内板通过激光焊接在筒体上，外板7外边缘通过激光焊接在筒体上，对外板7和内板5进行焊接时，激光的功率为0.75kW?1.5kW，激光的功率过大则焊接的范围广、温度高导致火药燃烧的概率增大，带来安全风险，激光的功率过小则焊接的强度小，容易造成药筒的密封泄露。另外，外板7外边缘与装药区6内火药的距离不小于3mm，焊接点与装药区6内火药的距离较大，保证了焊接时的热量不会点燃火药6，同时又能保证焊接能量从而保证焊接强度。外板7内侧厚度小于1mm，这样才能够保证药筒的完整性同时能量损失较小。另外，在对内板5进行焊接时，焊接点为内板5的外边缘与筒体3的接触处，处于此位置的焊接点与火药的距离最大，保证了焊接时的热量不会点燃装药区4内的火药，此外，内板5的厚度小于
0.5mm，如果内板5的厚度太大会造成装药区4内的火药燃烧后不容易穿透内板5，造成装药区4内的火药较大的能量损失，可能导致装药区6内的火药不发火。
[0032]本实施例中，装药区4内的火药的密度大于装药区6内的火药的密度，装药区4内的火药的密度不低于0.9g/cm3，装药区4内的火药的密度太低易造成药筒受到振动时点火器点火的地方出现空隙，进而导致点火失败造成爆破阀失效。另外，根据输出力的要求，可以调整装药区4内的火药和装药区6内的火药的类别和密度。
[0033]本实施例中，为减少能量损失，内板5上设置有“米”字形沟槽，如图2所示。其中“米”字形沟槽的沟槽深度为H/3?2*H/3，其中H为内板的厚度，“米”字形沟槽的沟槽宽度大于等于8mm。“米”字形沟槽能够有效保证装药区4内火药和装药区6内火药隔开，同时又能保证能量损失影响较小。
[0034]本实施例中，筒体3、密封薄片2、内板5和外板7的材质均为不锈钢，以满足核电使用环境要求。
[0035]从以上实施例可以看出，本发明实施例提供的爆破阀用药筒结构能够通过调整第一装药区内装填的火药和第一装药区内装填的火药可以达到对药筒输出压力进行调节的目的，另外，本发明通过设计内板和外板结构以及采用激光焊接工艺焊接内板和外板，保证了药筒的强度、密封性，同时能够有效减小火药输出能量损失，因此，本发明保证了爆破阀用药筒的功能实现，能够使爆破阀正常开阀。
[0036]需要说明，上述描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，也不是对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种爆破阀用药筒结构，其特征在于包括筒体、点火器接口、密封圈、密封薄片、内板和外板，所述密封圈设置在筒体上，所述密封薄片设置在点火器接口与筒体之间，所述内板设置在筒体内部，所述外板设置在筒体的一个端面，所述内板与筒体形成第一装药区，所述内板、外板、筒体形成第二装药区，所述内板上设置有“米”字形沟槽。2.根据权利要求1所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述“米”字形沟槽的沟槽深度为H/3?2*H/3，其中H为内板的厚度，所述“米”字形沟槽的沟槽宽度大于等于8mm。3.根据权利要求1所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述密封圈、密封薄片均焊接在筒体上。4.根据权利要求1所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述内板和外板通过激光焊接在筒体上，所述焊接时激光的功率为0.75kW?1.5kW。5.根据权利要求1所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述内板的厚度小于0.5_。6.根据权利要求1所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述密封圈的材质为石墨材料。7.根据权利要求6所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述石墨材料的抗拉强度不小于4.51^&、压缩率不小于41%、碳含量大于99.5 %、氯含量小于30ppm、硫含量小于200ppm。8.根据权利要求1所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述筒体、密封薄片、内板和外板的材质均为不锈钢。9.根据权利要求1所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述密封薄片的厚度为0.1mm?0.35mm η10.根据权利要求1所述的爆破阀用药筒结构，其特征在于所述第一装药区内装填的火药的密度大于第二装药区内装填的火药的密度，所述第一装药区内装填的火药的密度不低于0.9g/Cm30
【专利摘要】本发明涉及爆破阀技术领域，提供一种爆破阀用药筒结构，以解决药筒激光焊封时的操作安全问题，该结构包括筒体、点火器接口、密封圈、密封薄片、内板和外板，密封圈设置在筒体上，密封薄片设置在点火器接口与筒体之间，所述内板设置在筒体内部，外板设置在筒体的一个端面，内板与筒体形成第一装药区，内板、外板、筒体形成第二装药区，内板上设置有“米”字形沟槽。本发明提出的技术方案保证了药筒的强度、密封性，同时能够有效减小火药输出能量损失。
【IPC分类】F16K31/00
【公开号】CN105605280
【申请号】CN201610077575
【发明人】樊星, 王亮, 邢宗仁, 周兴, 周庆, 戴明鸿, 蒋小华, 鲍延年, 赵仕勇, 范玉德
【申请人】中国工程物理研究院化工材料研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年2月4日