用于核电厂的分段式换料水池水闸门及其装配方法与流程

本发明涉及一种用于核电厂的分段式换料水池水闸门及其装配方法。属于核电技术领域。

背景技术

分段式换料水池水闸门是ap/cap1000系列核电厂停堆大修期间需要使用的专用设备，可实现换料水池堆腔侧和构件池侧的隔离，从而为堆腔侧低于法兰端设备的检修操作创造了条件。在使用工况下，需要通过水闸门实现反应堆水池两侧的隔离，存放堆内构件和上部组件的构件存放水池保持约19m左右的高水位以实现对被活化的带放射性的堆内构件辐射的屏蔽，而压力容器侧水池内的水可以排干以便于执行低水位的检修操作。换料水池水闸门良好的水密封性可降低检修人员暴漏在放射性环境中的危险，保证检修人员的安全，并能提高了检修效率，缩短检修时间，带来可观的社会经济效益，因此良好的水密封性能对换料水池水闸门至关重要。

以大亚湾核电站换料池水闸门为例，其是整体式不锈钢焊接结构，重量约为16t，有两道密封橡胶圈。换料池水闸门不安装使用时，竖直依靠在稳压器隔间存放，稳压器隔间顶部有固定水闸门的装置，水闸门仅能在安全壳厂房内实现整体转运、倾翻存放和安装使用，不能完美解决进出安全壳尺寸受限的问题，且后续维护更换非常不方便。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种用于核电厂的分段式换料水池水闸门及其装配方法，其分段式结构解决了进出安全壳尺寸受限的难题，可实现换料水池水闸门壳内拼装使用壳外存放的工艺需求；良好的密封性能降低了检修人员受到过量辐照的风险；通过在核电机组检修过程中应用此水闸门，可以极大提高检修效率，缩短大修工期，提高机组利用率，保护检修人员的安全，带来了良好的经济和社会效益。

本发明的目的是这样实现的：

一种分段式换料水池水闸门，其特点是：它包括上分段、中分段和下分段，相邻的两个分段之间设置有联接密封垫，并通过螺栓和螺母连接，上分段的顶部设置有两个吊耳，上分段的侧面设置有栓绳环，中分段和下分段的顶部设置有两个导向销，上分段和中分段的底部均设置有孔，每个分段上的孔分别与其相邻分段上的导向销对应，上分段、中分段和下分段的侧面均设置有压条组件，压条组件包括多个压条，相邻的压条之间设置有充气密封组件。

本发明一种分段式换料水池水闸门，其压条组件包括三个压条，其中，位于上方的压条呈l型，位于中部的压条呈u型，位于下方的压条呈倒l型。

本发明一种分段式换料水池水闸门，其充气密封组件包括气门嘴和气囊，充气密封组件呈u形。

本发明一种分段式换料水池水闸门，其上分段的侧面顶部通过螺钉将压板固定在上分段上。

本发明一种分段式换料水池水闸门，其上分段、中分段和下分段采用06cr18ni11ti奥氏体不锈钢制成。

本发明一种分段式换料水池水闸门，其充气密封组件和联接密封垫均采用通过抗辐照和热老化试验的三元乙丙橡胶制成。

一种分段式换料水池水闸门的装配方法包括以下步骤：

步骤一、确保中分段和下分段的联接密封垫已正确安装；

步骤二、使用环吊连接上分段的两个吊耳，将上分段吊起并移至中分段上方；

步骤三、使用专业吊索具，连接上分段的两个栓绳环，用于微调水闸门吊装过程中的位置和平衡性；

步骤四、利用中分段上的两个导向销，使上分段就位于中分段上方；

步骤五、安装连接螺母，确保中分段与上分段边缘对齐，高低差不大于0.1mm，中分段与上分段形成组合段；

步骤六、使用环吊再次起吊已完成连接的组合段，重复步骤二、步骤三和步骤四完成组合段与下分段的连接；

步骤七、利用环吊和专用工具，实现本水闸门的倾翻，将水闸门平躺后安装充气密封组件；

步骤八、再次利用环吊和专用工具，实现水闸门的倾翻，将充气密封组件安装完成后的水闸门倾翻至垂直状态；

步骤九、利用环吊将水闸门吊入门槽内，连接充气密封组件的气门嘴对气囊充气，气压至0.25mpa停止充气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明一种用于核电厂的分段式换料水池水闸门及其装配方法，包括上分段、中分段和下分段，此种分段式结构解决了进出安全壳尺寸受限的难题，可实现换料水池水闸门壳内拼装使用壳外存放的工艺需求。

2、本发明一种用于核电厂的分段式换料水池水闸门及其装配方法，相邻的两个分段之间通过联接密封垫密封，且各分段侧面通过与压条配合的充气密封组件进行密封，良好的密封性能降低了检修人员受到过量辐照的风险。

3、本发明一种用于核电厂的分段式换料水池水闸门及其装配方法，通过在核电机组检修过程中应用此水闸门，可以极大提高检修效率，缩短大修工期，提高机组利用率，保护检修人员的安全，带来了良好的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明一种分段式换料水池水闸门主视图。

图2为图1的左视图。

图3为图2的a局部放大图。

图4为图1的俯视图。

图5为图4的局部放大图。

图6为图1的b-b剖视图。

图7为图1的c-c剖视图。

图8为本发明的上分段的示意图。

图9为图8的左视图。

图10为本发明的中分段的示意图。

图11为本发明的下分段的示意图。

图12为本发明的充气密封组件的示意图。

图13为图12的局部放大图。

图14为图12的d-d剖视图。

图15为本发明一种分段式换料水池水闸门的总装图。

图16为图15的剖面示意图。

图17为本发明一种分段式换料水池水闸门的关闭状态示意图。

图18为本发明一种分段式换料水池水闸门的打开状态示意图。

图中：

上分段1，

中分段2，

下分段3，

联接密封垫4，

吊耳5，

栓绳环6，

导向销7，

充气密封组件8，

气门嘴8.1，

气囊8.2，

压条组件9，

压板10，

螺钉11，

螺母12。

具体实施方式

参见图1-18，本发明涉及一种分段式换料水池水闸门，包括上分段1、中分段2和下分段3，所述上分段1与中分段2之间设置有联接密封垫4，螺栓依次穿过中分段2顶面、联接密封垫4和上分段1底面并通过螺母12连接，中分段2与下分段3之间设置有联接密封垫4，螺栓依次穿过下分段3顶面、联接密封垫4和中分段2底面并通过螺母12连接，上分段1的顶部设置有两个吊耳5，上分段1的侧面设置有栓绳环6，中分段2和下分段3的顶部设置有两个导向销7，上分段1和中分段2的底部均设置有与导向销7对应的孔，上分段1、中分段2和下分段3的侧面均设置有压条组件9；图5中，压条组件9包括多个压条，其中，位于上方的压条呈l型，位于中部的压条呈u型，位于下方的压条呈倒l型，相邻的压条之间设置有充气密封组件8；图12-14中，充气密封组件8包括气门嘴8.1和气囊8.2，充气密封组件8呈u形，充满后的充气密封组件8位于压条之间起到密封作用。

上分段1的侧面顶部通过螺钉11将压板10固定在上分段1上，保证强度。

分段式换料水池水闸门的装配步骤如下：

步骤一、确保中分段2和下分段3的联接密封垫4已正确安装；

步骤二、使用环吊连接上分段1的两个吊耳5，将上分段1吊起并移至中分段2上方；

步骤三、使用专业吊索具，连接上分段的两个栓绳环6，用于微调水闸门吊装过程中的位置和平衡性；

步骤四、利用中分段2上的两个导向销，使上分段1就位于中分段2上方；

步骤五、安装连接螺母12，确保中分段2与上分段1边缘对齐，高低差不大于0.1mm，中分段2与上分段1形成组合段；

步骤六、使用环吊再次起吊已完成连接的组合段，重复步骤二、步骤三和步骤四完成组合段与下分段3的连接；

步骤七、利用环吊和专用工具，实现本水闸门的倾翻，将水闸门平躺后安装充气密封组件8；

步骤八、再次利用环吊和专用工具，实现水闸门的倾翻，将充气密封组件8安装完成后的水闸门倾翻至垂直状态；

步骤九、利用环吊将水闸门吊入门槽内，连接充气密封组件8的气门嘴8.1对气囊8.2充气，气压至0.25mpa停止充气。

换料水池水闸门只允许在门页两侧均油水的情况下插入或拔出门框，拔出前应先为充气密封件放气泄压；正确插入后才能为充气密封组件8充气密封。

换料水池水闸门仅在停堆换料期间使用，其大部分结构处于水下工作，水上部件处于反应堆厂房操作大厅的环境条件中。

水闸门结构主要材料为06cr18ni11ti奥氏体不锈钢，其他采用的棒材或者管材材料均为06cr18ni11ti，充气密封组件和联接密封垫均采用通过抗辐照和热老化试验的三元乙丙橡胶制成。

本发明也可以推广到其他堆型的核电厂和大型舰船等需要水密封门的行业领域。