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核電閥門用多回轉電動執行器的選型方法

作者:上海貫諾 來源:上海貫諾閥門制造有限公司 發布于:2020-03-23 11:18:44 點擊量:

核電閥門用多回轉電動執行器的選型方法

核電廠電動關斷類閥門被廣泛的應用在核電站的各系統的管道上,起到對介質的截斷和通流的作用。在核電閥門能保證性能和壽命的前提下,閥門的安全性與可靠性取決于電動執行器,正確的合理選用和設定電動執行器,才能使電動閥門的安全性、可靠性得到更有效的保障。相反,如果電動執行器選擇或設定不當,輕者會造成閥門使用性能不能正常的發揮,重者會造成閥門的損壞,從而影響核電廠運行的安全性。本文主要從核電關斷類閥門用多回轉電動執行機構的選擇和設定的安全性進行了分析和研究,對于多回轉電動執行機構關于開關時間、動作特性等使用性能的分析不在本文的研究范圍內。 

核電閥門用多回轉電動執行器的選型方法

核電廠電動關斷類閥門中采用多回轉電動執行器的具有代表性的閥門有閘閥、截止閥等閥門。核電廠的運行工況一般分為正常工況,異常工況和事故工況。安裝在核電廠的電動閥門要能在各種不同工況下都能保證運行的安全性和可靠性,因此電動閥門配備的電動執行機構也應針對這三種工況進行選型和設定。 

 

核電閥門用多回轉電動執行器力矩值的分析與計算

多回轉電動執行器涉及安全性保證和控制的主要部件為力矩開關和限位開關。力矩開關通常是保護閥門和電動執行器不被損壞,限位開關是用來控制閥門的開關位置。在多回轉電動執行器的眾多參數中電動執行器的額定輸出力矩、力矩開關觸發值和電機跳閘值是涉及閥門和電動執行器安全的關鍵參數。本節主要針對在閥門運行在正常工況,異常工況和事故工況三種不同工況時,如何對閥門與電動執行器配合的關鍵參數進行計算和選型。 
1、正常工況 

正常工況(第二類工況)是指設備正常運行期間可能遇到的一種工況,包括穩態運行工況以及與啟動、停運有關的瞬態。此工況為閥門工作的最多的工況,因此應根據此工況下閥門所需的操作扭矩來選擇電動執行器的額定輸出力矩。 根據計算出的開、關操作扭矩的最大值來對電動執行機構的額定輸出力矩進行選擇。例如:閥門關閉力矩:3160N.m,開啟力矩:4000N.m,應按最大力矩值4000N.m進行電動執行機構的選型。 
2、緊急工況 

緊急工況(第三類工況)是指設備在稀有的事故情況下所處的工況。此類工況很少發生,但也必須考慮。此工況為閥門工作較少工況,在此工況下閥門工作的壓力和溫度將會有一定的波動,特備是可能會有一定的升高,因此閥門開、關操作力矩也相應會有所升高。根據RCC-M規范要求,在此工況對應于LevelC級限制,設備應限制在過度變形、塑性失穩范圍內,因此閥門在此工況下運行時,必須保證電動執行機構的輸出操作力矩不能超過閥桿材料許用應力,即在閥桿材料沒有超過許用應力前電動執行機構應停止工作。 
3、事故工況:

事故工況(第四類工況)是一種極不可能出現的工況,但對于造成設備安全性的后果應予以研究。不應因此類工況出現的概率太小而不予考慮。根據RCC-M規范要求,在此工況對應于LevelD級限制,設備應限制在彈性或彈塑性失穩的范圍內。在此工況下閥門工作的壓力和溫度將會有較大的波動,特別是會有較大的升高,因此閥門的開、關操作力矩也相應會有所升高。因此閥門在此工況下運行時,必須保證在閥桿材料沒有超過其屈服強度前電動執行機構應停止工作。 


核電閥門用多回轉電動執行器的選型結束語

綜合以上分析,在進行多回轉電動執行機構的選型時要計算,及根據以下數據選擇選擇和設定電動執行機構: 85%額定電壓下電裝的輸出扭矩閥門開、關值的最大值力矩T1。 電動執行機構內部力矩開關的觸發值閥桿許用強度所能承受的最大力矩值T2。 電動執行機構內部電機跳閘力矩開關的觸發值閥桿屈服強度所能承受的最大力矩值T3。 




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