某核电厂下泄隔离阀关闭时间不满足要求的原因分析.pdfVIP

某核电厂下泄隔离阀关闭时间不满足要

求的原因分析

摘要：文章介绍了下泄管线壳外隔离阀关闭时间超出设计值问题的发现、分

析和处理过程，从下泄管线壳外隔离阀阀门结构及其供排气回路入手，分析各类

可能导致下泄管线壳外隔离阀关闭时间过长的原因，并制定出针对性的解决方法，

结合工程实际，最终择出最优的解决方法并加以验证，解决了下泄管线壳外隔离

阀关闭时间过长的问题，同时对后续机组提出了更为合理的优化建议。

关键字：气动阀；下泄；电磁阀；减压阀；过滤器

1.基本信息介绍

1.1气动阀介绍

气动阀是一种以压缩空气为动力源的阀门，按进气后阀门状态分类可分为进

气开气动阀和进气关气动阀，按阀门结构分类可分为气动截止阀和气动蝶阀。气

动阀结构简单，可靠性高，在丧失动力源后，可自动切换至安全状态，保证管道

介质的可靠隔离，因此在核电厂得到广泛应用。某些重要阀门对气动阀开关时间

有严格要求，以保证在事故情况下，阀门可以迅速，以保证相关安措即时、有效

地响应，缓解或消除事故的影响。

1.2下泄管线壳外隔离阀介绍

下泄隔离阀用于隔离下泄管线，防止放射性流体释放到安全壳外。RCV010VP

为下泄管线壳外隔离阀，当CIA（安全壳A阶段隔离信号）触发后，RCV010VP及

RCV003VP同时接收到（下泄管线壳内隔离阀）关闭信号，RCV010VP脱离开限位

后，向RCV007/008/009VP（下泄孔板隔离阀）发出关闭指令，下泄管线隔离，防

止放射性流体释放到安全壳外。当手动隔离下泄管线时，直接关闭RCV010VP，

RCV010VP脱离开限位后，向RCV003/007/008/009VP发出关闭指令，下泄管线隔

离。

由于下泄管线高温高压的特性，因此对阀门时间及动作顺序有严格要求，避

免出现非预期瞬态，具体要求如下：

1）RCV007/008/009VP需要在RCV003VP关闭之前关闭，避免下泄孔板下游出

现闪蒸现象：若RCV003VP先关闭，在下泄孔板的作用下，下泄孔板前后压力快

速减小，突然失压的冷却剂由于温度还很高，将会出现闪蒸现象，引起管道剧烈

振动和声响，给系统运行带来隐患；

2）RCV007/008/009VP需要在RCV010VP关闭之前关闭，避免下泄管线超压：

若RCV010VP先关闭，RCV010VP与RCV007/008/009VP形成水实体，下泄孔板将会

失去降压作用，将导致下泄孔板与RCV010VP间的这段管线超压；

3）RCV003/007/008/009/010VP启闭时间均要求小于等于15s。

RCV010VP关闭时间过长将会违反第1）、3）条规定，下泄管线自动隔离时，

RCV003/010VP同时收到关闭指令开始关闭,由于RCV010VP关闭时间过长，

RCV007/008/009VP收到关闭指令的时间就会延迟，从而导致RCV003VP在

RCV007/008/009VP之前关闭。

1.3某核电厂试验情况介绍

在进行RCV010VP现场验证时，发现阀门从接收到关命令到阀门脱离开限位

需17s，阀门从脱离开限位到关限位触发需要11s，关闭总共用时28s，不满足关

闭时间小于等于15s的设计值。

RCV010VP为气动截止阀，当阀门接受到开启指令时，此时供气管线上的电磁

阀与气动阀气缸连通，气动阀气缸里的膜片在压缩空气作用下克服弹簧力带动阀

杆向上运动，阀门开启，当阀门接受到关指令时，此时供气管线上的电磁阀与大

气连通，气动阀气缸开始排气，随着压缩空气的排出，气动阀膜片受到压缩空气

的作用力逐渐减小，最后在弹簧的回复力作用下，带动阀杆开始向下运动，直至

阀门关闭。

可以看出，气动阀动作实际上是力的平衡问题，阀门全开时，弹簧拉伸，而

弹簧拉伸量是固定的，因此，阀门关闭时，弹簧介入越早，阀门关闭时间越短。

1.4RCV010VP气路介绍

RCV010VP气路流程示意：压缩空气管网→过滤器→电磁阀→气动阀气缸

1、压缩空气管网：提供压力为8bar的压缩空气，为气动阀提供驱动力；

2、过滤器：过滤压缩空气中的杂质，防止杂质进入气动阀气缸；

3、电磁阀：控制气动阀气缸的进气和排气。电磁阀得电时，压缩空气进入

气动阀气缸，在压缩空气的作用下，气缸膜片带动阀杆向上运动，阀门开启；电

磁阀失电时，气动阀气缸与大气连通，