核级弹簧式平行板闸阀及旁通结构优化设计

摘要

在国内现有的压水堆核电站初始设计过程中，未能够充分考虑阀门在实际运行过程中可能会产生锅炉效应的影响。
　　锅炉效应是一种因为初始设计缺陷从而造成的共模故障，它有可能引发核电厂的某些闸阀无法启闭或者密封性受到破坏。对于某些与核安全相关的安全壳隔离阀，可能会由于阀门故障而引起核电厂第三道屏障破坏或安全注入系统失效，从而会使堆芯损伤的概率增大。因此，必须针对这一现象进行研究分析，对那些受到锅炉效应影响的阀门进行确认，并制定相应的改进方案予以治理。
　　本文研究了压水堆核电厂产生锅炉效应的几种因素以及锅炉效应造成核电厂内部分闸阀产品闸板卡死或者密封失效的问题。通过分析核电厂内几种能够受锅炉效应影响的闸阀类型，最终选取核级弹簧式平行板闸阀作为研究对象。
　　首先针对阀门的形式，研究了消除锅炉效应的几种方案，通过对比选取能够较完美消除锅炉效应的方法，即使用双向单面密封的旁通阀门。
　　然后根据主体阀门的技术要求等，确定旁通阀门的、结构尺寸、工艺参数和运行工况等。重点对旁通阀门密封结构、密封性能及密封机理进行研究，主要针对阀体、阀瓣等关键部件进行了结构优化，使旁通阀门结构更为简单、可靠。
　　其次通过三维造型、计算机模拟以及传统力学计算的方式，对旁通阀门以及整个旁通系统的强度应力、固有频率等进行了定量计算。
　　最终，根据增加旁通阀门的整个阀门结构，设计一套试验装置，使其能够通过相应的强度、密封等使用。
　　本文主要针对消除核级弹簧式平行板闸阀锅炉效应的分析与研究，重点是研究主阀以及旁通阀门的主体结构、密封机理等，为该类阀门消除锅炉效应提供了具体的实施方法。

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附表索引

第1章 绪 论

1.1引言

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题的研究目标

1.4 本课题的研究内容

1.5 本课题拟解决的关键性问题

第2章 压水堆核电站及其使用阀门的简介

2.1 压水堆核电站简介

2.2 核电站用阀门介绍

2.3 本章小结

第3章 锅炉效应的研究

3.1 引言

3.2 核电厂产生锅炉效应的因素

3.3 锅炉效应引发的问题

3.4 受锅炉效应影响阀门的改进方案

3.5 本章小结

第4章 平行板闸阀及其旁通结构的研究

4.1 引言

4.2 平行板闸阀结构的优化

4.3 旁通阀门设计成本估算

4.4 旁通阀门设计流程

4.5 旁通阀门结构的优化

4.6 旁通系统管路的结构设计

4.7 本章小结

第5章 旁通阀门的计算分析

5.1 引言

5.2 旁通阀门阀体的强度计算

5.3 旁通管路系统的抗震鉴定

5.4 本章小结

第6章 旁通阀门试验的研究

6.1 引言

6.2 试验条件和环境

6.3 试验方案

6.4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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