核電站閥門的應(yīng)用

       在核電站及核工程設(shè)計(jì)中,閥門經(jīng)常需要布置于放射性區(qū)域或不便操作的高處,造成操作人員不宜或不便接近閥門直接操作,此時(shí)需采用遠(yuǎn)距離操作閥門。工程設(shè)計(jì)中掌握遠(yuǎn)距離操作閥門的技術(shù)要求,向廠家提出準(zhǔn)確的閥門要求,可有效避免訂貨和安裝過程中可能出現(xiàn)的問題,保證工程進(jìn)度。本文在核電站和多個(gè)工程的設(shè)計(jì)和閥門審查實(shí)踐基礎(chǔ)上,總結(jié)了遠(yuǎn)距離操作閥門的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和技術(shù)規(guī)格書的要點(diǎn),以減少閥門訂貨和安裝過程中可能出現(xiàn)的問題,降低工程風(fēng)險(xiǎn)。

       閥門用于管路的開通、關(guān)斷、流量控制、安全防護(hù),是系統(tǒng)流程中必不可少的一部分。核電站及核工程設(shè)計(jì)中,閥門經(jīng)常需要布置于放射性區(qū)域或不便操作的高處,引起操作人員不宜或不便接近閥門直接操作,此時(shí)需采用遠(yuǎn)距離操作閥門。遠(yuǎn)距離操作閥門又稱遠(yuǎn)傳閥門,是在閥門與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間增加了萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)、加長(zhǎng)桿等連接件。遠(yuǎn)距離操作閥門主要用于放射性場(chǎng)所的工藝管道上,閥體位于紅區(qū),閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如手輪、電動(dòng)頭等)置于房間外的操作間,以減少和避免操作人員對(duì)閥門進(jìn)行操作時(shí)受到放射性物質(zhì)的傷害,同時(shí)便于操作人員的現(xiàn)場(chǎng)檢修。

       1根據(jù)閥門安裝方式可分為穿墻傳動(dòng)桿操縱閥門(簡(jiǎn)稱“穿墻閥門”,穿過混凝土墻臥式安裝)和快速檢修穿地閥門(簡(jiǎn)稱“穿地閥門”,穿過混凝土樓板立式安裝)2根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式可分為手動(dòng)、氣動(dòng)和電動(dòng)閥門;根據(jù)閥門作用原理及結(jié)構(gòu)可分為截止閥、球閥、調(diào)節(jié)閥等各種閥門類型。

       遠(yuǎn)距離操作閥門一般由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)座、傳動(dòng)桿、萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)、閥體部分組成,某些閥門遠(yuǎn)傳結(jié)構(gòu)的組成中還包括轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。此類閥門為特殊訂貨的閥門,需要工程設(shè)計(jì)人員向廠家提出遠(yuǎn)距離操作閥門的技術(shù)參數(shù),并向土建專業(yè)提出閥門的安裝預(yù)留孔洞要求。

在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要求

工程設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用遠(yuǎn)距離操作閥門除了一般的閥門布置要求外,還應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：

       一、確定閥門的布置位置,進(jìn)而確定閥門距墻或樓板的距離及墻或樓板的厚度等參數(shù)。根據(jù)系統(tǒng)流程圖和廠房建筑圖布置工藝管道,確定采用穿墻或穿地閥門,并確定閥體的布置位置,進(jìn)而確定閥門遠(yuǎn)傳機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置。穿地閥門的傳動(dòng)桿與閥體位于一條直線,故驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在閥體的正上方;穿墻閥門采用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)連接,允許操縱桿與閥體的空間角度不大于20°安裝。另外,穿墻閥門也可以通過轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)做成L 型或之字形結(jié)構(gòu)。

應(yīng)注意閥體距墻或樓板不能太近,尤其穿墻閥門本體有不能活動(dòng)的部分,需要占用一定的距離,且閥門口徑越大此距離越長(zhǎng),建議一般閥門進(jìn)出口管中心距墻或樓板應(yīng)不低于500mm。

       二、確定閥門的外形尺寸。向廠家咨詢閥門的外形尺寸,主要關(guān)注閥體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸。一般閥門口徑越大,閥體結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸也越大。在布置過程中,應(yīng)保證閥門的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)布置互不干涉,并預(yù)留操作和檢修空間。

閥體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度可參照GB/ T12221《金屬閥門結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》;閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外形尺寸根據(jù)驅(qū)動(dòng)形式的不同而不同,如閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為手動(dòng),手輪的中心間距一般不小于300mm 即滿足要求;若驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電動(dòng)形式,則間距一般以不小于500mm 為宜;氣動(dòng)裝置需要的空間更大。若布置不能滿足上述要求,則需根據(jù)廠家的圖紙合理布置。

       三、向土建專業(yè)提出預(yù)留孔洞要求。根據(jù)遠(yuǎn)距離操作閥門的外形尺寸向結(jié)構(gòu)專業(yè)提供預(yù)留孔洞的位置和大小。對(duì)于穿墻閥門,根據(jù)閥門埋于墻體的支撐座尺寸確定孔洞大小,一般略大于支撐座外徑;對(duì)于穿地閥門,還應(yīng)注意孔洞大小是否大于閥體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。這是因?yàn)榇┑亻y門的傳動(dòng)桿與閥體為一個(gè)整體,現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)將閥門整體從上部操作間穿過預(yù)留洞到達(dá)閥體布置位置。若由于預(yù)留孔洞較小,閥門無(wú)法穿過孔洞,則閥門無(wú)法安裝。而穿墻閥門的操縱桿與閥體采用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)連接,現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)可拆除萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié),僅將支撐座和操縱桿穿過墻體再澆注混凝土,故可不考慮閥體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。

       現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),也可以在遠(yuǎn)距離操作閥門安裝完畢后再澆注樓板混凝土。這種情況下,需提前做好施工計(jì)劃,避免影響后續(xù)物項(xiàng)的安裝。

       在某工程的設(shè)計(jì)過程中,結(jié)構(gòu)孔洞為Φ300mm,閥門支撐件的尺寸為Φ270mm,而閥體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為320mm,閥體無(wú)法穿洞進(jìn)入房間,導(dǎo)致閥門無(wú)法安裝,只能通過現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)洞解決此問題,而樓板的厚度為1,000mm,現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)洞的代價(jià)較大。故在向土建專業(yè)提預(yù)留孔洞時(shí),應(yīng)注意閥體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度,選擇閥體和支撐件中尺寸較大者作為預(yù)留洞尺寸的依據(jù)。

        四、審查閥門圖紙。訂貨后,應(yīng)由廠家提供閥門的總裝圖。應(yīng)審查閥門類別、閥門口徑、驅(qū)動(dòng)形式、閥體距墻或樓板的距離、墻或樓板的厚度、連接形式、安全等級(jí)、抗震類別、質(zhì)保等級(jí)等技術(shù)參數(shù)是否與技術(shù)規(guī)格書一致。尤其應(yīng)重點(diǎn)核實(shí)閥體距墻或樓板的距離、墻或樓板的厚度是否與技術(shù)規(guī)格書的要求一致,若不一致,應(yīng)反饋廠家重新設(shè)計(jì),否則現(xiàn)場(chǎng)將無(wú)法安裝,可能導(dǎo)致閥門作廢。

另外,復(fù)核閥門的外形尺寸是否滿足現(xiàn)場(chǎng)土建的安裝要求,布置能否滿足操作和檢修要求,如不滿足,應(yīng)與廠家溝通;若土建未施工,也可以修改土建預(yù)留洞尺寸、工藝布置等,盡量避免現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)安裝問題。

技術(shù)規(guī)格書中需要明確和注意的問題

技術(shù)規(guī)格書是遠(yuǎn)距離操作閥門的訂貨依據(jù),廠家根據(jù)技術(shù)規(guī)格書的要求制造閥門,采購(gòu)方根據(jù)技術(shù)規(guī)格書對(duì)閥門進(jìn)行驗(yàn)收。在技術(shù)規(guī)格書的編制過程中,應(yīng)主要明確以下內(nèi)容。

1、閥門的規(guī)格型號(hào)

技術(shù)規(guī)格書中應(yīng)明確閥門的規(guī)格型號(hào)、閥門類別、驅(qū)動(dòng)形式、距墻或樓板的距離、墻或樓板的厚度、工作介質(zhì)、閥門口徑、連接形式、安全等級(jí)、質(zhì)保等級(jí)等要求,并列出閥門清單。

2、 遠(yuǎn)傳機(jī)構(gòu)的要求

技術(shù)規(guī)格書中應(yīng)明確規(guī)定驅(qū)動(dòng)方式的要求;遠(yuǎn)傳機(jī)構(gòu)強(qiáng)度和力矩等的要求;穿墻或穿樓板部分輻射屏蔽和密封的要求;閥門調(diào)節(jié)余量的要求,能夠補(bǔ)償土建施工誤差、安裝誤差和管道膨脹誤差的位移量;注明土建預(yù)留孔洞的尺寸,閥門應(yīng)滿足現(xiàn)有預(yù)留洞施工安裝的要求;如閥門安裝位置有鋼敷面需與支撐件連接,應(yīng)注明;設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)便于拆裝和維修的要求等。

若對(duì)電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有特殊要求,需明確。如某工程中采用電動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu),要求電動(dòng)頭采用一體化產(chǎn)品,并對(duì)輸出力、工作電源、防護(hù)等級(jí)、人機(jī)交互界面、異常情況報(bào)警和保護(hù)、控制信號(hào)、質(zhì)量等進(jìn)行了要求。

閥體要求

明確對(duì)主體材質(zhì)的要求;明確閥門的連接形式的要求;其他特殊要求。

試驗(yàn)和驗(yàn)收要求

應(yīng)明確閥門需要進(jìn)行的試驗(yàn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)主要包括密封試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)等,抗震閥門還應(yīng)要求抗震分析或抗震試驗(yàn)。

其他要求

技術(shù)規(guī)格書中還應(yīng)提出遠(yuǎn)距離操作閥門的供貨和服務(wù)范圍;需提供的文件,包括閥門制造文件、總裝圖、安裝文件、調(diào)試和運(yùn)行維修手冊(cè)、不符合項(xiàng)及其他質(zhì)保文件、裝箱清單等;需提供的備品備件等;還可以提出質(zhì)保、包裝運(yùn)輸、涂漆等要求。

實(shí)際工程操作中的注意事項(xiàng)

工程設(shè)計(jì)過程中,閥體距墻或樓板的距離及墻或樓板的厚度是遠(yuǎn)距離操作閥門最重要的技術(shù)參數(shù),如出現(xiàn)錯(cuò)誤,可能導(dǎo)致閥門報(bào)廢,增加采購(gòu)成本和影響工程進(jìn)度,應(yīng)尤其重視。

技術(shù)規(guī)格書中重點(diǎn)應(yīng)列出閥門清單,清單中應(yīng)包括閥門口徑、閥門數(shù)量、遠(yuǎn)傳機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度、樓板的厚度等主要技術(shù)參數(shù),使訂貨清晰明確,保證采購(gòu)質(zhì)量。

遠(yuǎn)距離操作閥門作為特殊的閥門,掌握其技術(shù)要求,提出準(zhǔn)確的閥門需求,可有效避免訂貨和安裝過程中可能出現(xiàn)的問題而影響供貨或安裝進(jìn)度,進(jìn)而避免應(yīng)用損失,降低工程風(fēng)險(xiǎn),保證工程進(jìn)度。

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