由于在核动力装置的系统中,阀门故障可能引起严重的后果,所有参与阀门制造过程和运行过程的单位,应对阀门工作的安全可靠性按照自己所参与的范围和职能承担相应的责任。对阀门的主要要求应由订货单位(设计单位)明确规定,订货单位负责正确选择阀门的类型。阀门设计者应研制出能完全满足订货要求的结构,设计者应对所采用的结构方案负责,其中最重要的方案应和用户协商确定。
制造厂必须供应合格产品,完全满足由阀门设计人员制定的产品要求。制造厂对提供的产品质量负责。安装单位应完全按照阀门的结构特点(介质的流向、衬垫或填料的材料、紧固件材料等)安装在设计所规定的位置上,它对全部安装工作的质量负责。运行单位和运行人员应遵守阀门的运行规程,负责按时进行技术维护和检修。
为了制造出高质量的阀门,并对它们进行进一步的改善,所有参加制造与运行的单位必须共同合作。为了能满足其功能和运行条件等诸方面的综合要求,创造出适当的结构,必须在设计和加工工艺方面采取有效措施:如选择适当的材料、编制零件的正确制造工艺、制造出可靠的部件等。只有那些有条件的企业和专业化单位才许可制造用于核动力装置上的阀门,它们必须按照规程、各种标准和技术条件,具有保证高质量地完成任务和技术手段。
在美国,设计和生产核电站用阀门的许可证,只授予那些有能力保证生产高质量阀门的工厂,它们必须按照《美国机械工程师学会(ASME)锅炉和压力容器规范》进行设计和制造。为此,它们必须具有丰富的经验、技术高超的工人和高精度的设备。这些工厂有权在他们的产品上打上相应的质量标记(标记N)。为了获得使用这种标记的权利,制造厂必须与具有全权在生产过程中检验产品质量的机构签订合同,并由这个检验机构的代表在该厂的成品上打上标记N。
由于阀门工作的参数和介质及所完成的功能不同,在管路上安装的地点、操作和运行条件又不一样,使得对不同类型、不同等级和不同形式的阀门必须提出不同要求。考虑到阀门及其服务对象的功能,对每种阀门产品都要提出一套明确的要求。对阀门的共同要求可归纳如下:
1)强度和刚度。能承受持久的和短时间的压力、作用力和转矩,而不出现明显的弹性和塑性变形,以保证产品能正常工作。
2)耐久性。在预定的时期内,在首次故障之前能以给定的概率无故障地或以允许的故障率完成自己功用的能力。
3)对于工作介质具有耐蚀性。
4)循环寿命。以给定的概率,在首次故障之前,完成给定的循环动作次数的能力。
5)外密封和内密封,即对外部介质能密封,对被阀瓣所截断的两段管道能密封。
6)采用所要求的驱动装置和能源(电、水、汽、油、压缩空气)。
7)保证给定的动作速度。
8)能安装在所要求的位置上。
9)规定与管道的连接方式(焊接、法兰连接、端面接头连接或卡套连接)。
10)操作简单方便。能在操纵人员方便的位置上,用规定的操作力,手动操作阀门。
11)结构的工艺性。制造耗费最少的人力和资金。
12)维修方便。耗费最短的时间、最少的劳力和资金就能恢复阀门的工作能力。
13)尽量减少用材及减轻阀门重量。
14)真空密封性能。
15)阀瓣和阀座等部件材料的耐冲蚀性。
16)具有备用手动驱动机构。
17)带手动就地操纵和遥控操作的阀门,应有阀瓣位置指示器。
18)遥控操纵的阀门应有终端位置信号器。
19)将阀瓣停止在任意位置上的可能性。(www.xing528.com)
20)有调整关闭和开启动作持续时间的可能性。
21)无人维护,即阀门不进行技术维护、调整、定期加油等就能完成自己的职能。
22)无噪声、无振动。
23)无易激活的合金元素(如钴及其他某些元素)。
24)当阀门长期处于关闭或开启位置后,能保证可靠的动作。
25)介质易于从阀门的内腔排放的可能性。
26)当向阀门充注介质时有排放空气的可能性。
27)不应有难于清洗的滞留区和内腔。
28)具有清洗内腔用的可拆卸的手孔盖。
29)为了更换损坏的产品有远距拆卸和安装阀门的可能性。
按照规程,设备、管道及它们的部件(其中包括阀门)的设计和制造、安装和检修的技术条件,应由各主管设计单位及生产厂的主管部门共同协同汇总、拟定和审批。同时,提出的设计和技术条件,应完全符合设计单位的要求。
如在设备的制造、安装、修理或运行过程中,需对原设计进行修改,那么事先必须取得这些设备原设计单位的同意。
设备应与规定形式的说明书和安装运行规程一起提供给订货单位。阀门的说明书应由制造厂提供,而规程应由相应的安装和设计单位制定。
公称尺寸大于DN20的阀门,如用合金钢制造,在说明书上应有制造主要零件(阀体、阀盖和紧固件)所用的材料牌号、公称尺寸、公称压力或工作压力和介质温度等。在阀体的显著位置钉上标牌,标牌的内容包括:制造厂的名称或商标、出厂年月、设备编号、公称尺寸、公称压力或工作压力和工作温度,壳体试验压力、密封试验压力。在阀体上应标明介质流向的箭头。在手轮上标明手轮开关的转动方向。
设计单位应对阀门设计、强度计算和材料选择的正确性及是否符合规程等负责。而对阀门制造、安装和检修的质量负责是完成相应工作的单位。
规程对包括阀门在内的设备规定了下列一般要求。
阀门应在设计要求的使用期限内能安全可靠地运行。应规定对母体金属和焊接接头能用无损检测方法进行检查,能进行擦拭、清洗排放和检修。如果根据设备和管道的布置条件或辐照条件,按规程用现有的手段不能完成就地检查金属状况时,则应采用专门的装置和方法来保证完成上述检查。
对于设备和管道的所有部件,凡运行人员能接近的部位,如果其外壁温度高于45℃,则必须进行绝热保温,使绝热层外表面的温度不高于45℃。在运行过程中需要检查和测量金属变形的管段,应安装可拆卸的绝热层。阀门应安装在便于维护和检修的地点。必要时应设立扶梯和平台。对于要求操作力大或远距离操作维护的阀门,应设置机械驱动装置或电动装置。为降低上述操作力,在二回路的管道上,可设置旁通管路,能减小闸板前后的压差。在主回路的设备和管道上不允许采用铸铁阀门。
由核动力装置设计单位提出的阀门设计的技术要求,除上述要求外,还应包括下列内容:
1)阀门的主要参数:等级、所要求的结构型式、公称尺寸DN、公称压力PN、流量系数Kv、控制方式、驱动装置类型、气动或液动的工作介质、动作时间、所要求的流体阻力系数值、密封性能。
2)运行条件:介质及其性质、工作压力和工作温度、工作压力和工作温度的可能波动值、化学成分、侵蚀性和放射性水平、阀门的主要用途和它在系统中的安装位置、动作频率(启、闭时间)、可利用度、运行期限、工作年限(一般为25~40年),所要求的可靠性指标、维护和检修的可能性。
3)附加要求:可能出现的偏离于正常运行条件(冷水进入加热过的阀门内而发生的阀内热冲击),要求在电源和压缩空气参数发生偏离等的不同情况下,都能保证达到阀门必要的开启和关闭位置,地震作用于带阀门系统的可能性等,阀门必须能排空、清理、清洗和放射性去污。
由阀门的设计单位制定的技术文件随阀门一起支付用户。其内容应包括为设计、安装和运行单位选型及正确的安装使用阀门所必须的全部资料,其中包括如布局、阀门的连接尺寸、主要零件的材料,以及它们的热处理和所采用的防护涂层,不同形式的试验方法、范围及结果。
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