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核电厂阀门阀瓣与阀杆连接销钉提取装置的设计与使用

2024-10-17 23 上传者：管理员

摘要：EPR机组核岛调节阀由于运行期间频繁动作，阀杆与阀瓣连接销钉难以顺利脱开，传统检修工艺主要通过锤击方式，阀瓣与阀杆组件咬死风险极高，且放射性SAS内作业，操作极为不便，伤手及人员沾污风险极高。因此，设计并开发阀瓣与阀杆连接销钉提取专用工具将有效解决该问题并提高检修质量。

关键词：
核岛调节阀
核电站
检修工艺
销钉
锤击
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1、背景

EPR机组核岛调节阀由于运行期间频繁动作解体检修必须将阀瓣销取出后，旋下阀瓣才能将阀杆连接组件从阀盖中抽出。传统检修工艺通过用销子冲敲击，为防止将阀杆敲弯需要将阀盖垫平，并将阀瓣垫实。因此开发便携式的销钉提取装置，实现工作现场的快速钻取销钉的工作。

图1阀门销钉结构示意图

2、销钉提取专用工具介绍

2.1 销钉提取专用工具设计

核岛调节阀在拆除销钉时发现，销钉因配合较紧密加上长时间的运行，导致销钉无法正常取出，此时就需要将销钉破坏性拆除，钻取销钉。因阀瓣组件与阀盖是组装在一起的，无法整体在机床上实现钻取销钉的工作。因此开发便携式销钉钻取工装，以便在工作现场实现快速钻取销钉的工作。

工具开发关键点：

(1) 锥形顶针定位：使用锥形的定位螺钉，定位销钉孔，此方法定位快速便捷，定位精度高；

(2) 多尺寸适配环：更换不同尺寸的适配环，适配不同尺寸的阀瓣，安装紧密不伤阀瓣；

(3) 导向螺钉：定位后安装导向螺钉，通过导向螺钉可防止在钻取销钉时钻头偏转偏移损伤阀瓣阀杆的导向孔；

(4) 两半式机构设计：不受阀瓣结构限制，能快速安装到位，拆装便捷；

(5) 观察孔：通过观察孔可观察到定位情况，并能通过观察孔排除钻取销钉时的铁屑。

主要技术要点：

(1) 整体安装：使用合适的适配环初步安装钻取装置；

(2) 定位：使用定位螺钉，调整工具位置，定位后锁紧夹具锁紧螺钉；

(3) 更换导向螺钉：取下定位螺钉更换合适尺寸的导向螺钉；

(4) 销钉钻取：使用手电钻钻取销钉，钻取时保证钻头对中防止钻头折断，并及时排除碎屑。

图2阀门销钉设计示意图

图3销钉提取专用工具及现场使用情况

2.2 大修现场应用情况介绍

销钉提取专用工具的设计与使用已在中广核多基地大修业务中广泛应用并取得良好的实施效果，该套装置有效的提高工作现场的工作效率、减少高剂量区人员的受照剂量以及确保检修质量。目前该套工具已获得国家实用型发明专利，提高工作效率的同时，降低设备本身沾污的风险，辐照辐射防护最优化原则等，具体收益如下。

降低剂量：避提高销钉取出的定位精度，提高工作效率，减少受照剂量，提取时间由24 h缩短为6 h, 单个阀门减少受照剂量：6mSv(18h×0.5Sv/h=9 mSv),大大降低现场作业受照剂量。

节约成本：销钉顺利取出，有效避免阀杆、阀瓣备件的消耗，单套备件成本约为5000元，且采购周期大于1年。

3、总结

EPR机组核岛调节阀在解体过程中，销钉提取问题长期困扰着现场检修人员，稍不小心就造成部件卡涩，无法正常取出的情况。

EPR核电厂核岛调节阀销钉提取工具的设计与使用，结合阀门实际运行工况，快速、高效解决阀门销钉提取工作。在某核电核岛调节阀检修中得到实践验证，并已逐步推广至多基地大修现场，取得显著的效果。本装置通过稳定可靠的结构设计，尤其是在部分高剂量环境区域内的销钉提取工作。与此同时，各核电站的日常巡检工作，也将阀门动作过程作为重要关注点之一，确保同类问题的及时暴露，选择合适的检修窗口进行处理，为核电机组的安全稳定运行奠定夯实基础。

参考文献:

[1] 陈济东.某核电站系统及运行:上册[M].原子能出版社,1994.

[2] 朱培元.截止阀设计技术及图册[M].北京:机械工业出版社,2015.

[3] 成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2016.

文章来源:马成,汪顺利,王鑫龙.核电厂阀门阀瓣与阀杆连接销钉提取装置的设计与使用[J].电站系统工程,2024,40(06):33-34.