核电站控制阀抗地震结构的改进

阀门驱动装置：

　　阀门驱动装置是最受核动力工业抗地震限定条件影响的控制阀部件，曾一度被认为本质上简单的控制阀驱动装置已被其自身证明做样品分析和为了增加固有频率而做的改进是同样困难的。正像阀门 _中别的部分一样，驱动装置结构已基本上十几年保持不变了；它的设计能力已在以矿物燃料为动力的工厂，造纸厂石油精炼厂以及所有大大小小的轮船上的多年应用中得到证明，直到阀门制造商不得不通过检验证明抗地震要求．才有了设计上的改变。

　 一个驱动装置有两个基本部件，支架和动力装置，支架用于将驱动装置固定在阀盖上，以提供一个连接阀杆和驱动装置的位置、以及提供一个用来安装附件的位置 (如弹簧膜片驱动装置中的限位开关和定位器等)。第二部分是动力源，典型的类型是弹簧膜板、气缸、液压千斤顶和电机。

　　在大多数情况下支架由铸铁制成，并用一些大的紧固螺母与水盖连接在一起，然而因为必须承受像地震这样的动力负荷的需要．就必须改变设计。首先改变的是材质，最初所用的材质 一 铸铁非常适合最初的设计负荷，即主要的驱动 一 装置推力。铸铁有一个问题，它很脆的材料对于大的冲击负荷和 低转疲劳 负荷损坏非常敏感，因此将铸铁材料改为铸钢材料、通常是ASTM一 216 WCB型，这个改变是容易实现的，因为设计和模具都是相同的．机加工也是相同的，只是材料改变而已。

　　下一个改变就比较困难，许多抗地震检验的结果证实支架 和阀盖的 连接必须重新设计，紧固螺母比起初的设计性能要高，然而抗地震检验的动力负荷情况结果中显露出一些问题：首先，支架是支撑 在阀盖的 小座上，这足够支撑延伸出来的驱动装置的推力负荷，因为所有组件都是受 一 压力作用，然而，在驱动装置的基部没有足够的支撑面来保持尽可能高的支架的坚固程度。

　　其次，紧固螺母在抗地震检验中倾向于松动．一次地震试验的过程要比任何一次可能遇到的地震都剧烈，而且这种松动不像铸铁的断裂那样是灾难性的。尽管如此，在紧固螺母这样的关键部位的松动也是不允许的。同时，紧固螺母的松动也有其它问题，它意味着支架和 阀盖间 的连接一旦松动．驱动装置接着就可能绕着阀杆轴线偏转，从而导致 像限 位开关和定位器元件的位移而造成失控。

　　驱动装置 和阀盖两者 在连接上都做了改进，设计的基本思想是在支架和 阀盖问提供 一个大的接触面，提供一个防止驱动装置转动和连接处的松动，使支架和 阀盖间 的连接更坚同。 在阀盖和 支架间提供一个大的接触向的设计是相当容易的。 阀盖的 浇铸模型做了临时或永久地改进，以提供一个紧固驱动装置的固定法兰或是在州有阀盖上焊接一块平板．如何使驱动装置坚固可*取决于设计者的措施。连接方式见图 2．它包括最初的紧固螺母结构，其它的方式有；将驱动装置根据 和阀盖法兰 螺栓相接 或压扳 放于用螺栓 固定阀盖的 位置上使驱动装置紧固，或者 通过阀盖法兰 用螺栓直接固定在支架上。

　　驱动装置设计中根据抗地震的基本原则也 也 进行了部分修改 .这些原则包括尽可能提高强度，减轻重量 和降低整体 的重心。尽管 (这将在后就讨论)这些改变的目的不是讨论起来十分简单，但实际上这些原则执行起来却十 分困难 。例如：为了提高强度就必须增加材料 (增加质量)，因为动力 源必须 支架腿支撑，重心也只能降低到有限的程度，很多情况下为了适应抗地震必要条件就必须用结构钢安装驱动装置或额外增加支撑。

　 通常的情形是．一个给定尺寸的标。准驱动装置必有一个在 1OHz范围内的固定频率，为了抗地震需要而重新设计驱动装置几乎是进行一个全新的设计。增加基座使用螺栓 固定阀盖 。支架由结构钢制成。主要是槽钢，这 是为了提高强度。在强度低的隔板箱上增设 加同板 ，以消除弯曲，通过去掉多余的材料使重心降低。结果使驱动装置在同样的阀门上有相同的功能。它的同有频率完全在 33Hz之上。为了满足核电站抗地震条件要求，控制阀驱动装置经历 丁相当 大的结构改进。这些改进包括材料、连接方式和总体结构的设计，结果是常常用一种类型的 设汁和—项 工程改革，就能满足 工业产口的 需要。