【故障诊断与解决】核电闸阀的结构特点、泄露问题及解决措施

典型的闸阀结构主要由阀体、阀座、闸板、阀杆、阀盖等构成。根据闸板结构一般可以将核电用的闸阀分为楔式闸阀和平行板闸阀，楔式闸阀包括楔式弹性闸板闸阀（简称C型闸阀）、楔式双闸板闸阀（简称K型闸阀）；平行板闸阀包括带弹簧平行板双闸板闸阀（简称V型闸阀）和带楔块平行板双闸板闸阀（简称W型闸阀）。由于刚性闸板无法补偿阀中腔受压产生变形或高温阀体变形，因此密封的可靠性不好，容易内漏且容易造成闸板楔死或阀杆拧弯故障，故在核电中一般不使用刚性闸板结构。

表 闸阀结构形式

核级阀门不能发生外漏，核级阀门的介质一般都具有放射性，泄漏则意味着带有放射性的介质将会流入到外部环境中，危害非常大，预防阀门外漏可以从以下几个方面入手：

①防止阀体材料缺陷造成的外漏，主要是避免体盖铸造或锻造缺陷所引起的砂眼、气孔及裂纹等。锻造阀体质量相对可靠，所以在核电站的设计中，一般温度和压力较高的闸阀优先选用锻造阀体。但受工艺或成本的限制，口径较大的阀体通常仍使用铸件，因此，要加强铸件生产过程检验控制。

③填料密封和动载结构，闸阀的阀杆与阀盖密封填料的压紧力以及填料的层数都需要通过结构设计合理选择。填料选择时，需要考虑工作温度、摩擦力情况、介质情况等。

如果填料磨损将会导致填料结构出现松弛，因此，一般使用弹簧加载结构来补偿填料结构的松弛，从而保障填料结构的密封性能。

④引流管结构，对于介质带放射性的阀门，在设计时为了防止当填料处发生外漏的时候尽可能将泄漏搜集，通常在填料的中间位置设置引漏管的结构。

⑤上密封结构，部分阀门配置有上密封结构，上密封结构由阀盖与阀头部接触部位组成。上密封结构也是防止介质发生外漏的一种措施。一般情况下上密封机构不会使用，只有当闸阀填料发生外漏时，才使用该结构。

电动闸阀的正常开启位置通常不是阀门的全开位置，阀门全开时阀杆和阀盖不会有接触，会有一定的裕量，主要是为避免由于电动头的行程开关未动作而阀门上密封已接触导致上密封或阀盖的破坏。当电动阀门需要使用上密封时，通过电动装置的手轮进行手动操作来实现。