CN108603608B - 用于六氟化铀储存罐的阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于六氟化铀储存罐的阀，阀(1)包括阀体(2)，所述阀体(2)限定管道(4)并且具有连接部分(6)，在所述连接部分处，所述管道(4)的一端打开，所述连接部分(6)用于连接到所述储存罐(100)。此外，所述阀(1)包括：夹紧构件(22)，其可移动地安装在所述连接部分(6)上，以保持所述连接部分(6)附接到所述储存罐(100)；密闭构件(10)，其能够在所述管道(4)内在关闭位置和打开位置之间旋转，在所述关闭位置，所述密闭构件(10)密闭所述管道(4)，在所述打开位置，所述密闭构件(10)释放通过所述管道(4)的通路；两个阀座(24)，其插入在所述密闭构件(10)和所述阀体(2)之间；以及弹性偏置元件，其被配置为保持所述阀座(24)和所述密闭构件(10)按压在一起。所述管道(4)具有弯曲部分(42)，所述弯曲部分(42)被布置在所述连接部分(6)和所述密闭构件(10)之间。

Description

用于六氟化铀储存罐的阀

技术领域

本发明涉及一种用于六氟化铀(UF6)储存罐的阀。

背景技术

在六氟化铀被用作核工业领域中的燃料之前，六氟化铀通常储存在具有由阀关闭的开口的罐内。

为了避免六氟化铀从罐泄漏出来的任何风险，这些用于六氟化铀储存罐的阀应提供优质密封。

现有的用于六氟化铀储存罐的阀传统上是针阀型，换言之，通常包括针螺杆，所述针螺杆在阀体内在关闭位置和打开位置之间可平移移动，在所述关闭位置，所述针螺杆的端支承抵靠形成在阀体内的阀座，在所述打开位置，所述针螺杆的端与所述阀座相距一距离并且使所述阀的连接到储存缸的部分与大体上垂直于阀体的出口管道连通。

另外，所述阀的连接到六氟化铀储存缸的部分通常经历镀锡以防止腐蚀，并且从而保证在储存缸和阀之间的特定密封。

这些现有的阀提供了优质密封，然而在撞击的情况下，则存在内部和外部泄漏的多个风险。

实际上，在所述阀内，通过所述针螺杆的一端和形成在阀阀体内的阀座之间的金属刚性金属线性接触来确保密封。

因此，这要求通过在针螺杆上施加最小夹紧力矩来关闭所述阀。如果夹紧不充分，则存在松开和泄漏到出口管道的风险。

此外，由于与针螺杆和阀座接触的表面是刚性的和金属的，所以在撞击期间，可能发生这些接触表面的轻微变形。这些变形很可能形成泄漏路径。

此外，六氟化铀可以在储存缸和连接到储存缸的阀的部分内部结晶。然而，六氟化铀晶体具有高硬度，以使得在撞击的情况下，这些六氟化铀晶体可能使它们被投射到的阀座或支撑表面退化。因此，这也可能在针螺杆-阀座界面处形成内泄漏路径。

最后，镀锡也被暴露于变质的风险。在适当的情况下，这也可能在储存罐和阀之间形成泄漏路径。

发明目的

另外，本发明旨在通过提出一种用于六氟化铀储存罐的阀来克服这些缺点的全部或部分，所述阀提供改善的密封，包括在撞击或振动的情况下。

为此，本发明的目的是提供一种用于六氟化铀储存罐的阀，包括阀体，所述阀体限定管道并且具有连接部分，在所述连接部分处，所述管道的一端打开，所述连接部分用于连接到所述储存罐，其特征在于，所述阀包括

夹紧构件，其在松开位置和夹紧位置之间可移动地安装在所述连接部分上，在所述松开位置，所述夹紧构件用于允许所述连接部分与所述储存罐脱离，在所述夹紧位置，所述夹紧构件用于保持所述连接部分紧固到所述储存罐，

密闭构件，其在所述管道内在关闭位置和打开位置之间可旋转移动，在所述关闭位置，所述密闭构件密闭所述管道，在所述打开位置，所述密闭构件释放通过所述管道的通路，

两个阀座，其插入在所述密闭构件和所述阀体之间，以及

弹性偏置元件，其被配置为保持所述阀座和所述密闭构件处于支承接触，并且

所述管道具有弯曲部分，所述弯曲部分被布置在所述连接部分和所述密闭构件之间。

因此，根据本发明的阀提供了改善的密封，包括在撞击的情况下。

实际上，所述夹紧构件避免了所述阀相对于所述储存罐的意外松开。

所述阀座不同于所述阀体，所述阀座允许保持所述阀体处于恒定支承抵靠密闭构件，包括在撞击的情况下。

此外，在撞击的情况下，所述弯曲部分防止六氟化铀晶体被投射到所述阀座或所述密闭构件。代替地，这些晶体被投射到所述管道的弯曲壁。这避免了使所述阀座或所述密闭构件的退化，并且因此更改了由根据本发明的阀提供的密封。

具有支承抵靠两个阀座的密闭构件的事实具有在所述密闭构件处形成双重密封并且因此改善由所述阀提供的密封的优点。

根据一个优选实施方案，所述阀座包括柔性材料。

因此，即使在撞击和轻微变形的情况下，所述阀座保持与所述密闭构件的密封接触。

根据一个优选实施方案，所述阀包括双重密封装置。

此特征具有改善密封的优点。

所述双重密封装置确保了相对于所述管道的轴向和/或径向双重密封。

所述双重密封装置可以包括被配置为确保轴向密封和径向密封的至少一个密封件。因此，两个轴向和径向密封件可以包括常见密封件。因此，所述阀的密封被大大改善，且降低了成本和减小了空间。

根据一个优选实施方案，所述双重密封装置包括由第一材料制成的至少第一密封屏障和由不同于所述第一材料的第二材料制成的第二密封屏障。

这改善了密封的效能，特别是从长远看来。

根据一个优选实施方案，所述阀包括：控制构件，其用于由使用者致动以控制所述阀的打开和关闭；以及减速器，其连接所述控制构件和所述密闭构件。

这些特征允许更好地监测用于打开或关闭所述阀的力矩，并且因此改善了所述密闭构件在打开位置和关闭位置之间移位的准确度。这些特征还在所述控制构件意外移位的情况下允许使所述密闭构件的移位最小化。因此密封被改善。

根据一个优选实施方案，所述阀包括：控制构件，其用于由使用者致动以控制所述阀的打开和关闭，所述控制构件完全被包含在所述阀体内或在适当情况下，完全被包含在所述减速器内。

换句话说，所述控制构件不从所述阀突出出来，这限制了此控制构件意外移位的风险。因此，这有助于改善密封，包括在撞击的情况下。

根据一个优选实施方案，所述阀包括用于测量所述管道的温度的温度传感器。

此特征允许监测六氟化铀的温度，并且因此防止它结晶，特别是在倾析期间。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从参考附图以非限制性实施例的方式给出的一个实施方案的以下详细描述清楚显现，在附图中：

-图1是根据本发明的一个实施方案的阀的截面视图：

-图2是根据本发明的一个实施方案的阀的截面视图；

-图3是根据本发明的一个实施方案的阀的立体视图，

-图4是根据本发明的一个实施方案的阀的局部截面视图，

-图5是根据本发明的一个实施方案的阀的立体视图。

具体实施方式

图1示出了用于六氟化铀储存缸或储存罐100的阀1。

阀1包括阀体2，该阀体限定内管道4，该内管道一方面在用于连接到储存罐100的连接部分6处打开，且另一方面在出口部分8处打开，当使用阀1时，六氟化铀用于通过该出口部分离开。阀1包括横穿管道4布置的密闭构件10，此密闭构件10在管道4内在打开位置(图1)和关闭位置(未示出)之间仅可旋转移动，特别是绕大体上正交于容纳密闭构件10的管道部分4的轴线，在该打开位置，密闭构件10释放用于六氟化铀从连接部分6到出口部分8循环的通路，在该关闭位置，该密闭构件密闭管道4。

例如，连接部分6用于插入到罐100的开口102内。特别地，连接部分6可以包括螺纹60，在此是外螺纹，该螺纹用于与形成在开口102内部的互补螺纹104配合。

出口部分8可以是阀体2的一个不同部分，以允许密闭构件10安装在阀体2内。优选地，出口部分8经由与阀体2的互补螺纹配合的螺纹80紧固到阀体2。夹紧止动件82可以被设置以阻止出口部分8相对于阀体2移位。

出口部分8限定管道4的一部分，并且有利地具有由帽86密闭的出口孔口84。

阀体2也限定壳体12，此壳体12通向管道4内部，并且更精确地通向容纳密闭构件10的管道部分4内部。在此壳体12大体上正交于容纳密闭构件10的管道部分4延伸。

阀1包括控制构件14，例如控制杆，该控制构件被容纳在壳体12内部，并且该控制构件在壳体12内部可移动，特别是可旋转移动。

控制构件14包括驱动单元，该驱动单元被配置为在控制构件14移位期间导致密闭构件10旋转。

此驱动可以是直接的，如图1上例示的，其中该驱动单元包括榫140，在此该榫被附接到控制构件14、被装配到榫眼110内，在此该榫眼被布置在密闭构件10上。根据图1的实施例，控制构件14和密闭构件10以旋转方式固定。

该驱动可以是间接的，如在图4中例示的，其中该驱动单元包括减速器16，例如行星齿轮，该减速器将控制构件14连接到密闭构件10，通过减小控制构件14和密闭构件10之间的旋转速度比，使得控制构件14旋转一圈导致密闭构件10旋转一圈的预定一小部分。例如，密闭构件10的四分之一圈可以对应于控制构件14的十圈。

此外，如在图4中例示的，有利地，阀1可以包括位置指示器，该位置指示器被配置为指示密闭构件10的位置。此位置指示器对于操作者而言是从外部可见的，使得此操作者可以在视觉上检查密闭构件10在关闭位置，并且因此检查阀1是关闭的。这提供了用于确保阀1密封的附加保证。有利地，该位置指示器可旋转地与密闭构件10固定在一起，使得密闭构件10的一圈的一小部分对应于位置指示器的相同的一圈的一小部分。

该位置指示器可以包括：指状物18，该指状物可与密闭构件10同时移动；或标记，例如布置在控制构件14的明显的端处的凹槽142。

将注意到，优选地，控制构件14被完全包含在阀体2内，如图2中示出的，或在适当的情况下被包含在减速器16内。因此，控制构件14不从阀体2突出出来，这防止此控制构件14钩住外部元件或邻接抵靠外部元件，其风险是导致其意外移位，且因此导致密闭构件10意外移位。

有利地，控制构件14被成形为经由工具或钥匙20致动，该工具或钥匙被示出在图3中，这也限制了控制构件14的无意移位的风险。特别地，控制构件14的一端可以具有与该工具或钥匙的形状互补的形状。

如图1中例示的，阀1包括夹紧构件22，诸如例如自锁螺母，该夹紧构件用于引起阀1更精确地是连接部分6在罐100上的紧固。

特别地，夹紧构件22包括夹紧表面220，该夹紧表面用于支承抵靠罐100的开口102的周边表面106。

夹紧构件22在连接部分6周围延伸。夹紧构件22在松开位置(图2)和夹紧位置(图1)之间相对于连接部分6可移动地安装，在该松开位置，夹紧构件22用于允许连接部分6相对于罐100脱离，在该夹紧位置，夹紧构件22用于保持连接部分6紧固到罐100。

在该夹紧位置，夹紧构件22防止阀1特别是连接部分6相对于罐100意外旋转。

在该夹紧位置，夹紧构件22比在该松开位置更靠近连接部分6的端66。

在该夹紧位置，夹紧表面220支承抵靠罐100。

在此，夹紧构件22相对于连接部分6可旋转移动和平移移动，使得夹紧构件22绕连接部分6的旋转导致该夹紧构件沿着所述连接部分6移位。这允许按压夹紧表面220抵靠该罐，使得一方面保证密封，并且另一方面通过防止连接部分6的意外旋开确保连接部分6紧固在罐100上。

事实上，在此，连接部分6包括第二外螺纹，该第二外螺纹用于与夹紧构件22的内螺纹配合，使得夹紧构件22和连接部分6通过螺旋式连接结合，该螺旋式连接允许夹紧构件22沿着连接部分6移位和夹紧抵靠罐100。

阀1包括两个阀座24，所述阀座被插入在密闭构件10和阀体2之间。因此，阀座24不同于阀体2。

根据图1的优选实施方案，阀座24允许形成双重密封。

优选地，阀座24由弹性可变形柔性材料制成。通过实施例的方式，阀座24由聚四氟乙烯(PTFE)制成。

阀座24处于恒定支承抵靠密闭构件10。

另外，阀1包括弹性偏置元件，诸如例如弹簧垫圈26，该弹性偏置元件用于保持阀座24支承接触抵靠密闭构件10。

更特别地，该弹性偏置元件可以被插入在管道4的肩部40和阀座24之间，在所述肩部上安置它们，在所述阀座上它们施加大体上轴向的力(换言之，大体上平行于容纳密闭构件10的管道4延伸的方向)。

将注意到，有利地，阀1是旋塞阀类型的阀。密闭构件10可以具有圆锥形形状或圆柱形形状或优选地球形形状，如图中例示的。因此，有利地，阀1是球形旋塞阀，密闭构件10是球体。因此，有利地，阀座24和密闭构件10的接触是球体-球体类型的，这大大改善了密封，特别是，当阀座24是柔性的时。

旋塞或密闭构件10可以具有通向两个开口的管道112。例如，此管道112是大体上直线的；优选地，所述两个开口在直径方向上相对。在关闭位置，所述开口在管道4的壁上打开；例如，管道112大体上正交于管道4。在打开位置，关闭元件10的开口通向管道4内部，这允许六氟化铀循环通过管道112，并且因此从连接部分6移动到出口部分8；例如，管道112大体上平行于管道4。因此，阀1是四分之一圈类型的，换言之，密闭构件10旋转四分之一圈是从打开位置移动到关闭位置或从关闭位置移动到打开位置所必需的。

将注意到，管道4具有弯曲部分42，并且此弯曲部分42被布置在连接部分6和密闭构件10之间。因此，密闭构件10相对于通过连接部分6限定的管道部分4延伸的方向偏移。通过连接部分6限定的管道4的开口和密闭构件10未面向彼此。这保护密闭构件10和阀座24免受可能在撞击期间投射的六氟化铀晶体的影响，这些晶体相反邻接在弯曲部分42的内部壁420上。

优选地，弯曲部分42形成包括在90°和115°之间的角度，例如，在105°的范围内的角度，换言之，通过连接部分6限定的管道部分4和容纳密闭构件10的管道部分4形成包括在90°和115°之间的角度。例如，在105°的范围内。这允许有效地保护密闭构件和阀座24免受六氟化铀晶体的可能投射的影响，同时提供管道到出口部分8的容易连接。

将注意到，有利地，该弹性偏置元件可以被定位在弯曲部分42和密闭构件10之间。

有利地，阀1包括双重密封装置。该双重密封装置被配置为在敏感区域处(即，在适当的情况下，在夹紧构件22和连接部分6之间，在密闭构件10和阀体2之间，在控制构件14和阀体2之间，在出口部分8和阀体2之间，以及在出口部分8和帽86之间)形成双重密封屏障。

因此，该双重密封装置包括：第一组密封构件24、28a、33a、31、88，其在敏感区域处形成第一密封屏障；以及第二组密封构件30a、30b、33b、32、34、28b和28c，其形成第二密封屏障。该第二密封屏障使该第一密封屏障加倍，并且接在它后面。因此，此第二密封屏障被布置在与该第一屏障相同的敏感区域处。

该第一组密封构件包括插入在密封构件10和阀体2之间的阀座24、布置在夹紧构件22和连接部分6之间的密封件28a、插入在控制构件14和阀体2之间特别是在控制构件14和壳体12的内壁之间的密封垫片33a、插入在出口部分8和阀体2之间的密封件31，以及插入在帽86和出口部分8之间并且使出口孔口84密闭的盘形帽密封件88。

该第二组密封构件包括各自插入在阀座24中的一个和阀体2之间特别是在阀座24的凹形部分或肩部内的两个密封件30a、30b、分别布置在夹紧构件22和连接部分6之间和在夹紧构件22和存储器100之间的两个密封件28b、28c、插入在控制构件14和阀体2之间特别是在控制构件14和壳体12的内壁之间的一对密封件33b、插入在出口部分8和阀体2之间更精确地在夹紧止动件82和阀体2之间的密封件32，以及插入在帽86和出口部分8之间在帽密封件88周围的密封件34。

在连接部分6、夹紧构件22和罐100处，第一屏障的密封件28a与第二屏障的密封件28b一起确保轴向密封，并且与第二屏障的密封件一起28c确保径向密封。第一密封件28a用于支承抵靠连接部分6和支承抵靠罐100，第二密封件28b支承抵靠连接部分6，并且第三密封件28c用于支承抵靠罐100。

有利地，第一密封件28a被定位在夹紧构件22的内壁和夹紧表面220的交叉点，例如，被紧固到夹紧构件22的斜面。例如，第二密封件28b被容纳形成在夹紧构件22的内壁上的凹槽内。例如，第三密封件28c被容纳布置在夹紧表面220中布置的凹槽内。

优选地，形成第一密封屏障的密封构件由聚四氟乙烯(PTFE)制成，而形成第二密封屏障的密封构件由弹性体材料制成。

如在图5中例示的，有利地，阀1可以包括用于测量管道4的温度的温度传感器，以监测和防止六氟化铀晶体的形成。该温度传感器可以包括温度探头90并且被定位在附加套内。

当然，本发明决不限制于上文描述的实施方案，此实施方案仅通过实施例的方式给出。然而，在不脱离本发明的保护范围的前提下，修改是可能的，特别是从多种元件的构造的观点看或通过技术等同物代替。

Claims (12)

1.一种用于六氟化铀储存罐(100)的阀(1)，包括阀体(2)，所述阀体(2)限定管道(4)，所述管道一方面在用于连接到储存罐(100)的入口连接部分(6)处打开，以及另一方面在所述六氟化铀用于通过其离开的出口部分(8)处打开，其特征在于，所述阀(1)包括：

夹紧构件(22)，其在松开位置和夹紧位置之间可移动地安装在所述入口连接部分(6)上，在所述松开位置，所述夹紧构件(22)用于允许所述入口连接部分(6)与所述储存罐(100)脱离，在所述夹紧位置，所述夹紧构件(22)用于保持所述入口连接部分(6)紧固到所述储存罐(100)，

密闭构件(10)，其在所述管道(4)内在关闭位置和打开位置之间可旋转地移动，在所述关闭位置，所述密闭构件(10)密闭所述管道(4)，在所述打开位置，所述密闭构件(10)释放通过所述管道(4)的通路，

两个阀座(24)，其插入在所述密闭构件(10)和所述阀体(2)之间，以及

弹性偏置元件，其被配置为保持所述阀座(24)和所述密闭构件(10)处于支承接触，并且

所述管道(4)具有弯曲部分(42)，所述弯曲部分(42)被布置在密闭构件(10)的上游且位于所述入口连接部分(6)和所述密闭构件(10)之间，其中所述弹性偏置元件被定位在所述弯曲部分(42)和所述密闭构件(10)之间。

2.根据权利要求1所述的阀(1)，其中所述阀座(24)包括柔性材料。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的阀(1)，其中所述阀(1)包括双重密封装置。

4.根据权利要求3所述的阀(1)，其中所述双重密封装置包括由第一材料制成的第一密封屏障和由不同于所述第一材料的第二材料制成的第二密封屏障。

5.根据权利要求1所述的阀(1)，其中所述阀(1)包括：控制构件(14)，其用于由使用者致动以控制所述阀(1)的打开和关闭；以及减速器(16)，其连接所述控制构件(14)和所述密闭构件(10)。

6.根据权利要求5所述的阀(1)，其中所述阀(1)包括：控制构件(14)，其用于由使用者致动以控制所述阀(1)的打开和关闭，所述控制构件(14)完全被包含在所述阀体(2)内或完全被包含在所述减速器(16)内。

7.根据权利要求1所述的阀(1)，其中所述阀(1)包括用于测量所述管道(4)温度的温度传感器。

8.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其中所述入口连接部分(6)包括第一外螺纹(60)，所述第一外螺纹(60)构造成与形成在六氟化铀储存罐(100)的开口(102)内部的互补螺纹(104)配合。

9.根据权利要求8所述的阀(1)，其中所述夹紧构件(22)包括内螺纹，所述内螺纹接合所述入口连接部分(6)的第二外螺纹。

10.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其中所述夹紧构件(22)包括第一密封件(28a)、第二密封件(28b)和第三密封件(28c)，所述第一密封件(28a)构造成既支承抵靠所述入口连接部分(6)又抵靠所述六氟化铀储存罐(100)；所述第二密封件(28b)支承抵靠入口连接部分(6)；所述第三密封件(28c)构造成支承抵靠六氟化铀储存罐(100)。

11.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其中所述两个阀座是第一阀座和第二阀座，以及其中所述阀(1)包括第四密封件(30a)和第五密封件(30b)，第四密封件(30a)插入所述第一阀座和所述阀体(2)之间，并且所述第五密封件(30b)插入所述第二阀座和所述阀体(2)之间。

12.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其中弹性偏置元件插入在管道(4)的肩部(40)和阀座(24)之间。

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