CN112802617A - 一种提高空气闸门承压能力的装置 - Google Patents

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尉言辉
潘强
郑立军
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Abstract

本发明属于核电站空气闸门领域，具体涉及一种提高空气闸门承压能力的装置及方法。核电站充气密封条式空气闸门设计时，为了提高密封可靠性，分别设置内外密封条进行双重密封。机组正常运行时，内外密封条之间没有压力。在机组发生事故工况下，反应堆厂房压力会逐步升高，首先提高密封条自身的充气压力，然后分别在反应堆厂房侧空气闸门密封条间隙、空气闸门筒体内部和辅助厂房侧空气闸门内外密封条间隙充入压缩空气。充入空气的压力，随着反应堆厂房内部压力增加而相应增加，并确保单个密封条两边的压差不超过200kPa的设计压力。通过该专利应用，提高了核电站在事故工况下充气密封条式空气闸门承压能力。

Description

一种提高空气闸门承压能力的装置
技术领域
本发明属于核电站空气闸门领域，具体涉及一种提高空气闸门承压能力的装置及方法。
背景技术
空气闸门是核电站反应堆厂房入口，提供人员和设备进出通道。每套空气闸门上设置了双道充气式橡胶密封条来实现其密封功能,按照充气密封条安装形式分为边密封和面密封两种。根据充气密封条技术规格书《98-21601-TS-701》，密封条设计压差是200kPa(g)。在机组发生严重事故工况下，反应堆厂房压力可能会达到400kPa(g)，空气闸门充气式密封条会发生泄漏。通过采用一种新方法，确保在机组正常运行和异常事故工况下空气闸门密封性，避免放射性物质泄漏。
发明内容
1.目的：
本专利目的，在于提出一种提高核电站充气密封条式空气闸门承压能力的方法。通过提高密封条自身的充气压力，并在空气闸门内外密封条间隙和筒体内部，充入一定压力的压缩空气，提高空气闸门事故工况下承压能力。
2.技术方案：
一种提高空气闸门承压能力的装置，其中，辅助厂房侧闸门，通过两根辅助厂房侧闸门密封条和门框连接；反应堆厂房侧闸门，通过两根反应堆厂房侧闸门密封条和门框连接。两根辅助厂房侧闸门密封条中间有辅助厂房侧闸门密封条间隙；两根反应堆厂房侧闸门密封条中间有反应堆厂房侧闸门密封条间隙。
所述的辅助厂房侧闸门密封条，反应堆厂房侧闸门密封条均与空气闸门筒体平行或垂直；辅助厂房侧闸门密封条和反应堆厂房侧闸门密封条互相平行。
3.效果：
在反应堆厂房压力超过空气闸门设计压力时，空气闸门仍然可以保证密封性能。通过该专利应用，提高了核电站在事故工况下充气密封条式空气闸门承压能力。
附图说明
图1核电站充气密封条式空气闸门边密封结构简图
图2核电站充气密封条式空气闸门面密封结构简图
图3典型工况下空气闸门充气压力变化
图中：1.空气闸门筒体，2.辅助厂房侧闸门密封条，3.辅助厂房侧闸门，4.辅助厂房侧闸门密封条间隙，5.反应堆厂房侧闸门密封条，6.反应堆厂房侧闸门，7.反应堆厂房侧闸门密封条间隙，8.反应堆厂房墙体，9.空气闸门筒体内部。
具体实施方式
核电站充气密封条式空气闸门设计时，为了提高密封可靠性，分别设置内外密封条进行双重密封。机组正常运行时，内外密封条之间没有压力。在机组发生事故工况下，反应堆厂房压力会逐步升高，首先提高密封条自身的充气压力，然后分别在反应堆厂房侧空气闸门密封条间隙、空气闸门筒体内部和辅助厂房侧空气闸门内外密封条间隙充入压缩空气。充入空气的压力，随着反应堆厂房内部压力增加而相应增加，并确保单个密封条两边的压差不超过200kPa的设计压力。
图1是一种典型的核电站充气密封条式空气闸门(边密封)结构简图，充气后的密封面和闸门所在面垂直；图2是另外一种典型的核电站充气密封条式空气闸门(面密封)结构简图，充气后的密封面和闸门所在面平行。这两种空气闸门两端各安装1个进出门，分别为辅助厂房侧闸门3和反应堆厂房侧闸门6。辅助厂房侧闸门3，通过辅助厂房侧闸门密封条2和门框连接，两根辅助厂房侧闸门密封条2中间有辅助厂房侧闸门密封条间隙4。反应堆厂房侧闸门6，通过两根反应堆厂房侧闸门密封条5和门框连接，两根反应堆厂房侧闸门密封条5中间有反应堆厂房侧闸门密封条间隙7。
图3是两种空气闸门在3种典型工况下充气压力变化曲线，单根密封条的最大压差为200kPa(g)。具体各种工况下空气闸门充气方法如下：
1、工况1，是指机组正常运行工况，该工况下反应堆厂房内部压力最高达到125kPa(g)。空气闸门原设计时已经考虑该工况，不需要进行额外操作，保持现有的运行方式，空气闸门密封条自身充气压力维持在325kPa(g)。
2、工况2，在发生一种事故情况下，反应堆厂房内部压力最大增加到200kPa(g)。反应堆厂房侧闸门密封条5自身充气压力仍然维持在325kPa(g)，通过反应堆厂房侧闸门密封条间隙7，充入压缩空气，充入空气的压力大小随着反应堆厂房压力增加而增加，最大不超过100kPa(g)。此时，辅助厂房侧闸门密封条2和反应堆厂房侧闸门密封条5最大压差是100kPa，可以完全保证密封要求。
3、工况3，在发生严重事故情况下，反应堆厂房内部压力最大增加到400kPa(g)。
首先，反应堆厂房侧闸门密封条5自身充气压力增加到500kPa(g)，避免反应堆厂房压力超过密封条自身325kPa(g)后，密封条发生贯穿性泄漏。
然后，分别在空气闸门密封条间隙以及筒体内部充入压缩空气，具体充气方式包括：反应堆厂房侧闸门密封条间隙7充入空气的压力从100kPa(g)逐步增加到300kPa(g)；空气闸门筒体内部9充入空气的压力从0逐步增加到200kPa(g)；辅助厂房侧闸门密封条间隙4充入空气的压力从0逐步增加到100kPa(g)。此时，辅助厂房侧闸门密封条2和反应堆厂房侧闸门密封条5最大压差仍然是100kPa，可以保证密封要求。
4、工况4，在发生极端事故情况下，反应堆厂房底部空气闸门处压力最大增加到700kPa(g)。
首先，反应堆厂房侧闸门密封条5自身充气压力继续增加到750kPa(g)，避免反应堆厂房压力超过密封条自身325kPa(g)后，密封条发生贯穿性泄漏。
然后，分别在空气闸门密封条间隙以及空气闸门筒体内部9内部充入压缩空气，具体充气方式包括：反应堆厂房侧闸门密封条间隙7充入空气的压力增加到600kPa(g)；空气闸门筒体内部9充入空气的压力增加到400kPa(g)；辅助厂房侧闸门密封条间隙4充入空气的压力增加到200kPa(g)。此时，辅助厂房侧闸门密封条2和反应堆厂房侧闸门密封条5最大压差是设计压力200kPa，可以保证密封要求。

Claims (7)

1.一种提高空气闸门承压能力的装置，包括：空气闸门筒体(1)，辅助厂房侧闸门(3)，反应堆厂房侧闸门(6)，其特征在于：所述的辅助厂房侧闸门(3)，通过两根辅助厂房侧闸门密封条(2)和门框连接；反应堆厂房侧闸门(6)，通过两根反应堆厂房侧闸门密封条(5)和门框连接。
2.如权利要求1所述的一种提高空气闸门承压能力的装置，其特征在于：所述的两根辅助厂房侧闸门密封条(2)中间有辅助厂房侧闸门密封条间隙(4)；所述的两根反应堆厂房侧闸门密封条(5)中间有反应堆厂房侧闸门密封条间隙(7)。
3.如权利要求1所述的一种提高空气闸门承压能力的装置，其特征在于：所述的辅助厂房侧闸门密封条(2)，反应堆厂房侧闸门密封条(5)均与空气闸门筒体平行或垂直；辅助厂房侧闸门密封条(2)和反应堆厂房侧闸门密封条(5)互相平行。
4.一种提高空气闸门承压能力的方法，其特征在于：包括如下四种处理方法：(一)工况1，是指机组正常运行工况，该工况下反应堆厂房内部压力最高达到125kPa(g)；(二)工况2，在发生一种事故情况下，反应堆厂房内部压力最大增加到200kPa(g)；(三)工况3，在发生严重事故情况下，反应堆厂房内部压力最大增加到400kPa(g)；(四)工况4，在发生极端事故情况下，反应堆厂房底部空气闸门处压力最大增加到700kPa(g)；
其中，当发生所述工况3时，首先，反应堆厂房侧闸门密封条(5)自身充气压力增加到500kPa(g)；然后，分别在空气闸门密封条间隙以及筒体内部充入压缩空气，具体充气方式包括：反应堆厂房侧闸门密封条间隙(7)充入空气的压力从100kPa(g)逐步增加到300kPa(g)；空气闸门筒体内部(9)充入空气的压力从0逐步增加到200kPa(g)；辅助厂房侧闸门密封条间隙(4)充入空气的压力从0逐步增加到100kPa(g)；此时，辅助厂房侧闸门密封条(2)和反应堆厂房侧闸门密封条(5)最大压差仍然是100kPa，保证密封要求。
5.如权利要求4所述的一种提高空气闸门承压能力的方法，其特征在于：所述的工况1时，空气闸门原设计时已经考虑该工况，不需要进行额外操作，保持现有的运行方式，空气闸门密封条自身充气压力维持在325kPa(g)。
6.如权利要求4所述的一种提高空气闸门承压能力的方法，其特征在于：所述的工况2时，反应堆厂房侧闸门密封条(5)自身充气压力仍然维持在325kPa(g)，通过反应堆厂房侧闸门密封条间隙(7)，充入压缩空气，充入空气的压力大小随着反应堆厂房压力增加而增加，最大不超过100kPa(g)；此时，辅助厂房侧闸门密封条(2)和反应堆厂房侧闸门密封条(5)最大压差是100kPa，保证密封要求。
7.如权利要求4所述的一种提高空气闸门承压能力的方法，其特征在于：所述的工况4时，首先，反应堆厂房侧闸门密封条(5)自身充气压力继续增加到750kPa(g)；然后，分别在空气闸门密封条间隙以及空气闸门筒体内部(9)内部充入压缩空气，具体充气方式包括：反应堆厂房侧闸门密封条间隙(7)充入空气的压力增加到600kPa(g)；空气闸门筒体内部(9)充入空气的压力增加到400kPa(g)；辅助厂房侧闸门密封条间隙(4)充入空气的压力增加到200kPa(g)；此时，辅助厂房侧闸门密封条(2)和反应堆厂房侧闸门密封条(5)最大压差是设计压力200kPa，保证密封要求。
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