核一級低泄漏球閥是球床模塊式高溫氣冷堆核電站(HTR-PM-500)燃料裝卸系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備之一,是燃料裝卸系統(tǒng)與大氣、與堆芯及各主要設(shè)備之間通與斷相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備。主要功能是實現(xiàn)系統(tǒng)與大氣的隔離及切換,防止裝卸料操作中放射性氣體向大氣泄漏;完成系統(tǒng)與堆芯的隔離,保證一回路壓力邊界的完整性以確保安全;完成系統(tǒng)內(nèi)各主要設(shè)備間的接通、切斷,為設(shè)備的故障處理、拆卸、檢修提供安全保障。該閥門的研發(fā)已經(jīng)成為了我國高溫氣冷堆核電站發(fā)展過程中必須解決的重要問題之一。本論文旨在對球床模塊式高溫氣冷堆核電站(HTR-PM-500)燃料裝卸系統(tǒng)核一級低泄漏球閥的研發(fā)進行詳細的闡述。詳細描述了針對高溫、高壓、低泄漏、高性能等工況和要求特點,綜合應(yīng)用機械原理、材料力學(xué)、理論力學(xué)、流體動力學(xué)、閥門設(shè)計及各種分析驗證等多專業(yè)的相關(guān)知識,研究了閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造、檢驗等具體內(nèi)容;對產(chǎn)品的設(shè)計和性能進行了設(shè)計計算及有限元分析;通過樣機試制、檢驗及各種鑒定試驗對產(chǎn)品的設(shè)計進行確認,并已經(jīng)通過業(yè)內(nèi)專家的鑒定。該閥門采用石墨環(huán)配合套筒式波紋管閥座結(jié)構(gòu),解決了260℃高溫和累積劑量107Gy條件下閥門的高密封性能要求;采用的閥座和閥球硬密封副結(jié)構(gòu)形式,閥球的整體噴焊加全表面研磨加工工藝,有效地保證了閥門的低泄漏率和動作壽命要求;通過控制全通徑流道內(nèi)各組件結(jié)合處和接觸處的軸向間隙及徑向間隙,滿足近等徑球形元件的順利通過,避免粉塵和碎屑積存。該閥門的研發(fā)是成功的,填補了國內(nèi)空白,達到國際先進水平,解決了目前完全依賴進口的現(xiàn)狀。這項工作對類似產(chǎn)品的研發(fā)有重要的參考價值。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TM623;TH134
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 閥座密封結(jié)構(gòu)形式的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 密封材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在的問題
    1.3 本文主要的研究內(nèi)容
2 核一級低泄露球閥的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、設(shè)計參數(shù)及技術(shù)難點分析
    2.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范
    2.2 設(shè)計參數(shù)
    2.3 技術(shù)難點
        2.3.1 方案設(shè)計
        2.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.3 設(shè)計計算與抗震分析
        2.3.4 功能性試驗及型式試驗
    2.4 本章小結(jié)
3 核一級低泄露球閥的整體方案設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 整體方案設(shè)計
        3.1.1 主體結(jié)構(gòu)的選擇
        3.1.2 密封結(jié)構(gòu)的選擇
    3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.1 閥座與閥體密封結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.2 閥座與球的密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計
        3.2.3 流道的設(shè)計
        3.2.4 機械限位的設(shè)計
        3.2.5 裝配圖
    3.3 本章小結(jié)
4 核一級低泄露球閥的設(shè)計計算及抗震分析
    4.1 設(shè)計計算
        4.1.1 常溫下的設(shè)計壓力計算
        4.1.2 密封比壓計算
        4.1.3 閥體分析計算
        4.1.4 法蘭螺栓連接計算
        4.1.5 閥桿強度計算
        4.1.6 中法蘭螺栓扭緊力矩計算
    4.2 抗震分析
        4.2.1 載荷分析
        4.2.2 閥門在各種工況下的應(yīng)力分析
        4.2.3 計算與評定
        4.2.4 結(jié)論
    4.3 本章小結(jié)
5 核一級低泄露球閥的功能性試驗及型式試驗
    5.1 試驗條件
        5.1.1 試驗裝置及儀器、儀表
        5.1.2 試驗前閥門狀態(tài)測試程序及數(shù)據(jù)記錄
    5.2 功能性試驗
        5.2.1 殼體強度試驗
        5.2.2 密封試驗
    5.3 型式試驗
        5.3.1 冷態(tài)壽命試驗
        5.3.2 熱態(tài)壽命試驗
        5.3.3 冷熱交變試驗
        5.3.4 冷態(tài)循環(huán)試驗
        5.3.5 熱態(tài)循環(huán)試驗
        5.3.6 流體阻斷試驗
        5.3.7 端部加載試驗
        5.3.8 地震載荷及震動探測試驗
        5.3.9 流阻系數(shù)測試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝

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本文編號：2877971