Обратные и предохранительные клапаны

На всех питательных магистралях перед питаемым агрегатом (парогенератор, реактор, испаритель и т. д) обязательна установка обратного клапана. Принцип его работы ясен из рис. 9.

Рисунок 9. Обратный клапан для трубопроводов питательной воды.

Чтобы не допустить существенного превышения давления в системе, обязательно устанавливают не менее двух предохранительных клапанов. На трубопроводах больших диаметров применяют импульсные предохранительные клапаны, в которых при превышении давления открывается сначала вспомогательный клапан, а вслед за ним — основной. Предохранительные клапаны на парогенераторах двухконтурных атомных станций, казалось бы, могут не устанавливаться, так как давление в них не может подняться выше того, которое отвечает температуре кипения, равной максимальной температуре теплоносителя. Однако расчет парогенератора на это давление не снимает требования установки предохранительных клапанов на случай (хотя и маловероятный) аварии, когда в результате прямого разрыва трубки парогенератора давление в нем может возрасти до рабочего давления реактора. Предохранительные клапаны используют и в первых контурах двухконтурных атомных станций (обычно на компенсаторах объема) со сбросом образующегося при их открытии пара в барботер под уровень воды. Кроме основных предохранительных клапанов первого контура устанавливают дополнительные предохранительные клапаны меньшего проходного сечения на каждой из петель многопетлевого водо-водяного реактора в их отключаемых частях. Для одноконтурной АЭС предохранительные клапаны могут быть или на барабанах, или на паропроводах. Обязателен сброс из них в барботажные устройства. По конструкциям кроме импульсных различают рычажные и пружинные (рис.10) предохранительные клапаны.

Рисунок 10. Пружинный предохранительный клапан рассчитанный на давление 12,5 МПа:

1 — корпус; 2 — втулка (седло); 3 — упорный закрепляющий штифт; 4 — направляющее (регулирующее) кольцо; 5 — тарелка клапана; 6 — направляющая втулка; 7 — шток; 8 — пружина; 9 — устройство для подрыва клапана от руки; 10 — гайка для регулировки клапана.

Другая арматура

Для вывода дренажей, спуска воды из контуров и непрерывной и периодической продувок также существуют свои конструкции арматуры. Общее правило для них — последовательная установка двух вентилей: запорного и вслед за ним соответствующего регулировочного, причем запорный должен открываться полностью. Для автоматического удаления конденсата пара, периодически скапливающегося в паропроводах, применяют конденсатоотводчики, через которые отводится только конденсат. Особенно внимательно следует подходить к проектированию трубопроводов и соответствующему выбору количества и мест размещения арматуры в одноконтурных атомных станциях. Необходимо иметь в виду, что абсолютная плотность в длительной эксплуатации недостижима, причем наиболее трудноуплотняемой средой по началу пропуска является вода, а затем насыщенный и перегретый пар. В особо ответственных местах с большой радиоактивностью среды применяют иногда сложную систему уплотнений. Так, например, на атомной установке Арагонской национальной лаборатории (США) с одноконтурным реактором шпиндели арматуры имеют уплотнение из трех частей. После первой части протечка отводится в дренажное устройство с давлением 0,114 МПа; после второй—в систему с разрежением 150 мм вод. ст..; в третьей части давление превышает атмосферное на 150 мм вод. ст. Необходимость тщательного уплотнения часто вызывается не только тем, что первичный теплоноситель сильно радиоактивен и агрессивен, но иногда также и его дороговизной (например, D2O). Промежуточное положение между арматурой и контрольно-измерительными приборами занимают указатели уровня, как устанавливаемые непосредственно на оборудовании, так и вынесенные за его пределы. Контроль уровня практически во всех аппаратах производится для условий барботажа пара через водяной объем. При этом действительный уровень воды в аппарате будет тем больше превышать уровень воды по водоуказательному прибору, чем ниже по высоте аппарата сделан отвод к измерителю в области водяного объема. Необходимо делать этот отвод возможно выше, но не превышая минимального уровня воды в аппарате. Вся арматура, как снимаемая для ремонта, так и ремонтируемая на месте, после ремонта должна проходить гидравлическое испытание на давление, превышающее рабочее на 25%.

При исполнении схем трубопроводов используют условные обозначения для арматуры (риc. 11).

Рисунок 11. Условные обозначения арматуры на схемах трубопроводов:

1 — арматура без электропривода; 8 — выброс в атмосферу; 2 — арматура с электроприводом; 9 — трехходовой клапан с выбросом в атмосферу; 3 — обратный клапан; 4 — регулировочный клапан; 10 — предохранительный клапан с импульсным устройством и выхлопом в атмосферу; 5 — дроссельная шайба; 6 — редукционная установка; 11 - расходомер.