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核電站控制閥抗地震結(jié)構(gòu)改進

點擊次數(shù)：375 發(fā)布時間：2011/4/16

過去五十年中，自動控制閥的基本功用沒有變化。只是固定的基本性能上有所提高如增加流量系數(shù)，減少噪音，減少氣蝕和改進流量特性。然而結(jié)構(gòu)設(shè)計特性的改變十分緩慢。直到核能的呈現(xiàn)，才使閥門制造者在閥門設(shè)計時不得不考慮到像地震這類外界力量發(fā)生的影響。本論文從抗地震設(shè)計的觀點討論了控制閥的改進；諸如材質(zhì)的選用，驅(qū)動裝置設(shè)計和結(jié)構(gòu)裝配、零件的裝配等。

    核電站用控制閥必需能承受地震的影響。事實上，這是美國聯(lián)邦管理法規(guī)上就關(guān)于外國核電站的設(shè)計、建筑和運轉(zhuǎn)等一系列廣泛論題規(guī)定了必要條件。10CFFR50美國聯(lián)邦設(shè)備生產(chǎn)和使用許可證”代稱，其附錄A中列出了核電站通用設(shè)計規(guī)范”GDCGDC一2中有一段中說：核電站結(jié)構(gòu)，裝置和元件必需設(shè)計成能接受如地震、龍卷風(fēng)、飚風(fēng)…之類自然現(xiàn)象的影響”別的GDC也可作為指示設(shè)備抗地震和動力限制的必要條件的參考。這些包括GDC一1一4一14和一30

    盡管名義上有，但這類未作詳細說明的通用規(guī)范實際上無法執(zhí)行。隨著核工業(yè)的幼稚，核電站設(shè)備的抗地震設(shè)計和分析也就隨之明確，所有工業(yè)部門提出的這些GDC今天的抗地震設(shè)計控制閥的改進中有了一席之地。核能調(diào)節(jié)委員會（NRC發(fā)布了規(guī)范檢驗方案”和“規(guī)范調(diào)節(jié)指導(dǎo)。各工業(yè)組織也發(fā)布了稱為NRC要求規(guī)范的一系列法規(guī)和標準。建筑設(shè)計師和公用事業(yè)也開始發(fā)布有關(guān)法規(guī)，對規(guī)范調(diào)節(jié)指導(dǎo)，規(guī)范檢驗方案和許可證的申請都有明確的要求。*后�？亻y制造者為滿足工業(yè)上抗地震限制條件而改進了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。

    抗地震限制的必要條件（SQR

    起初，控制閥說明書中有關(guān)抗地震必要條件通常很少，只是簡單性地說一些如“這些閥門能經(jīng)受住地震、龍卷風(fēng)等自然現(xiàn)象影響”或“這些閥門在設(shè)計中考慮了地理的影響”通常在這些條件中都沒有定量的數(shù)值。與之形成對比的今天的說明書中有關(guān)抗地震條件局部在規(guī)定可接受的限制方式，設(shè)備必需限制的加速率是十分精確。很早期的工廠中，抗地震設(shè)計必要條件只是認為當(dāng)設(shè)備安置在一個很活躍的地震帶時方是必需的那些工廠中設(shè)備和建筑都是根據(jù)建筑法規(guī)（VBC要求設(shè)計的采用靜態(tài)的分析技術(shù)。由1965年的抗地震設(shè)計內(nèi)容形成了一個所有核電站的通用條件規(guī)范。有足夠的證據(jù)可以顯示出地震可能在任何一個地方發(fā)生，不管是地震頻繁的地區(qū)還是只是歷史上曾經(jīng)發(fā)生過的地方，都有可能發(fā)生地震。發(fā)生于寫薩諸塞州（1755年）密蘇里洲（1812年）南卡羅來納洲（1876年）幾次大地震證明在核電站的設(shè)計中應(yīng)考慮抗地震設(shè)計。

    早期，大部分設(shè)備被限定使用靜態(tài)的分析方式，與復(fù)雜的建筑及其它結(jié)構(gòu)相比這對于結(jié)構(gòu)簡單的控制閥是適用的用于這些分析的輸入加速率通常以建立反應(yīng)加速率為基礎(chǔ)或甚至是以場地而不是以管線系統(tǒng)的反應(yīng)加速率為基礎(chǔ)，但仍然沒有規(guī)范。

    發(fā)展的前期，專業(yè)組織為了核工業(yè)的特殊需要而建立了各種委領(lǐng)會和職業(yè)團體，對閥門制造者*有影響的兩個協(xié)會是美國機械工程師學(xué)會”ASME和“電與電子協(xié)會（IEEEASME中有關(guān)鍋爐與壓力容器規(guī)范中第3局部是專門為核電站的元件所編寫的1968年這部分成了法規(guī)草案的雛形，并于1971年次用它全部內(nèi)容出版發(fā)行，以后6個月中又做了數(shù)次修改。然而，ASME－－IlI中僅指明了閥門的壓力范圍。根據(jù)其定義，只是有閥體、閥蓋、閥桿和連接體蓋的螺栓的壓力范圍對于閥門的其余局部即附件和驅(qū)動裝置，ASME－－III中沒有提及，正因如此，法規(guī)中只涉及壓力界線完整性而沒有涉及設(shè)備運行的能力。

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