核电阀门密封材料研究与填料的结构设计.pdf

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1、HvdraulicsPneumatics＆Seals／No．08．2014doi：lO．3969／j．issn．1008-0813．2014．08．010核电阀门密封材料研究与填料的结构设计耿艳春，吴益民，王仕江，曹开斌(浙江国泰密封材料股份有限公司，浙江杭州311255)摘要：通过对一种高强度、高纯度，能耐化学腐蚀以及适应高温深冷，并符合核电累积辐照剂量要求的非金属密封材料柔性石墨的研究。探讨柔性石墨填料的各项化学元素和物理机械性能，用以满足核电阀门密封的适用规范；采用新颖的结构设计，以提高柔性石墨填料在核电阀门上的密封性能；开发m一种适用于AP1000或压水

2、堆核电厂的阀门密封填料，并加以科学验证其在应用中的优异表现。关键词：核电密封；阀门填料；柔性石墨；阀杆泄漏中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：1008—0813(2014)08—0027—05SealingMaterialsStudyandFillsStructureDesignforNuclearValveGENGYan-chun，Yi-min，WANGShi-jiang，CA0Kai-bin(ZhengCathayPacking&SealingCo．，Ltd．，Hangzhou311255)Abstract：Throughstudyingakindo

3、fnon-metalmaterials(specialflex-graphite)whichhasserialsofpropertiesofhighstrength，highpurity，chemical—resistance，verycoldtemperature，andisaccordingtothenon-metallicmaterialsradiometricstandardofnuclearpower．Throughinvestigatingthephysicalandchemicalpropertiesofflex—graphite，reachedt

4、hesealstandardofnuclearvalve．Throughdesigninganewkindofsealingstructure，improvethesealingreliabilitiesoftheflex-graphite．developedakindofvalvesealfillerusedinAPP1000orpressurizedwaterreactor，whichhasaverygoodperformanceinuse．Keywords：nuclearpowerseal；fillerofvalve；flex—graphite；leaki

5、ngofvalvestems0引言34％是由阀杆处填料泄漏造成的．所以迫切需要一种高性能、长寿命的填料来保障阀杆的密封。就自然界所有核电厂配套设备阀门是在核电厂设计、建造和运材料的物性．石墨无疑是最理想的密封材料。经深加工营中。使用数量较多的介质输送控制设备。是保证核电的柔性石墨是继石棉被禁用之后．更适合阀杆密封的站安全运行的重要组成部分它承载着核电厂所有的能量转换和系统管控，如堆芯温度的调节、循环系统的最佳材料流量控制、热能输出输入、管路里介质的切断或接通等1石墨材料的性能多种功能。与普通阀门相比。核电站阀门的性能要求及石墨是六角平面网状结构的晶体．六角平面三

6、个其特点，是要保证其使用的安全性、高温高压环境下的SP2杂化轨道互成120o排列．网面上下方的叮T电子相工作稳定性、全天候运行的可靠性。由于使用环境的特互重合形成范德华键．有良好的化学稳定性．不受任何殊性，必然要求核电阀门密封有很高的科技含量。核电强酸、强碱和有机溶剂的腐蚀。由于石墨很好的耐射运行的前提是安全第一．只有阀门的性能可靠．动作灵线、0【射线、B射线等辐照性能，同时热中子截面也很敏。并有完好的密封效果与使用寿命．才能确保我们利小．是核反应堆中唯一可供选择的慢化材料。可作为核用核能的安全反应堆的减速剂、防核辐射外壳，是国防和核能工业领据统计．一座具有两台

7、100万kW机组的二代加压域的重要材料水堆核电站，有各类阀门3万多台。就APIO00的三代目前密封行业使用最广泛的材料柔性石墨．可在技术而言，虽然采用模块化设计也不少于1万多台根一200~C～600~C内安全使用。其具有低温不脆化、时效不据核电厂运营资料分析．核电站运行阀门故障率约老化、高温不软化、不变形、不分解的特性，且具有优异的便于加工成形的可塑性和良好的润滑性能．如作为收稿日期：2014—05—12固体润滑剂．在任何温度条件下摩擦系数比脂类润滑作者简介：耿艳春(1970一)，男，安徽舒城人，工程师，大专，从事流体密封都要低．很适合阀杆的频繁动作。对于气体和

8、液体的密研究及核电密封产