一种核电厂核级电动闸阀评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核电厂核级电动闸阀评估方法及系统，电动闸阀包括阀座、闸板、阀杆和盘根，该方法包括阀门驱动力矩计算步骤：S1

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂核级电动闸阀评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及阀门设计、工程技术评价领域，尤其涉及一种核电厂核级电动闸阀评估方法及系统。

技术介绍

[0002]目前国内各核电厂设计上使用大量电动闸板阀，各电厂曾多次出现因驱动力矩不足导致阀门无法开关到位或开关不严的情况，阀门无法正常开关存在占用大修关键路径甚至威胁机组核安全水平的潜在隐患。现场存在问题包括电动头驱动力矩不足、盘根摩擦力过大等问题。
[0003]由于现场涉及阀门数量巨大、种类繁多，且故障模式也多种多样，存在大量阀门驱动力矩评估、盘根紧固力矩评估、阀门本体强度评估等需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的至少一个缺陷，提供一种核电厂核级电动闸阀评估方法及系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂核级电动闸阀评估方法，所述电动闸阀包括阀座、闸板、阀杆和盘根，该方法包括阀门驱动力矩计算步骤：
[0006]S1
‑
1：获得第一参数组，包括闸板与阀座之间的摩擦力Q1、阀杆力Q2、盘根摩擦力Q3以及阀杆螺母转换系数T
F
；
[0007]S2
‑
1：对所述第一参数组进行处理，确定阀门驱动力矩C。
[0008]优选地，在本专利技术所述的核电厂核级电动闸阀评估方法中，闸板与阀座之间的摩擦力Q1的计算步骤为：
[0009]获得闸板密封面平均直径D0、阀门上下游最大设计压差Δp、流体活塞力S
P
、闸板与阀座之间摩擦系数μ1以及闸板楔形角θ，并进行处理，确定闸板与阀座之间的摩擦力Q1。
[0010]优选地，在本专利技术所述的核电厂核级电动闸阀评估方法中，阀杆力Q2的计算步骤为：
[0011]获得阀杆直径D
t
、最大设计流体压力P以及流体活塞力S
P
，并进行处理，确定阀杆力Q2。
[0012]优选地，在本专利技术所述的核电厂核级电动闸阀评估方法中，盘根摩擦力Q3的计算步骤为：
[0013]获得盘根表面压强P
g
、盘根内径D
i
以及盘根高度h，并进行处理，确定盘根摩擦力Q3。
[0014]优选地，在本专利技术所述的核电厂核级电动闸阀评估方法中，阀杆螺母转换系数T
F
的计算步骤为：
[0015]获得阀杆螺母螺线斜度T
g
α、阀杆螺母螺纹摩擦系数μ2、螺纹斜度cosβ以及螺纹平均直径R
m
，并进行处理，确定阀杆螺母转换系数T
F
。
[0016]优选地，在本专利技术所述的核电厂核级电动闸阀评估方法中，本方法还包括盘根紧固力矩计算步骤：
[0017]S1
‑
2：获得第二参数组，包括单个传递到螺栓上的载荷P
V
、最大设计流体压力P、盘根外径D、盘根内径d、盘根螺栓数量n、螺栓螺纹螺距P1、螺纹间的摩擦系数f、螺纹公称半径r、螺母与垫片的摩擦系数f
，
以及螺杆公称半径与螺母宽度的平均值R
m
；
[0018]S2
‑
2：对所述第二参数组进行处理，确定盘根紧固力矩C
s
。
[0019]优选地，在本专利技术所述的核电厂核级电动闸阀评估方法中，本方法还包括闸板应力计算步骤：
[0020]S1
‑
3：获得第三参数组，包括阀瓣厚度t
k
和单位径向弯矩M；
[0021]S2
‑
3：对所述第三参数组进行处理，确定径向弯曲应力σ1。
[0022]优选地，在本专利技术所述的核电厂核级电动闸阀评估方法中，楔形闸板的单位径向弯矩M的计算步骤为：
[0023]获得流体传递至闸板的总线作用力F1、阀瓣厚度t
k
以及阀瓣的结构尺寸系数D
is
、D
ik
、C8和C9，并进行处理，确定楔形闸板的单位径向弯矩M；
[0024]平行闸板的单位径向弯矩M的计算步骤为：
[0025]获得最大设计流体压力P、密封面内径D
d
、泊松比v以及阀瓣厚度t
k
，并进行处理，确定平行闸板的单位径向弯矩M。
[0026]优选地，在本专利技术所述的核电厂核级电动闸阀评估方法中，本方法还包括阀杆应力计算步骤：
[0027]S1
‑
4：获得第四参数组，包括阀杆受到的最大作用力F2和阀杆直径最小值d；
[0028]S2
‑
4：对所述第四参数组进行处理，确定阀杆应力σ2。
[0029]本专利技术还构造了一种核电厂核级电动闸阀评估系统，所述电动闸阀包括阀座、闸板、阀杆和盘根，包括：
[0030]第一接收模块，用于获得第一参数组，包括闸板与阀座之间的摩擦力Q1、阀杆力Q2、盘根摩擦力Q3以及阀杆螺母转换系数T
F
；
[0031]阀门驱动力矩计算模块，用于对所述第一参数组进行处理，确定阀门驱动力矩C。
[0032]通过实施本专利技术，具有以下有益效果：
[0033]本专利技术提供了高可靠性的核电厂核级电动闸阀评估方法，解决现场阀门驱动力矩、盘根紧固力矩、阀门本体强度以及阀杆强度评估的需求，实现数据的批量化处理，可大幅提高工程评价计算效率以及现场问题解决效率。
附图说明
[0034]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0035]图1是本专利技术电动闸阀的结构示意图；
[0036]图2是本专利技术电动闸阀的盘根结构示意图；
[0037]图3是本专利技术阀门驱动力矩计算步骤的流程图；
[0038]图4是本专利技术盘根紧固力矩计算步骤的流程图；
[0039]图5是本专利技术闸板应力计算步骤的流程图；
[0040]图6是本专利技术阀杆应力计算步骤的流程图；
[0041]图7是本专利技术核电厂核级电动闸阀评估系统的模块框图。
具体实施方式
[0042]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0043]需要说明的是，附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0044]附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0045]本实施例公开了一种核电厂核级电动闸阀评估方法，如图1所示的电动闸阀包括阀座2、闸板3、阀杆1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂核级电动闸阀评估方法，所述电动闸阀包括阀座、闸板、阀杆和盘根，其特征在于，该方法包括阀门驱动力矩计算步骤：S1
‑
1：获得第一参数组，包括闸板与阀座之间的摩擦力Q1、阀杆力Q2、盘根摩擦力Q3以及阀杆螺母转换系数T
F
；S2
‑
1：对所述第一参数组进行处理，确定阀门驱动力矩C。2.根据权利要求1所述的核电厂核级电动闸阀评估方法，其特征在于，闸板与阀座之间的摩擦力Q1的计算步骤为：获得闸板密封面平均直径D0、阀门上下游最大设计压差Δp、流体活塞力S
P
、闸板与阀座之间摩擦系数μ1以及闸板楔形角θ，并进行处理，确定闸板与阀座之间的摩擦力Q1。3.根据权利要求1所述的核电厂核级电动闸阀评估方法，其特征在于，阀杆力Q2的计算步骤为：获得阀杆直径D
t
、最大设计流体压力P以及流体活塞力S
P
，并进行处理，确定阀杆力Q2。4.根据权利要求1所述的核电厂核级电动闸阀评估方法，其特征在于，盘根摩擦力Q3的计算步骤为：获得盘根表面压强P
g
、盘根内径D
i
以及盘根高度h，并进行处理，确定盘根摩擦力Q3。5.根据权利要求1所述的核电厂核级电动闸阀评估方法，其特征在于，阀杆螺母转换系数T
F
的计算步骤为：获得阀杆螺母螺线斜度T
g
α、阀杆螺母螺纹摩擦系数μ2、螺纹斜度cosβ以及螺纹平均直径R
m
，并进行处理，确定阀杆螺母转换系数T
F
。6.根据权利要求1所述的核电厂核级电动闸阀评估方法，其特征在于，本方法还包括盘根紧固力矩计算步骤：S1
‑
2：获得第二参数组，包括单个传递到螺栓上的载荷P
V
、最大设计流体压力P、盘根外径D、盘根内径d、盘根螺栓数量n、...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，林家冰，孔祥永，万杰，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：