plants performing the functions of regulation and shutting off the flow, so
its failure often leads to emergencies. A particularly large number of failures
is observed in motor-operated valves. Incorrect setting of the limiting
clutch leads either to incomplete closure of the valve or to rod failure.
Therefore, the valves are equipment of a nuclear power plant, which often
falls into repair shops. Failures leading to an increase of valve leakage
are especially dangerous for nuclear power plants. In this case, leakage
of high-pressure valves leads to erosion of the sealing surfaces, which only
increases the leakage. Thus, it is very important to determine the optimum
rotational value when the valve is closed. The lack of conditions for closure
force in the standards for valve leakage complicates the issue.
A bench that allows working in the air with a pressure up to 3.5 MPa was
developed on valve rod to study dependence of valve leakage on the rotational
moment. Four independent parameters were measured: air pressure
in front of the valve under study, closure force of the valve, volume of air loss
through the valve and leakage time. A standard stop valve with a nominal
diameter of 15 mm and a nominal pressure of 64 atm was used for the study.
The determined dependence of the leakage on torque value allows recommending
a gentler mode of valve closure without significantly reducing
its tightness. As a result of experimental data processing, a criterial equation
is obtained linking a leakage rate, pressure drop on the valve and a rotational
moment value. The received criterial equation will allow defining
the compromise between valve closure force and permissible leak level according
to regulatory requirements. The analysis of the “leakage/rotational
moment” diagram showed the possibility to reveal the damaged valves.
This possibility may be used during the incoming inspection of the valves
supplied to NPP, which should significantly improve the reliability of their
operation.
Силовая арматура установлена практически на всех трубопроводах
АЭС, выполняя функции регулировки и перекрытия потока, потому
ее отказ часто приводит к аварийным ситуациям. Особенно
большое количество отказов характерно для электроприводной
арматуры. Неправильная настройка предельной муфты приводит либо к неполному закрытию арматуры, либо к поломке штока. Поэтому
арматура является тем оборудованием АЭС, которое чаще всего
попадает в ремонтные мастерские. Особенно опасны для АЭС поломки,
приводящие к увеличению утечки арматуры. При этом протечка
арматуры высокого давления приводит к эрозии уплотнительных
поверхностей, что в свою очередь только увеличивает протечку. Таким
образом, очень важно знать оптимальное значение крутящего момента
при закрытии арматуры. Усложняет проблему отсутствие в стандартах
на протечку арматуры условий на усилие ее закрытия.
Для исследования зависимости протечки арматуры от крутящего
момента на ее штоке был разработан стенд, позволяющий работать
на воздухе с давлением до 3,5 МПа. Проведены измерения четырех
независимых параметров стандартного запорного клапана с условным
диаметром 15 мм и условным давлением 64 атм: давления воздуха
перед исследуемым клапаном, крутящий момент закрытия клапана,
объема потери воздуха через арматуру и времени протечки.
Установленная зависимость утечки от величины крутящего
момента позволяет рекомендовать более щадящий режим
закрытия арматуры без существенного снижения ее герметичности.
В результате обработки экспериментальных данных получено
критериальное уравнение, связывающее величину протечки, перепад
давления на клапане и величину крутящего момента, которое позволит
определять компромисс между усилием закрытия арматуры
и допустимым уровнем протечки согласно нормативным требованиям.
Анализ графика «утечка —крутящий момент» показал возможность
определения поврежденной арматуры, что может быть использовано
на входном контроле поступающей на АЭС арматуры и существенно
повысит надежность ее работы.
Силова арматура встановлена практично на всіх трубопроводах АЕС,
виконуючи функції регулювання й перекриття потоку, тому її відмова
часто призводить до аварійних ситуацій. Особливо велика кількість
відмов спостерігається в електроприводній арматурі. Неправильне
налаштування граничної муфти призводить або до неповного закриття
арматури, або до поломки штока. Тому арматура є тим обладнанням
АЕС, яке найчастіше потрапляє в ремонтні майстерні. Особливо
небезпечні для АЕС поломки, що призводять до збільшення протікань
арматури. При цьому протікання арматури високого тиску призводить
до ерозії поверхонь ущільнювачів, що свою чергу тільки збільшує
протікання. Таким чином, дуже важливо знати оптимальне значення
крутного моменту при закритті арматури. Ускладнює проблему
відсутність у стандартах на протікання арматури умов на зусилля її
закриття.
Для дослідження залежності величини протікання арматури
від величини крутного моменту на її штоку був розроблений стенд,
що дозволяє працювати на повітрі з тиском до 3,5 МПа. Проведено
вимір чотирьох незалежних параметрів стандартного запірного
клапана з умовним діаметром 15 мм і умовним тиском 64 атм: тиску
повітря перед досліджуваним клапаном, зусилля моменту закриття
клапана, об’єму втрати повітря через арматуру і часу протікання.
Встановлена залежність витоку від величини крутного моменту
дає змогу рекомендувати більш щадний режим закриття арматури
без істотного зниження її герметичності. В результаті обробки
експериментальних даних отримано критеріальне рівняння, що зв’язує
величину протікання, перепад тиску на клапані та величину крутного
моменту, за допомогою якого можна визначати компроміс між
зусиллям закриття арматури і допустимим рівнем протікання згідно
з нормативними вимогами. Аналіз графіка «витік — крутний момент»
показав можливість визначення пошкодженої арматури, що може бути
використано на вхідному контролі арматури, яка надходить на АЕС,
і суттєво підвищить надійність її роботи.
