Métodos de presurización para pruebas periódicas de sellado de válvulas de compuerta de plantas de energía nuclear (primera parte)

Resumen: El rendimiento de sellado de las válvulas debe inspeccionarse durante las inspecciones periódicas deválvulas de compuerta para aislamiento de contención de centrales nucleares. El método de prueba tradicional consiste en presurizar un lado de la válvula de compuerta y medir en el otro lado. La ventaja de este método es que el método de presurización es el mismo que el estado de presión en la condición de funcionamiento de la válvula. La desventaja es que su tiempo de operación es largo y el proceso de detección está expuesto a la radiación. De acuerdo con las características de la válvula de aislamiento de contención, la factibilidad de utilizar el método de presurización de media cavidad en la prueba de sellado de la

válvula de compuerta

para plantas de energía nuclear, y se analizan los problemas actuales del método de presurización de cavidad media en la industria de válvulas china y se dan soluciones.

De acuerdo con los requisitos de configuración y las pautas para la válvula de aislamiento en el dispositivo de aislamiento de contención de la planta de energía nuclear PWR, generalmente se usa al menos una válvula de aislamiento bloqueada en el sistema. Según las características de las válvulas, las válvulas de compuerta se utilizan generalmente en centrales nucleares como válvulas de aislamiento de contención en tuberías de gran diámetro. Antes de la operación del sistema de fluidos y durante la vida útil de la válvula, se debe realizar una prueba de sellado para verificar que la contención pueda realizar o continuar con su función de sellado. La válvula de aislamiento de contención de cada sistema es una parte importante para garantizar la integridad de la tercera barrera, por lo que se requieren pruebas parciales para verificar las funciones bajo la presión de diseño.

Métodos de prueba convencionales para válvulas de compuerta
Condiciónes de la prueba
(1) La prueba se lleva a cabo a temperatura ambiente.
(2) Use agua o aire para presurizar la válvula a la presión de diseño de contención.
(3) Cuando la válvula está equipada con un dispositivo de operación remota, no debe cerrarse con ninguna otra operación especial. La válvula eléctrica debe cerrarse mediante su dispositivo de operación remota y no debe realizarse ninguna operación manual.
(4) En la prueba se utiliza el método de presión parcial. La dirección de la presión debe ser la misma que la dirección que soporta la presión de la válvula cuando realiza su función de seguridad, a menos que se pueda demostrar que la dirección de la presión opuesta puede tener un resultado equivalente o más confiable.
 
Sistemas de prueba
Durante la prueba, se presuriza la tubería del sistema de prueba de válvulas. Consulte la figura 1. El aumento de presión de la tubería aguas abajo de la válvula se mide para juzgar el rendimiento de sellado de la válvula. El criterio para juzgar el rendimiento de sellado de la válvula es medir su tasa de fuga máxima permitida.
(1) Por cada 1 mm de diámetro nominal de la válvula en la prueba de presión de aire, la fuga Q debe ser menor o igual a 15,7 cm³/h.

(2) Por cada 1 mm de diámetro nominal de la válvula en la prueba hidráulica, la fuga Q debe ser menor o igual a 0,1 cm³/h.

Figura 1 Sistemas de tuberías para pruebas de presurización de válvulas de pozo EAS014VB

Análisis de rendimiento
Los sistemas de tubería de prueba de presurización de la válvula de pozo EAS014VB cumplen con los requisitos de la guía de hermeticidad de la válvula de aislamiento de contención. La válvula de pozo EAS014VB puede demostrar que el rendimiento de sellado de la válvula es consistente con las condiciones ambientales en condiciones de accidente, y puede verificar el rendimiento de sellado y las fugas en condiciones de accidente. Las deficiencias del sistema de prueba son la necesidad de aislar la tubería durante mucho tiempo; la operación es engorrosa; el proceso de prueba y llenado de agua es más largo, y la radiación o la radiación potencial durante la operación es relativamente mucha. Debido a las desventajas de los métodos convencionales, el plan de prueba de presurización debe optimizarse de acuerdo con las características estructurales de la válvula de compuerta y la operación debe simplificarse para acortar el tiempo de prueba. Diseñe un método de presurización que no solo pueda lograr el propósito de la prueba, sino que también sea fácil de implementar.
 
Análisis estructural de válvulas de compuerta
Según el tipo de válvula, las válvulas de compuerta se pueden dividir en válvulas de compuerta de cuña, tipo C, figura 2, válvulas de compuerta paralela con cuñas, tipo W, figura 3 y válvulas de compuerta paralela con resortes, tipo V, figura 4.

Figura 2 Válvulas de compuerta de cuña tipo C
 
Figura 3 Válvulas de compuerta paralela con cuñas tipo W
 
Figura 4 Válvulas de compuerta paralelas con resortes, tipo V
 
El análisis de las características de los tres tipos estructurales de válvulas de compuerta se muestra en la Tabla 1. Según el análisis de las características de los tres tipos de válvulas de compuerta, las válvulas que se pueden utilizar como válvulas de aislamiento de contención son el Tipo C y el Tipo W. C Las válvulas de compuerta tipo W y tipo W son válvulas selladas de dos vías. La cavidad central de la válvula se presuriza en la prueba de sellado en función de sus características.

Tabla 1 El análisis característico de los tres tipos estructurales de válvulas de compuerta