核電站中的關鍵守門人：閘閥結構解析與密封控制策略

 在核電站眾多設備中，閘閥因其出色的截斷能力，被廣泛應用于高溫高壓系統中，特別是一回路系統。其穩定運行對于保障核電站的安全至關重要。然而，由于核電系統對密封性有要求，閘閥的結構特點和潛在泄漏風險，也成為核級設備運維管理中的關注重點。

一、閘閥結構與分類概覽

閘閥的基本結構由閥體、閘板、閥座、閥桿和閥蓋組成。其通過閘板在通道內升降實現管道介質的通斷，僅適用于“全開”或“全關”狀態，不具備流量調節能力。

根據閘板結構，核電用閘閥主要分為兩大類：

楔式閘閥：如C型（彈性閘板）和K型（雙閘板）；

平行板閘閥：如V型（彈簧加載）和W型（帶楔塊結構）。

由于剛性閘板無法有效應對閥腔受壓或高溫變形帶來的配合誤差，在核電應用中已基本被淘汰，取而代之的是具有一定彈性的密封結構，以增強密封可靠性。

二、內漏問題：制造與應用的雙重挑戰

閘閥作為截斷閥，一旦發生內漏，系統安全便受到直接威脅。核電站中閘閥內漏多由以下幾個因素引起：

介質潔凈度差：雜質隨介質進入密封副，導致密封面劃傷或卡死；

行程控制不當：行程或力矩開關誤調，致使閥門未能閉合；

密封加工精度不足：閥瓣與閥座貼合不嚴，導致滲漏；

材料缺陷：如氣孔、夾渣等影響密封性能；

結構選型不匹配：如在低壓差系統中誤用自密封結構V型閥，密封不易形成。

防控措施應從制造與應用兩端著手：加強密封面加工質量、優化選型與調試環節，并提升介質凈化水平，降低閥門運行中的雜質風險。

三、外漏隱患：安全與環保的高壓警鐘

核電閘閥一旦發生外漏，不僅危及設備安全，更有可能造成放射性物質外泄，對環境構成嚴重威脅。常見外漏部位包括：

閥體與閥蓋連接處：鑄件缺陷（如砂眼、裂紋）、法蘭墊片失效等；

填料函部位：填料老化或閥桿損傷導致密封失效；

上密封結構：在誤操作或結構變形下發生泄漏。

針對這些風險，可從結構設計和制造控制雙重維度加強防護：

選用高質量鍛件：重要工況建議使用鍛造閥體，降低鑄件缺陷風險。

合理設計中法蘭連接：核電閘閥常采用石墨纏繞墊+密封焊設計，具備三次唇邊切割補焊能力。

填料結構優化：采用彈簧加載壓緊機構，動態補償填料松弛，提升密封穩定性。

設置引漏管道：用于放射性介質的閥門中段填料處設置引漏管，發生泄漏時可收集排出。

配置上密封結構：在填料失效時通過上密封提供第二道防線，確保緊急密封能力。

四、核電閘閥，精密與安全并重

核電站對閥門的密封性能提出了嚴苛要求。閘閥作為大口徑、高溫高壓系統中的關鍵設備，其內外泄漏問題直接關系到核電站的安全穩定運行。為此，必須在產品設計、材料選用、制造工藝和運行維護等多個層面協同發力，從源頭提升核級閘閥的可靠性與密封性能。唯有如此，才能真正筑牢核電系統的“道防線”。