[发明专利]一种主蒸汽阀站加速泄压装置及超压保护方法

说明书

本发明公开了一种主蒸汽阀站加速泄压装置及超压保护方法，装置包括壳体、阶梯式活塞和弹簧；壳体内部设有阶梯式活塞，通过密封圈将壳体内部由上至下分为第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体。第三柱段底部与壳体内腔的底面间固定有能调节初始轴向压缩量的弹簧；第一腔体和第三腔体均能通过第一管道与主阀的阀盖内腔相连通，第二内腔能通过第二管道与外界相连通，第四腔体能通过第三管道与主阀内腔相连通。本发明装置中的阶梯式活塞会由于腔体内上下部分产生的压差而上下运动，以实现对主阀的超压保护。同时，通过旋转手轮来调节弹簧初始预紧力，从而控制装置的开启时间，保证主阀在响应时间内开启，确保主蒸汽阀站的安全平稳运行。

技术领域

本发明属于主蒸汽阀站领域，特别涉及一种主蒸汽阀站加速泄压装置及超压保护方法。

背景技术

目前核能的主要利用形式是核电。主蒸汽阀站作为核电厂二回路的关键超压保护设备之一，对主蒸汽系统的安全可靠运行具有重要意义。在上游(朝向蒸汽发生器)和下游(朝向汽轮机)发生故障时，例如管道破裂，这个过程会使阀站进口处的蒸汽压力升高到超过允许值，主蒸汽阀站通过先导控制开启前置隔离阀或主蒸汽安全阀将蒸汽泄放至大气压，当系统压力恢复正常时关闭泄放功能。因此，确保前置隔离阀和安全阀在规定时间内开启是保障主蒸汽系统安全和人员生命安全的关键所在。

主蒸汽阀站是由主蒸汽隔离阀、前置隔离阀、两个主蒸汽安全阀相互焊接组成的阀组系统。阀站内的每一个阀门都是多级先导控制方式，即利用多个体积更小的阀门来控制主阀门的阀芯上部流体的流动，进而自动控制主阀门的启闭。当系统压力超过安全值时，主蒸汽阀站内的前置隔离阀会先开启，若系统压力持续升高到一定值时，主蒸汽安全阀会随后开启。在这过程中，一旦先导阀由于卡滞或者其他外界原因无法在规定时间精确控制主阀的开启，将造成不可预料的后果。

因此，研究一种可以装载置主阀上与先导阀并联使用的加速泄压装置及超压保护方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种主蒸汽阀站加速泄压装置及超压保护方法。本发明的加速泄压装置能够与先导阀并联使用，可以在先导阀未按规定响应时间开启或者开启速度较慢的情况下保证主阀一定开启，确保主蒸汽系统的安全稳定运行；同时，可以经过手轮来调节加速泄压装置开启的时间，确保加速泄压装置对不同工况的适应能力。

本发明所采用的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种主蒸汽阀站加速泄压装置，包括壳体、阶梯式活塞和弹簧；

所述壳体内腔中设有阶梯式活塞，阶梯式活塞包括由上至下截面逐渐增加的第一柱段、第二柱段和第三柱段；所述第一柱段由上至下套设有第一密封圈和第二密封圈；第一密封圈和第二密封圈均固定于壳体内壁，分别将所在处与壳体内壁和接触的第一柱段外壁面完全密封；第一柱段能在第一密封圈和第二密封圈的限位作用下沿轴向上下移动，且第一柱段顶部能始终与壳体内腔的上壁面留有空隙；位于第一密封圈上方的壳体内腔作为第一腔体，第二密封圈与第一密封圈之间的壳体内腔作为第二腔体；所述第二柱段套设有第三密封圈；第三密封圈固定于壳体内壁，将所在处与壳体内壁和接触的第二柱段外壁面完全密封，第二柱段能在第三密封圈的限位作用下沿轴向上下移动；第三密封圈与第二密封圈之间的壳体内腔作为第三腔体，位于第三密封圈下方的壳体内腔作为第四腔体；所述第三柱段位于第四腔体内，底部与壳体内腔的底面间固定有能调节初始轴向压缩量的弹簧；所述第一腔体和第三腔体均能通过第一管道与主阀的阀盖内腔相连通，第二内腔能通过第二管道与外界相连通，第四腔体能通过第三管道与主阀内腔相连通。

作为优选，所述壳体内腔的侧壁面为阶梯式结构，由上至下包括截面逐渐增加的第一筒体、第二筒体和第三筒体；所述第一密封圈和第二密封圈固定于第一筒体上，第三密封圈固定于第二筒体上，弹簧位于第三筒体中；所述第二柱段的横截面大于第一筒体的横截面，第三柱段的横截面大于第二筒体的横截面，使得第二柱段无法进入第一筒体中，第三柱段无法进入第二筒体中。