福斯 Y 型截止閥 - Flite-Flow 主蒸汽隔離閥作為高溫高壓環(huán)境下的核心設(shè)備,其參數(shù)設(shè)計緊密圍繞可靠性與安全性展開。以下是基于福斯技術(shù)文檔及行業(yè)應(yīng)用實踐的詳細(xì)參數(shù)說明:
一、設(shè)計與結(jié)構(gòu)參數(shù)
類型與結(jié)構(gòu)
類型:Y 型截止閥,采用直通式流道設(shè)計,流體流向改變小,壓降降低約 30%。
結(jié)構(gòu):分離式閥體設(shè)計減少應(yīng)力集中,延長閥體壽命;整體式后座與鎢鉻鈷合金(Stellite)堆焊閥座,確保密封面耐磨性。
連接方式:法蘭連接(ASME B16.5)、對焊連接(ASME B16.25),適用于高壓管道系統(tǒng)。
尺寸范圍
公稱通徑:DN 65~800(NPS 2?"~32")。
核電廠專用規(guī)格:DN 600~850(NPS 24"~34"),滿足大型蒸汽系統(tǒng)需求。
壓力等級
常規(guī)應(yīng)用:PN 50~760(Class 300~4500),最高設(shè)計壓力達(dá) 52 MPa(7500 psi)。
核電廠應(yīng)用:PN 110~260(Class 600~1500),可承受 15.5 MPa(2250 psi)的一回路壓力。
溫度范圍
常規(guī)工況:-29℃~540℃(-20°F~1000°F),適用于過熱蒸汽、飽和蒸汽及高溫水。
核電廠極限工況:329.8℃(625°F),對應(yīng)一回路冷卻劑出口溫度。
二、材料與密封參數(shù)
主體材質(zhì)
閥體 / 閥蓋:鑄造碳鋼(WCB)、鍛造碳鋼(A105)、不銹鋼(CF8/CF8M)、鎳基合金(Inconel 625)。
閥座 / 閥芯:Stellite 6 堆焊,硬度 HRC 48~52,抗沖刷性能優(yōu)異。
波紋管:316 不銹鋼或 Inconel X-750,厚度 0.15~0.3 mm,設(shè)計壽命≥10,000 次循環(huán)。
密封性能
閥座泄漏率:符合 API 598 標(biāo)準(zhǔn),金屬密封≤0.1×DN mm3/s(氣泡級)。
波紋管泄漏率:氦氣檢漏≤1×10?? Pa?m3/s,確保零逸散排放。
填料函密封:柔性石墨填料,通過 API 624 認(rèn)證,甲烷泄漏≤100 ppmv。
三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制參數(shù)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型
電動執(zhí)行器:多回轉(zhuǎn)式,電源 AC 220V/380V,50/60Hz,帶智能定位器(如 Flowserve Limitorque Q 系列),響應(yīng)時間≤15 秒。
氣動執(zhí)行器:活塞式或薄膜式,氣源壓力 4~7 bar,緊急關(guān)閉時間≤5 秒(彈簧復(fù)位型)。
手動操作:手輪或齒輪箱,速比 1:10~1:20,適用于故障時的應(yīng)急操作。
控制方式
信號輸入:4~20 mA 模擬量(調(diào)節(jié)型)或開關(guān)量(開關(guān)型)。
反饋信號:閥位指示(4~20 mA)、限位開關(guān)(無源觸點(diǎn))。
冗余設(shè)計:核電廠應(yīng)用配備雙電磁閥、雙位置變送器,符合 1E 級標(biāo)準(zhǔn)。
四、性能與認(rèn)證參數(shù)
流量特性
流量系數(shù):Cv 值范圍 20~5000(DN 65~800),比常規(guī)截止閥提高 40%。
壓力恢復(fù)系數(shù):FL=0.9,降低氣蝕風(fēng)險。
認(rèn)證與標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):ASME B16.34(常規(guī))、ASME 第 III 卷(核級)。
制造標(biāo)準(zhǔn):NQA-1(核質(zhì)量保證)、ISO 9001:2015。
環(huán)境認(rèn)證:ISO 158748-1(CO?耐久性等級 2500 次循環(huán))、TA-Luft(德國大氣排放法規(guī))。
五、特殊應(yīng)用參數(shù)(核電廠場景)
安全功能
故障安全設(shè)計:失電 / 失氣時自動關(guān)閉(FC 型)或保持原位(FO 型),響應(yīng)時間 2~10 秒。
抗震性能:符合 IEEE 344 標(biāo)準(zhǔn),可承受 0.2g 水平加速度。
輻照防護(hù):表面劑量率≤2.5 mSv/h,適用于核島環(huán)境。
運(yùn)行參數(shù)
設(shè)計壓力:17.3 MPa(2510 psi),對應(yīng)核主泵出口壓力。
設(shè)計溫度:350℃(662°F),匹配蒸汽發(fā)生器二次側(cè)參數(shù)。
循環(huán)壽命:≥10,000 次機(jī)械循環(huán)(CO?耐久性測試)。
六、維護(hù)與測試參數(shù)
定期維護(hù)
潤滑周期:閥桿螺紋每季度涂抹高溫潤滑脂(如福斯 TRAMLUB 384 G PLUS),波紋管密封處每年注入密封脂。
填料更換周期:建議每 5 年或泄漏量>5 滴 / 分鐘時更換。
測試要求
壓力測試:殼體試驗 1.5 倍設(shè)計壓力,密封試驗 1.1 倍設(shè)計壓力,保壓時間≥15 分鐘。
功能測試:每半年進(jìn)行啟閉試驗,記錄行程偏差≤±2 mm,扭矩波動≤10%。
七、選型與安裝建議
選型要點(diǎn)
根據(jù)介質(zhì)參數(shù)(壓力、溫度、流量)選擇材質(zhì)與壓力等級。
核電廠應(yīng)用需確認(rèn)是否符合 10 CFR Part 50 附錄 B 的質(zhì)量保證要求。
優(yōu)先選擇帶波紋管密封的型號,減少放射性泄漏風(fēng)險。
安裝注意事項
閥門進(jìn)出口方向與流體流向一致,避免倒裝。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝位置應(yīng)便于操作與維護(hù),環(huán)境溫度 - 20℃~60℃。
焊接時需采用氬弧焊打底,防止波紋管過熱變形。
八、典型應(yīng)用參數(shù)表
參數(shù)常規(guī)工業(yè)應(yīng)用核電廠應(yīng)用
公稱通徑DN 65~800DN 600~850
設(shè)計壓力52 MPa(7500 psi)17.3 MPa(2510 psi)
設(shè)計溫度540℃(1000°F)350℃(662°F)
泄漏率(閥座)≤0.1×DN mm3/s≤0.01×DN mm3/s
泄漏率(波紋管)≤1×10?? Pa·m3/s≤5×10?1? Pa·m3/s
執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)時間≤15 秒≤5 秒
循環(huán)壽命10,000 次20,000 次