Разработка задвижек арматуры для контуров охлаждения атомных реакторов

Арматура промышленная трубопроводная - устройства, устанавливаемые на трубопроводах и емкостях и предназначенные для управления (отключения, распределения, регулирования, впуска или выпуска, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред путем изменения площади проходного сечения. Задвижки являются наиболее распространенным видом трубопроводной арматуры.

Задвижки клиновые - это запорные устройства, в которых перекрытие прохода происходит при поступательном перемещении запорного органа в направлении, перпендикулярном направлению движения потока транспортируемой среды. Назначение задвижек клиновых - перекрытие потоков газообразных, либо жидких сред в трубопроводах с различным давлением и условными (номинальными) проходами. Задвижка клиновая применяется на горизонтальном трубопроводе вверх маховиком, расположение шпинделя - вертикальное. Управление может производиться вручную (с помощью маховика) либо от электропривода.

Примеры применения е задвижек на Ленинградской АЭС:
- в качестве запорных устройств в системах атомных станций (АС) в соответствии с классом и группой арматуры в обслуживаемых помещениях, в боксах и в гермозоне (под оболочкой) АС;
- в качестве запорных устройств на напорных трубопроводах главных циркуляционных насосов контура многократной принудительной циркуляции (КМПЦ) атомных станций.

Сама по себе клиновая задвижка для трубопроводов атомных станций - изделие несложное, но имеет свои особенности. Поэтому и требования к техническим условиям и качеству изготовления особые. Например, чтобы повысить износостойкость изделия, на уплотняющую поверхность наносится наплавка. При проектировании арматуры следует основательно выбирать материалы для каждой детали: корпуса, крышки, узла уплотнения, шпинделя, ходовой гайки и т. д., чтобы достигнуть оптимального сочетания и удовлетворить условия эксплуатации в течение всего срока службы.

Качество задвижек при изготовлении обеспечивается соблюдением требований соответствующих программ обеспечения качества, разработанных с учетом, требований общих программ обеспечения качества эксплуатирующих организаций.

Программный комплекс SolidWorks предназначен для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства изделий любой степени сложности и назначения. Специализированные модули программного комплекса решают задачи на этапе производства и эксплуатации. Расчет проводится в программной среде COSMOSWorks (SolidWorks Simulation).

Задачами расчетов являются:
- определить по исходным данным необходимые усилия и моменты для управления задвижкой и затяга крепежных изделий;
- определить давление гидравлических испытаний;
- исходя из условий прочности, выбрать основные размеры элементов, испытывающих нагрузки от рабочей среды, воздействия электропривода и затяга крепежных изделий;
- выполнить поверочный расчет деталей, работающих под давлением и под нагрузкой от электропривода;
- выполнить расчет циклической прочности задвижки;
- выполнить расчет сейсмо- и вибропрочности задвижки;
- оценить способность изделия сопротивляться хрупкому разрушению.

О. В. Северцева