前言

核电厂的主蒸汽系统是一种非常关键的设备，可以将循环中的热能转化为具有高温高压特性的相应蒸汽，为核电厂的汽轮机发电提供能量。主蒸汽系统能否稳定工作，直接关系到整个核电厂的工作质量和效率。主蒸汽安全阀是主蒸汽系统中最重要的部件，位于主蒸汽管道上，对相关设备起到过压保护的作用。因此，本文探讨了核电厂运行中主蒸汽安全阀的技术改进措施，希望为相关人员有效应用主蒸汽安全阀技术奠定基础。

1.核电厂主蒸汽安全阀的应用分析

主蒸汽安全阀是核电厂运行中应用最广泛的安全排放装置。由于核电厂主蒸汽系统工作条件复杂，其工作介质主要为饱和水蒸气。一旦出现安全问题，其工作介质就会变成含有辐射的水，因此主蒸汽系统中的安全阀应适用于各种不同的工况。此外，如果安全阀泄漏，会使主蒸汽安全阀密封面迅速腐蚀，如果不能继续工作，不仅会对核电厂机组运行造成不良后果，还会对核电厂利润造成巨大损失，需要相关人员有效改进主蒸汽安全阀技术，提高安全阀密封性能，降低泄漏概率。同时，由于主蒸汽安全阀技术复杂，生产工艺复杂，对产品质量和性能要求高，在核电厂实际应用主蒸汽安全阀时，需要确认各种工作条件，通过核电厂工作条件验证。

二、主蒸汽安全阀泄漏原因

(1)助动安全阀泄漏的原因

采用故障树法，从人员、设备、材料、环境三个方面找出影响助动主蒸汽安全阀泄漏的主要原因[1]。维修人员长期从事相关维修工作，有一定的工作经验，维修工作严格遵守相关规定和方案，通常不会因维修不当而导致主蒸汽安全阀泄漏。在与主蒸汽系统相关的设备中，一旦辅助装置发生故障，会在一定程度上影响安全阀、阀芯部件等密封部件的一定问题或故障，会影响阀门，调节压力设置不合理是导致助动阀泄漏的主要因素。至于材料，所用零件均由原厂家供应，经过严格检测，现场安装时进行复检，基本不会造成安全阀泄漏。

（2）机械主蒸汽安全阀泄漏原因

正常情况下，维修人员的操作不会导致机械主蒸汽安全阀泄漏。在与机械主蒸汽系统相关的设备中，需要对弹性元件进行压力调节，并确定其符合相关设计标准后方可使用，因此不会导致安全阀泄漏。主蒸汽系统中的高温高压介质可能会影响密封，但不会造成阀门泄漏。此外，通过相关计算分析，机械主蒸汽系统安全阀的密封比压远远大于所需的密封比压，安全阀泄漏的原因不是整定压力。但机械主蒸汽管道振动会导致安全阀元件振动，使阀门密封面长时间振动不稳定，严重时可能损坏，最终导致高压脉动下阀门泄漏。

（3）管道振动的影响

管道振动是主蒸汽安全阀泄漏的主要因素，主要是主蒸汽系统中隔板阀引起的管道振动。由于隔板阀收缩比过大，容易造成阀门节流，加速流体通过，与低速流体发生剪切作用，进而产生湍流噪声。管道振动会引起相应的安全阀振动。如果管道振动持续时间过长，会损坏安全阀，导致阀门泄漏。

三、主蒸汽安全阀技术改进措施

（1）使用弹簧安全阀

在分析了许多核电厂的实际工作后，技术人员应改进主蒸汽安全阀，其类型可选择弹簧，因为匹配的控制箱和辅助设备结构复杂，稳定性不高，任何设备故障都会导致设备变化，从而打开安全阀。该装置是一种工艺设备，如果在蒸汽发生器中发生无法控制的泄漏，就会导致核聚变的过度冷却，甚至停止运行[2]。因此，相关技术人员需要使用加载弹簧安全阀，同时拆除辅助驱动控制箱，以避免事故。以海南核电厂为例，为了减少泄漏事故，安全阀进行了改造。在分析泄漏原因时，发现安全阀的工作特性较差，采用弹性安全阀进行核电厂安全生产，提高核电厂运行的安全性。

(2)重新分布安全阀数量

一般来说，助动安全系统中的整定压力约为8.3MPa，这是一种尚未投入使用的状态，类似于热停堆的压力，没有达到10%以上的设计标准。阀门正常运行时容易漏气，导致维护总数增加，机组难以实现平稳运行，最终机组利用率降低。因此，管理者应重新分配蒸汽管道上的安全阀。在保持原有七台不动的情况下，整个值仍然分为两组，第一组的值设置为8.7MPa，数量由原来的四个增加到五个;第二组的整定值由8.3MPa增加到8.5MPa，但数量应该从三个减少到两个。在这一变化中，第二组的冗余增加到12%，超过了正常运行的极限。而且由于操作频率较低，阀门整体跳闸概率较小，对密封面的损坏也较小。

（3）取消相应的助动装置

目前，主蒸汽系统中使用的辅助设备由于不够可靠，没有实际意义，在实际使用过程中会出现大量故障问题，不仅增加了维修人员的现场维修工作量，而且带来了一定的安全风险，为了确保安全阀能够正常平稳工作，应淘汰。

（4）改进阀芯组件的设计

阀芯组件的变化有两个方面。一方面是阀芯与阀杆的作用点和连接的变化。一般来说，电站阀芯上的总成会与阀杆末端的螺钉连接，但大多是直接连接。核电厂的红色阀杆通常与阀芯连接。在组装过程中，阀芯可以自由水平旋转和倾斜，阀杆末端为半球形，使阀杆与阀芯的接触面为内球面，喷嘴密封面高于接触面。该结构设计可实现阀芯自纠偏、喷嘴环与阀轴一致、多向力均衡，减少管道振动对安全阀的破坏。另一方面，阀芯的密封形式也发生了变化。过去采用平面密封，管道高频振动时密封容易出现问题。在这种情况下，技术人员可以将与管口接触的部位和阀芯的密封表面特性设置为具有金属弹性的材料，使其盖子在不同的温度和压力下发生变化，形成更高质量的线性密封方式。采用这种新的设计方法可以使阀门密封件的压力值非常高，大大降低了压力引起的阀门泄漏问题[3]。

四、结语

总之，一般导致主蒸汽安全阀泄漏，技术人员需要制定科学合理的方案，有效改进主蒸汽安全阀技术，使技术应用更可靠，管理者加强监督工作，确保问题及时维护，提高核电厂运行的安全稳定性。