在過(guò)去五十年中,自動(dòng)控制閥的基本功用沒(méi)有變化。只是在固定的基本性能上有所提高如增加流量系數,減少噪音,減少 氣蝕和改進(jìn) 流量特性。然而結構設計特性的改變十分緩慢。直到核能的出現,才使閥門(mén)制造者在閥門(mén)設計時(shí)不得不考慮到像地震這類(lèi)外界力量產(chǎn)生的影響。本 論文從抗地震 設計的觀(guān)點(diǎn)討論了控制閥的改進(jìn);諸如材質(zhì)的選用,驅動(dòng)裝置設計和結構裝配、零件的裝配等。
核電站用控制閥必須能承受地震的影響。事實(shí)上,這是美國聯(lián)邦管理法規上就關(guān)于本國核電站的設計、建筑和運轉等一系列廣泛論題規定了必要條件。 10CFFR50是“美國聯(lián)邦設備生產(chǎn)和使用許可證”的代稱(chēng),其附錄A中列出
了“核電站通用設計標準” (GDC)。GDC一 2 中有一段中說(shuō):“核電站結構,裝置和元件必須設計成能承受如地震、龍卷風(fēng)、 飚 風(fēng)…之類(lèi)自然現象的影響”。別的GDC也可作為指示設備抗地震和動(dòng)力限制的必要條件的參考。這些包括GDC一 1 ,一 4 ,一 14 和一 30 。
盡管名義上有,但這類(lèi)未作詳細說(shuō)明的通用標準實(shí)際上無(wú)法執行。隨著(zhù)核工業(yè)的成熟,核電站設備的抗地震設計和分析也就隨之明確,所有工業(yè)部門(mén)提出的這些 GDC在今天的抗地震設計控制閥的改進(jìn)中有了一席之地。核能調節委員會(huì )(NRC)發(fā)布了“標準檢驗方案”和“標準調節指導?!备鞴I(yè)組織也發(fā)布了稱(chēng)為“NRC”要求標準的一系列法規和標準。建筑設計師和公用事業(yè)也開(kāi)始發(fā)布有關(guān)法規,對標準調節指導,標準檢驗方案和許可證的申請都有明確的要求。最后???閥制造 者為滿(mǎn)足 工業(yè)上抗地震 限制條件而改進(jìn)了產(chǎn)品結構設計。
抗地震限制的必要條件 (SQR)
起初,控制閥說(shuō)明書(shū)中有關(guān)抗地震必要條件通常很少,只是簡(jiǎn)單性地說(shuō)一些如“這些閥門(mén)能經(jīng)受住地震、龍卷風(fēng)等自然現象影響”或“這些閥門(mén)在設計中考慮了地理的影響”, 通常在這些條件中都沒(méi)有定量的數值。與之形成對比的是,今天的說(shuō)明書(shū)中有關(guān)抗地震條件部分在規定可接受的限制方式,設備必須限制的加速率是十分精確。在很早期的工廠(chǎng)中,抗地震設計必要條件只是認為 當設備 安置在一個(gè)很活躍的地震帶時(shí)方是必須的。在那些工廠(chǎng)中設備和建筑都是根據建筑法規 (VBC)的要求設計的,是采用靜態(tài)的分析技術(shù)。由1965年的抗地震設計內容形成了一個(gè)所有核電站的通用條件規范。有足夠的證據可以顯示出地震可能在任何一個(gè)地方發(fā)生,不論是在地
震頻繁的地區還是只是在歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的地方,都有可能發(fā)生地震。發(fā)生于寫(xiě) 薩諸塞州 (1755年);密蘇里洲(1812年)南卡羅來(lái)納洲(1876年)的幾次大地震證明在核電站的設計中應考慮抗地震設計。