Dans l'industrie nucléaire, les vannes d'arrêt sont des équipements importants pour contrôler l'écoulement des fluides et couper les pipelines, et ont des exigences élevées en matière de sécurité et de fiabilité. Surtout dans les applications de niveau nucléaire, la conception des vannes d'arrêt doit répondre à des conditions de travail strictes, notamment des températures élevées, des pressions élevées, des environnements corrosifs, etc. CHNLGVF | 中國大乾閥門 s'engage à promouvoir la R&D et la fabrication de haute qualité des vannes d'arrêt pneumatiques de qualité nucléaire. Cet article commencera par la capacité d'écoulement et les caractéristiques d'étanchéité bidirectionnelle, discutera de l'optimisation de la conception des vannes d'arrêt et proposera de nouveaux concepts de conception pour améliorer les performances des vannes à globe de puissance nucléaire dans l'application.

La vanne d'arrêt pneumatique contrôle le flux de fluide en entraînant le mouvement d'ouverture et de fermeture du disque de vanne à travers un actionneur pneumatique. En raison de sa vitesse de réponse rapide et de sa haute précision de contrôle, les vannes d'arrêt pneumatiques sont largement utilisées dans les systèmes de puissance nucléaire. Les vannes d'arrêt pneumatiques de qualité nucléaire doivent généralement avoir les caractéristiques suivantes:

Sous des conditions de débit élevé, la vanne doit maintenir une faible résistance à l'écoulement pour assurer un écoulement fluide du milieu. La capacité d'écoulement est généralement mesurée par le coefficient d'écoulement (valeur Cv) de la vanne. Plus la valeur Cv est élevée, meilleure est la performance d'écoulement de la vanne.

L'étanchéité bidirectionnelle signifie que la vanne peut toujours garantir une étanchéité efficace lorsque la pression du milieu des deux côtés est équilibrée ou inversée. Les vannes d'arrêt traditionnelles n'ont généralement que des capacités d'étanchéité unidirectionnelle, mais dans les conditions de fonctionnement des centrales nucléaires, la direction de l'écoulement change souvent, c'est pourquoi une conception d'étanchéité bidirectionnelle est particulièrement importante.

Les vannes à globe dans les systèmes de centrales nucléaires doivent souvent résister à des températures et des pressions extrêmes, de sorte que les matériaux des vannes et les structures d'étanchéité doivent être capables de maintenir des performances stables dans ces conditions pendant longtemps.

La capacité d'écoulement d'une vanne à globe est principalement affectée par la conception du canal de la vanne et la forme du disque de la vanne. Dans la conception traditionnelle de la vanne à globe, le disque de la vanne adopte généralement une structure plate ou conique. Cependant, ces deux structures produiront toujours une résistance à l'écoulement du milieu lorsqu'elles sont complètement ouvertes, réduisant le coefficient d'écoulement de la vanne. Pour améliorer la capacité d'écoulement, l'optimisation de la conception du canal de la vanne et la réduction de la résistance locale à l'écoulement sont devenues essentielles.

Afin de réduire la résistance à l'écoulement, CHNLGVF丨中國大乾閥門 a optimisé la géométrie du canal interne de la vanne d'arrêt grâce à une analyse de simulation de mécanique des fluides. La conception du canal profilé peut réduire efficacement la turbulence et les tourbillons du milieu lorsqu'il traverse la vanne, augmentant ainsi la valeur Cv. Cette optimisation améliore non seulement les performances d'écoulement, mais réduit également les pertes de pression tout en garantissant les performances d'étanchéité.

Les joints coniques sont largement utilisés dans la conception d'étanchéité des vannes à globe. Sa structure conique offre une plus grande surface de contact lorsque la vanne est fermée, améliorant ainsi l'effet d'étanchéité. Cependant, lorsque la vanne est ouverte, la structure du joint conique peut avoir un certain impact sur la capacité d'écoulement. Pour ce faire, CHNLGVF丨中國大乾閥門 adopte une conception optimisée de l'angle du cône pour garantir l'effet d'étanchéité tout en minimisant l'obstruction du disque de la vanne au fluide.

Dans les systèmes de production d'énergie nucléaire, la direction de l'écoulement du milieu peut s'inverser lorsque les conditions de fonctionnement du système changent, et la conception traditionnelle d'étanchéité unidirectionnelle ne peut pas répondre à cette demande. Afin d'améliorer la capacité d'étanchéité bidirectionnelle de la vanne d'arrêt, une structure d'étanchéité avec capacité de support de pression bidirectionnelle doit être adoptée pour garantir que la vanne puisse fournir des performances d'étanchéité fiables, quel que soit le sens de l'écoulement.

Pour améliorer les performances d'étanchéité bidirectionnelle, CHNLGVF a introduit une structure d'étanchéité en anneau en C métallique dans la conception de la vanne d'arrêt. L'anneau en C a une excellente capacité de récupération élastique et peut maintenir de bonnes performances d'étanchéité adaptative sous différentes conditions de pression. Par rapport aux joints souples traditionnels, les anneaux en C métalliques ont un effet d'étanchéité plus stable sous haute température et pression, et peuvent maintenir la même capacité d'étanchéité lorsque la direction du flux change.

Le CHNLGVF adopte un schéma de conception qui combine des joints coniques et des joints métalliques en forme de C pour garantir que la vanne d'arrêt peut fournir des performances d'étanchéité bidirectionnelle stables sous différentes directions d'écoulement et différentes conditions de pression. Le joint conique assure une étanchéité mécanique préliminaire lorsque la vanne est fermée, tandis que le joint métallique en forme de C renforce davantage l'effet d'étanchéité par sa déformation élastique. Cette conception améliore considérablement la fiabilité d'étanchéité de la vanne d'arrêt dans des conditions de travail complexes.

Sous des conditions de travail extrêmes, les vannes d'arrêt pneumatiques traditionnelles souffrent souvent de défaillance d'étanchéité ou de difficultés de fonctionnement en raison de la dilatation thermique et de la différence de pression élevée. Pour relever ce défi, CHNLGVF丨中國大乾閥門 a proposé une nouvelle conception de structure de corps de vanne, en utilisant un corps de vanne et une structure de tige de vanne à compensation adaptative. Dans des conditions de haute température, les taux d'expansion différents du corps de vanne et de la tige de vanne sont équilibrés grâce au mécanisme de compensation conçu pour garantir que la vanne s'ouvre et se ferme de manière flexible sans affecter les performances d'étanchéité.

En améliorant la capacité d'écoulement de la vanne d'arrêt, la performance d'étanchéité ne peut être ignorée. CHNLGVF a proposé un concept de conception équilibrée et a trouvé le meilleur point d'équilibre entre l'écoulement et l'étanchéité grâce à la simulation des fluides et aux tests expérimentaux. En optimisant des paramètres tels que l'angle du cône et la rugosité de surface du disque de la vanne et du siège de la vanne, la résistance à l'écoulement de la vanne est considérablement réduite lorsqu'elle est complètement ouverte, tout en pouvant toujours assurer une étanchéité fiable dans les deux sens lorsqu'elle est fermée.

Avec l'avancement continu de la technologie intelligente, CHNLGVF丨中國大乾閥門 a également introduit la technologie de contrôle et de surveillance intelligente dans les vannes d'arrêt pneumatiques. À travers des capteurs et des systèmes d'acquisition de données, l'état de fonctionnement de la vanne est surveillé en temps réel, y compris des paramètres clés tels que les positions d'ouverture et de fermeture, la pression d'étanchéité, etc. Grâce au système de contrôle intelligent, non seulement la vanne peut être contrôlée à distance, mais les paramètres de fonctionnement de la vanne peuvent également être ajustés automatiquement en fonction des changements de l'environnement de travail pour garantir que la vanne soit toujours dans les meilleures conditions de fonctionnement. Cette conception améliore considérablement la sécurité et la fiabilité des vannes d'arrêt de qualité nucléaire.

La fabrication de vannes d'arrêt de qualité nucléaire nécessite une précision extrêmement élevée pour garantir leur bon fonctionnement dans des conditions de travail extrêmes. CHNLGVF丨中國大乾閥門 a introduit une technologie de fabrication assistée par ordinateur avancée et des équipements de test de précision pour garantir l'exactitude du traitement des composants clés de la vanne (tels que les sièges de vanne, les disques de vanne et les composants d'étanchéité). Grâce au contrôle de haute précision du centre d'usinage CNC, les différentes erreurs dimensionnelles de la vanne peuvent être contrôlées dans une très petite plage, garantissant sa performance stable dans différentes conditions de travail.

Avant que la vanne ne quitte l'usine, toutes les vannes d'arrêt pneumatiques de qualité nucléaire doivent subir des tests de fiabilité stricts, y compris des tests de capacité d'écoulement dans des conditions de haute température et de haute pression, des tests de performance d'étanchéité bidirectionnelle et des tests de durée de vie en fatigue. CHNLGVF simule l'environnement réel du système nucléaire pour vérifier les performances de la vanne afin de garantir son fonctionnement stable à long terme dans des applications pratiques. De plus, l'entreprise a établi des normes de test internes plus strictes pour garantir encore davantage la haute qualité de ses produits.

Avec le développement des sciences des matériaux, les vannes d'arrêt pneumatiques de qualité nucléaire auront plus de place pour l'innovation dans la sélection des matériaux à l'avenir. CHNLGVF丨中國大乾閥門 prévoit de poursuivre la recherche de nouveaux matériaux résistants aux hautes températures et à la corrosion, tels que les matériaux composites à matrice céramique, les alliages à point de fusion élevé, etc., pour améliorer les performances des vannes d'arrêt dans des conditions de travail extrêmes.

Bien que les joints toriques métalliques aient bien fonctionné dans les applications actuelles, dans les conceptions futures, l'adaptabilité et la durabilité de la structure du joint doivent être encore améliorées. Grâce à l'amélioration des matériaux et des processus, il est assuré que la performance d'étanchéité de la vanne d'arrêt peut fonctionner de manière stable à des températures plus élevées et dans des conditions de travail plus complexes.

Dans le futur, avec la popularisation de la fabrication intelligente, la production et la gestion des vannes d'arrêt pneumatiques de qualité nucléaire se développeront davantage dans la direction de l'intelligence et de la numérisation. CHNLGVF丨中國大乾閥門 continuera à introduire des lignes de production intelligentes et des systèmes de gestion numérique, et à optimiser continuellement la production et la gestion des vannes d'arrêt grâce à l'analyse des données volumineuses et à l'apprentissage automatique.