介紹了核電廠核級升降式止回閥的結構，分析了導致CV 值偏小和不穩定的原因。對閥門原有的結構進行了改進，并對改進后的閥門進行了流量試驗驗證。

1、概述

　　在核電安全注入系統( RIS) 中，核級小口徑升降式止回閥( 以下簡稱止回閥) 是一種使用較為廣泛的閥門，用來防止介質倒流。在核電廠供貨的止回閥中有部分出現了CV值嚴重偏低的問題，并伴隨振動和噪聲的異常現象，解體檢查發現閥門存在閥瓣未能完全開啟甚至卡塞的現象。止回閥是指依靠介質本身流動而自動開、閉閥瓣的閥門。閥門的CV值是衡量閥門流通能力的指標，CV值越大說明流體流過閥門時的壓力損失越小。因閥門CV值偏低，能導致系統流動阻力大，影響泵的性能，使系統再循環流量不能滿足核電廠系統要求，需要對其結構進行分析和改進。

2、分析

　　2.1、動作特性

　　止回閥一般是由閥體、閥蓋和閥瓣等組成。閥座密封面是由閥體堆焊硬質合金后加工而成，閥瓣密封面采用錐型環面密封，由本體堆焊硬質合金加工而成。閥瓣以閥體中腔孔作為導向，沿著中心線上下滑動。當介質順流時，閥瓣靠介質推力開啟。當介質反方向流動時，由介質壓力和閥瓣的自重使閥瓣作用于閥座上，阻止介質出現逆流現象( 圖1) 。

(a) 閥瓣由閥體導向(b) 閥瓣由閥蓋導向

圖1 升降式止回閥

3、改進

　　針對上述分析的幾個方面的原因，對止回閥的結構進行了改進( 圖1b) 。

　　(1) 擴大閥體中腔

　　閥瓣以閥蓋內孔作為導向面，該結構減輕了閥瓣自重，使閥瓣導向長度L 與閥蓋導向孔直徑D'的比值L /D'在1. 2 ～ 1. 5 之間。減小閥瓣開啟高度，閥瓣在完全開啟狀態下中腔的環形面積均大于流道截面積，降低介質在閥體中的流動損失。閥門結構改進前后的數據對比見表4。

表4 DN50 - Class1 500 止回閥改進前后的數據對比

　　(2) 控制閥瓣導向配合間隙在滿足溫度變化要求的前提下，盡量減小配合間隙以此提升CV值。

　　(3) 提高閥門內腔光潔度閥門內表面粗糙度Ra值控制在3. 2 ～ 6. 3μm之間，取其下限效果較好。

4、試驗

　　對結構改進后的止回閥，重新進行了流量系數試驗得出下列一組數據( 表5) 。

表5 結構改進后的DN50 - Class1 500止回閥流量系數試驗數據

5、結語

　　止回閥結構改進后，其CV值試驗結果有了大幅提高。另外，應控制閥蓋導向、閥蓋與閥瓣配合間隙及提高零件配合面的粗糙度和增加閥瓣與導向件之間配合面的同軸度、同柱度等形位公差控制要求，使其在滿足溫度變化要求的前提下，盡量減小配合間隙，以保證閥門CV值的穩定。對止回閥流量系數測試數據分析的過程和結論，為閥門的設計、制造以及系列化和軟件模擬計算奠定了基礎。