核電站控制閥抗地震結(jié)構(gòu)的逐步改進(jìn) |最新資料

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(shù)，減少噪音，減少氣蝕和改進(jìn)流量特性。然而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特性的改變十分緩慢。直到核能的出現(xiàn)，才使閥門(mén)制造者在閥門(mén)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的觀點(diǎn)討論了控制閥的改進(jìn)；諸如材質(zhì)的選用，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)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(guó)聯(lián)邦管理法規(guī)上就關(guān)于本國(guó)核電站的設(shè)計(jì)、建筑和運(yùn)轉(zhuǎn)等一系列廣泛論題規(guī)定了必要條件。10CFFR50是“美國(guó)聯(lián)邦設(shè)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”(GDC)。GDC一2中有一段中說(shuō)：“核電站結(jié)構(gòu)，裝置和元件必須設(shè)計(jì)成能承受如地震、龍卷風(fēng)、飚風(fēng)…之類(lèi)自然現(xiàn)象的影響”。別的GDC也可作為指示設(shè)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(xì)說(shuō)明的通用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上無(wú)法執(zhí)行。隨著核工業(yè)的成熟，核電站設(shè)備的抗地震設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)控制閥的改進(jìn)中有了一席之地。核能調(diào)節(jié)委員會(huì)(NRC)發(fā)布了“標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方案”和“標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)指導(dǎo)?！备鞴I(yè)組織也發(fā)布了稱(chēng)為“NRC”要求標(biāo)準(zhǔn)的一系列法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。建筑設(shè)計(jì)師和公用事業(yè)也開(kāi)始發(fā)布有關(guān)法規(guī)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)指導(dǎo)，標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方案和許可證的申請(qǐng)都有明確的要求。最后?？亻y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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。襯氟蝶閥

　　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(xiàn)象影響”或“這些閥門(mén)在設(shè)計(jì)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(shù)值。與之形成對(duì)比的是，今天的說(shuō)明書(shū)中有關(guān)抗地震條件部分在規(guī)定可接受的限制方式，設(shè)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(shè)計(jì)必要條件只是認(rèn)為當(dāng)設(shè)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(shè)備和建筑都是根據(jù)建筑法規(guī)(VBC)的要求設(shè)計(jì)的，是采用靜態(tài)的分析技術(shù)。由1965年的抗地震設(shè)計(jì)內(nèi)容形成了一個(gè)所有核電站的通用條件規(guī)范。有足夠的證據(jù)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(qū)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(shè)計(jì)中應(yīng)考慮抗地震設(shè)計(jì)。

　　早期，大部分設(shè)備被限定使用靜態(tài)的分析方式，與復(fù)雜的建筑及其它結(jié)構(gòu)相比這對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的控制閥是適用的。用于這些分析的輸入加速率通常以建立反應(yīng)加速率為基礎(chǔ)或甚至是以場(chǎng)地而不是以管線(xiàn)系統(tǒng)的反應(yīng)加速率為基礎(chǔ)，但仍然沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)。

　　在發(fā)展的前期，專(zhuān)業(yè)組織為了核工業(yè)的特殊需要而建立了各種委領(lǐng)會(huì)和職業(yè)團(tuán)體，對(duì)閥門(mén)制造者最有影響的兩個(gè)協(xié)會(huì)是“美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)”(ASME)和“電與電子協(xié)會(huì)(IEEE)。ASME中有關(guān)鍋爐與壓力容器規(guī)范中第3部分是專(zhuān)門(mén)為核電站的元件所編寫(xiě)的，1968年這部分成了法規(guī)草案的雛形，并于1971年第一次用它的全部?jī)?nèi)容出版發(fā)行，在以后6個(gè)月中又做了數(shù)次修改。然而，ASME—IlI中僅指明了閥門(mén)的壓力范圍。根據(jù)其定義，只是有閥體、閥蓋、閥桿和連接體蓋的螺栓的壓力范圍對(duì)于閥門(mén)的其余部分即附件和驅(qū)動(dòng)裝置，在ASME—III中沒(méi)有提及，正因如此，在法規(guī)中只涉及壓力界線(xiàn)完整性而沒(méi)有涉及設(shè)備運(yùn)行的能力。

　　為了表明在地震中和地震后設(shè)備運(yùn)行的能力，就必須制訂別的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE一344是最受公認(rèn)的設(shè)備抗地震用參考標(biāo)準(zhǔn)。在1971年首次公布，1975年其主要部分做了很大的修訂.盡管IEEE標(biāo)明其適用于機(jī)電設(shè)備上，但其通常被公認(rèn)為適用于所有設(shè)備的抗地震限定條件標(biāo)準(zhǔn)。NRC的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方案3.10中討論了機(jī)電設(shè)備的抗地震條件，在SRP 3.10中NRC闡明IEEE一344適用于所有類(lèi)型的機(jī)電設(shè)備的抗震要求。

　　后來(lái)，直到IEEE一382在1972年首次發(fā)布時(shí)，閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置或閥門(mén)組件的抗地震限定要求才有一些規(guī)定。然而，那時(shí)它只是規(guī)定了閥門(mén)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的限定(在地震環(huán)境中)而對(duì)于彈性隔膜驅(qū)動(dòng)裝置，汽缸驅(qū)動(dòng)裝置，液壓驅(qū)動(dòng)裝置等沒(méi)有特別的限定標(biāo)準(zhǔn)。于1980年發(fā)布的IEEE一382改變了這種現(xiàn)象，它包括了全部各種驅(qū)動(dòng)裝置的限定標(biāo)準(zhǔn)IEEE一382—1990“閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置安全條件IEEE標(biāo)準(zhǔn)”中說(shuō)明“該規(guī)范適用于所有類(lèi)型的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置”。

　　IEEE一344和IEEE一382是最為廣泛被公認(rèn)的關(guān)于閥門(mén)或閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置抗地震的標(biāo)準(zhǔn)，還育許多別的標(biāo)誰(shuí)也被公布或是得到了不同的發(fā)展。然而，這些標(biāo)準(zhǔn)很難如上述兩者那樣得到廣泛的承認(rèn)，因?yàn)檫@些標(biāo)準(zhǔn)中很難使人對(duì)于他們的必要條件有清楚的理解，而幾乎不能保證他們的技術(shù)和設(shè)計(jì)要求，這些標(biāo)準(zhǔn)被列到附錄A中。

　　這些標(biāo)準(zhǔn)中的每一個(gè)都將閥門(mén)組件看成是一個(gè)獨(dú)立的單位，關(guān)于閥門(mén)對(duì)裝置在其上的管線(xiàn)系統(tǒng)或管線(xiàn)系統(tǒng)對(duì)閥門(mén)的影響都沒(méi)有說(shuō)明。因而.管線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者就處于甚至在閥門(mén)被選擇或買(mǎi)主選擇之前就必須考慮在他們的管線(xiàn)系統(tǒng)中的閥門(mén)的動(dòng)力學(xué)特性這樣一個(gè)不公平的位置上。當(dāng)然，閥門(mén)制造者也必須在管線(xiàn)系統(tǒng)定案之前詳細(xì)說(shuō)閥門(mén)的抗地震要求，這是一個(gè)制動(dòng)裝置一22一一管線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)著只有在知道閥門(mén)將怎樣反應(yīng)之后才能為他的管線(xiàn)系統(tǒng)中的閥門(mén)定型，而閥門(mén)制造者只有知道管線(xiàn)系統(tǒng)將怎樣反應(yīng)才能限定在個(gè)特別管線(xiàn)位置上的閥門(mén)。這樣，閥門(mén)規(guī)范中的通用抗地震規(guī)范待以發(fā)展。

　　這些通用的規(guī)范是閥門(mén)制造者和管線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者之間的一個(gè)折衷，閥門(mén)制造者同意排除從閥門(mén)回到管線(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)反饋。它被要求這樣做是因?yàn)殚y門(mén)組件在一個(gè)可選擇值上有其基本的自然頻率.通常是33Hz。在這種方式下任何建筑或管線(xiàn)都被認(rèn)為具有低于33Hz，否則就不能承受地震的共振諧率。這樣將不會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)的共振和其固有的放大。因此，管線(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者是需在它的系統(tǒng)中考慮閥門(mén)的質(zhì)量。作為回報(bào)，管線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者同意限制成為閥門(mén)地震輸入的管線(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性一達(dá)到某個(gè)值。這個(gè)值的上限成為閥門(mén)限定的輸入加速度，依據(jù)建筑工程師的意見(jiàn)通常是3.og或45g，至今為止，閥門(mén)抗地震設(shè)計(jì)條件的，發(fā)展是從一般設(shè)計(jì)準(zhǔn)則到工業(yè)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。最后技術(shù)要求中要求一個(gè)具有自然頻率大于331HZ和屬于1～33Hz頻率范圍之內(nèi)3.0g的或4.5g的輸入加速度。

　　研究控制閥抗地震結(jié)構(gòu)改進(jìn)的最好方法是逐一研究它的主要零部件，這些部件見(jiàn)圖1；它們是閥體、閥蓋、與閥蓋相連的驅(qū)動(dòng)裝置和裝置驅(qū)動(dòng)裝置之上的驅(qū)動(dòng)裝置附件。

　　閥體：

　　閥體是必不可少的管線(xiàn)系統(tǒng)理，如果管線(xiàn)系統(tǒng)符合要求，閥門(mén)也必然符合要求。這正是ASME法規(guī)的編青所論述”的。根據(jù)該法規(guī)，如果管線(xiàn)和閥體都是根據(jù)法規(guī)所設(shè)計(jì)的，而制造者能顯示出閥門(mén)中最弱的部分也比管線(xiàn)強(qiáng)度高，那么這閥門(mén)就認(rèn)J是合格的。這主要應(yīng)表現(xiàn)出閥門(mén)的剖面積和剖面膜數(shù)值至少要比管線(xiàn)的那些高10%。如果管線(xiàn)和閥門(mén)的材質(zhì)不同，那就要考慮它們之間所能承受壓力的差別。(根據(jù)ASMEIll、NCl／ND3S21)。

　　對(duì)于同樣管線(xiàn)尺寸的閥門(mén)和管線(xiàn)來(lái)說(shuō)，可以毫無(wú)疑問(wèn)證明是符合要求時(shí)；典型的情況是閥門(mén)強(qiáng)度要比與之連接的管線(xiàn)高300%～400%，世當(dāng)使用漸縮管或閥門(mén)比管線(xiàn)尺寸小2倍或更多時(shí)。就產(chǎn)生問(wèn)題了。這個(gè)問(wèn)題可以用幾種方式減緩，一種簡(jiǎn)單的方式是將閥門(mén)內(nèi)件面積縮減至與管線(xiàn)尺寸相同少這種簡(jiǎn)易的方式有其所取之處，因?yàn)橛靡粋€(gè)大尺寸的閥門(mén)就意味著更高的成本。另一個(gè)方法是從買(mǎi)主那了解管線(xiàn)負(fù)荷和施行應(yīng)力分析。自然.施行應(yīng)力分析也會(huì)增加生產(chǎn)成本，特別是如果應(yīng)用計(jì)算機(jī)方法逐一限定的元件。第3種解決方式是用高壓力系數(shù)的閥體 (也就是說(shuō)用ANSl600級(jí)而不是用15Q級(jí))，這將 增大金屬剖截面，使金屬材料增加，但可能比用大尺寸閥門(mén)的成本要低。當(dāng)然，這幾種方式結(jié)合在一起可以達(dá)到最佳效果。

　　一般來(lái)說(shuō)，控制閥閥體的結(jié)，構(gòu)不需要有更多的改變就適應(yīng)抗地震的要求，通常閥體比管線(xiàn)強(qiáng)度高，而采用應(yīng)力分析的方法也很簡(jiǎn)單。偶爾也需要利用一些技術(shù)改造，利用選擇閥門(mén)尺寸和壓力系數(shù)同時(shí)來(lái)滿(mǎn)足液體處理要求和抗地震要求。

　　閥蓋：

　　從抗地震分析的觀點(diǎn)看.閥蓋可以視為一個(gè)“中間支撐結(jié)構(gòu)”。管線(xiàn)系統(tǒng)的地震運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過(guò)閥蓋方能到達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置。因此.閥蓋必須能承受住驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力學(xué)作用。對(duì)于它自身，閥蓋是閥門(mén)中一個(gè)非常強(qiáng)的部分，然而因?yàn)樗陨淼幕窘Y(jié)構(gòu)，它很難精確地分析。

　　大部分控制閥閥蓋用ASME一Ⅲ中的附錄X1分析，盡管這個(gè)附錄通常是為管線(xiàn)法蘭的分析準(zhǔn)備的，但被公認(rèn)為可以做閥蓋法蘭的分析。任何位于驅(qū)動(dòng)裝置上的因地震導(dǎo)致的彎曲力解波轉(zhuǎn)換成一種“高值壓力”簡(jiǎn)稱(chēng)eq.一從而增加了閥門(mén)的設(shè)計(jì)壓力，閥蓋和體蓋螺栓就必須能承受住這種增加的法蘭結(jié)構(gòu)壓力，Pfd=Pd + Peq。).如果用更復(fù)雜的方法計(jì)算壓力，那么計(jì)算壓力將更高。因?yàn)殚y蓋是比需要的壓力強(qiáng)許多，所以計(jì)算壓力通常在限定的許可范圍之l內(nèi)。

　　閥蓋必須能支撐住固定在其上的驅(qū)動(dòng)裝置人選些驅(qū)動(dòng)裝置常常很大而從閥蓋上延伸到一個(gè)顯著的位置上，一個(gè)閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置也許對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有著明顯的動(dòng)力影響。正是這些動(dòng)力因素導(dǎo)致了閥蓋結(jié)構(gòu)的絕大部分改變，這些結(jié)構(gòu)的改變包括增加管壁和法蘭厚度和重新設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)裝置與閥蓋的連接方式少受力狀態(tài)，相反是增加硬度和穩(wěn)定性。閥蓋越是堅(jiān)固，閥門(mén)各部件的總體上的固有頻率就越能保持得盡可能高。

　　閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置：

　　閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置是最受核動(dòng)力工業(yè)抗地震限定條件影響的控制閥部件，曾一度被認(rèn)為本質(zhì)上簡(jiǎn)單的控制閥驅(qū)動(dòng)裝置已被其自身證明做樣品分析和為了增加固有頻率而做的改進(jìn)是同樣困難的。正像閥門(mén)_中別的部分一樣，驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)已基本上十幾年保持不變了；它的設(shè)計(jì)能力已在以礦物燃料為動(dòng)力的工廠(chǎng)，造紙廠(chǎng)石油精煉廠(chǎng)以及所有大大小小的輪船上的多年應(yīng)用中得到證明，直到閥門(mén)制造商不得不通過(guò)檢驗(yàn)證明抗地震要求.才有了設(shè)計(jì)上的改變。

　　一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置有兩個(gè)基本部件，支架和動(dòng)力裝置，支架用于將驅(qū)動(dòng)裝置固定在閥蓋上，以提供一個(gè)連接閥桿和驅(qū)動(dòng)裝置的位置、以及提供一個(gè)用來(lái)安裝附件的位置(如彈簧膜片驅(qū)動(dòng)裝置中的限位開(kāi)關(guān)和定位器等)。第二部分是動(dòng)力源，典型的類(lèi)型是彈簧膜板、氣缸、液壓千斤頂和電機(jī)。

　　在大多數(shù)情況下支架由鑄鐵制成，并用一些大的緊固螺母與水蓋連接在一起，然而因?yàn)楸仨毘惺芟竦卣疬@樣的動(dòng)力負(fù)荷的需要.就必須改變?cè)O(shè)計(jì)。首先改變的是材質(zhì)，最初所用的材質(zhì)一鑄鐵非常適合最初的設(shè)計(jì)負(fù)荷，即主要的驅(qū)動(dòng)一裝置推力。鑄鐵有一個(gè)問(wèn)題，它很脆的材料對(duì)于大的沖擊負(fù)荷和低轉(zhuǎn)疲勞負(fù)荷損壞非常敏感，因此將鑄鐵材料改為鑄鋼材料、通常是ASTM一216 WCB型，這個(gè)改變是容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樵O(shè)計(jì)和模具都是相同的.機(jī)加工也是相同的，只是材料改變而已。

　　下一個(gè)改變就比較困難，許多抗地震檢驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)支架和閥蓋的連接必須重新設(shè)計(jì)，緊固螺母比起初的設(shè)計(jì)性能要高，然而抗地震檢驗(yàn)的動(dòng)力負(fù)荷情況結(jié)果中顯露出一些問(wèn)題：首先，支架是支撐在閥蓋的小座上，這足夠支撐延伸出來(lái)的驅(qū)動(dòng)裝置的推力負(fù)荷，因?yàn)樗薪M件都是受一壓力作用，然而，在驅(qū)動(dòng)裝置的基部沒(méi)有足夠的支撐面來(lái)保持盡可能高的支架的堅(jiān)固程度。

　　其次，緊固螺母在抗地震檢驗(yàn)中傾向于松動(dòng).一次地震試驗(yàn)的過(guò)程要比任何一次可能遇到的地震都劇烈，而且這種松動(dòng)不像鑄鐵的斷裂那樣是災(zāi)難性的。盡管如此，在緊固螺母這樣的關(guān)鍵部位的松動(dòng)也是不允許的。同時(shí)，緊固螺母的松動(dòng)也有其它問(wèn)題，它意味著支架和閥蓋間的連接一旦松動(dòng).驅(qū)動(dòng)裝置接著就可能繞著閥桿軸線(xiàn)偏轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致像限位開(kāi)關(guān)和定位器元件的位移而造成失控。

　　驅(qū)動(dòng)裝置和閥蓋兩者在連接上都做了改進(jìn)，設(shè)計(jì)的基本思想是在支架和閥蓋問(wèn)提供一個(gè)大的接觸面，提供一個(gè)防止驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)和連接處的松動(dòng)，使支架和閥蓋間的連接更堅(jiān)同。在閥蓋和支架間提供一個(gè)大的接觸向的設(shè)計(jì)是相當(dāng)容易的。閥蓋的澆鑄模型做了臨時(shí)或永久地改進(jìn)，以提供一個(gè)緊固驅(qū)動(dòng)裝置的固定法蘭或是在州有閥蓋上焊接一塊平板.如何使驅(qū)動(dòng)裝置堅(jiān)固可*取決于設(shè)計(jì)者的措施。連接方式見(jiàn)圖2.它包括最初的緊固螺母結(jié)構(gòu)，其它的方式有；將驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)和閥蓋法蘭螺栓相接或壓扳放于用螺栓固定閥蓋的位置上使驅(qū)動(dòng)裝置緊固，或者通過(guò)閥蓋法蘭用螺栓直接固定在支架上。

　　驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中根據(jù)抗地震的基本原則也也進(jìn)行了部分修改.這些原則包括盡可能提高強(qiáng)度，減輕重量和降低整體的重心。盡管(這將在后就討論)這些改變的目的不是討論起來(lái)十分簡(jiǎn)單，但實(shí)際上這些原則執(zhí)行起來(lái)卻十分困難。例如：為了提高強(qiáng)度就必須增加材料(增加質(zhì)量)，因?yàn)閯?dòng)力源必須支架腿支撐，重心也只能降低到有限的程度，很多情況下為了適應(yīng)抗地震必要條件就必須用結(jié)構(gòu)鋼安裝驅(qū)動(dòng)裝置或額外增加支撐。

　　通常的情形是.一個(gè)給定尺寸的標(biāo)。準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)裝置必有一個(gè)在1OHz范圍內(nèi)的固定頻率，為了抗地震需要而重新設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)裝置幾乎是進(jìn)行一個(gè)全新的設(shè)計(jì)。增加基座使用螺栓固定閥蓋。支架由結(jié)構(gòu)鋼制成。主要是槽鋼，這是為了提高強(qiáng)度。在強(qiáng)度低的隔板箱上增設(shè)加同板，以消除彎曲，通過(guò)去掉多余的材料使重心降低。結(jié)果使驅(qū)動(dòng)裝置在同樣的閥門(mén)上有相同的功能。它的同有頻率完全在33Hz之上。為了滿(mǎn)足核電站抗地震條件要求，控制閥驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)歷丁相當(dāng)大的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。這些改進(jìn)包括材料、連接方式和總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，結(jié)果是常常用一種類(lèi)型的設(shè)汁和—項(xiàng)工程改革，就能滿(mǎn)足工業(yè)產(chǎn)口的需要。

　　驅(qū)動(dòng)裝置附件：

　　驅(qū)動(dòng)裝置附件常見(jiàn)在類(lèi)似彈簧膜片驅(qū)動(dòng)的或氣缸驅(qū)動(dòng)的這些氣動(dòng)裝置上，固定在驅(qū)動(dòng)裝置上的附件類(lèi)型包括：限位開(kāi)關(guān)，電磁閥、定位器，空氣過(guò)濾調(diào)節(jié)器、空氣升壓器和電動(dòng)氣動(dòng)傳感器。附件的數(shù)量和類(lèi)型以閥門(mén)的功能和使用者的需要為準(zhǔn)。電和電磁液壓驅(qū)動(dòng)裝置附件通常包括在驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)中，因此很少有問(wèn)題。除此之外.它們不需要像空氣接收器、電磁閥和空氣升壓器之類(lèi)設(shè)備同時(shí)也不需要那些紊亂的氣體管路。

　　在氣動(dòng)裝置上這些附件同驅(qū)動(dòng)裝置相比尺寸都比其要小，這就是說(shuō)附件的安裝不會(huì)顯著影響整個(gè)閥門(mén)部件的動(dòng)力學(xué)特性。然而附件和它們的固定設(shè)備對(duì)閥門(mén)的抗地震能力確實(shí)有一定影響.

　　例如：考慮到限位開(kāi)關(guān)的安裝，如果用一種彈性的方式安裝，它就會(huì)失去與閥桿連接，因此就會(huì)結(jié)控制室傳導(dǎo)一個(gè)錯(cuò)誤的信號(hào)?；蛘呤菍⒖諝饨邮掌骱碗姶砰y的撓性連接。撓性連接和它固有的大的偏移將不會(huì)產(chǎn)生像限位開(kāi)關(guān)的固定而導(dǎo)致的錯(cuò)誤信號(hào)，但是它能使連接的銅管工作險(xiǎn)難和斷裂.因此使閥¨不能工作，對(duì)于控制閥的抗地震要求來(lái)說(shuō)。產(chǎn)生躇誤信號(hào)、氣體管路的斷裂和別的事件的發(fā)生是不合格的。

　　附件的設(shè)計(jì)和安裝也必須根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的抗地震結(jié)構(gòu)的原則：1)保持足夠高的硬度；2)有最小的體積；3)為了保持低重心，使有效的重量盡可能低。

　　 通常附件的結(jié)構(gòu)改變主要是利用安裝架，對(duì)于一般工業(yè)來(lái)說(shuō)僅有的要求是固定元件使其能夠工作并能承受裝運(yùn)、安裝和正常操作，然而對(duì)于核電站的應(yīng)用就不夠了。

　　舉一個(gè)例子，圖3a中的安裝架定位器是用于一般工業(yè)的，制作它很容易并能很好地完成工作，但地震試驗(yàn)結(jié)果顯示在地震狀況下將會(huì)發(fā)生過(guò)多的偏移，“一般工業(yè)用”的安裝架在硬度上不能滿(mǎn)足核電站的抗地震要求。圖3b則表示了在一般工業(yè)用的安裝架上焊接一個(gè)角板，這些角板保證了強(qiáng)度，使偏移降到最小。為滿(mǎn)足抗地震要求對(duì)控制閥附件已進(jìn)行了設(shè)計(jì)上的改變，這些附件最明顯的改變是重新設(shè)計(jì)安裝架，其結(jié)果證明在震中產(chǎn)生的位移最小。

　　前景：

　　核電站抗地震要求的進(jìn)展是很難于預(yù)測(cè)的，同樣，控制閥將來(lái)的設(shè)計(jì)改進(jìn)也是難以預(yù)測(cè)的，但可以預(yù)測(cè)將來(lái)的發(fā)展不會(huì)像以前那樣快。

　　已證明現(xiàn)存設(shè)備的抗地震情況和當(dāng)前設(shè)計(jì)對(duì)早期設(shè)計(jì)進(jìn)行不大的改進(jìn)是可能的，所有正在運(yùn)行的核電站證明涉及安全的電設(shè)備能承受熱、輻射和潮濕的影響(據(jù)10CFR50、49)，許多設(shè)備已被“經(jīng)檢定”的設(shè)備替代。以后的產(chǎn)品將注明合格的抗地震設(shè)備，這對(duì)于最被建立的設(shè)有抗地震要求的老核電站或微型設(shè)備在設(shè)計(jì)中的增強(qiáng)是特別重要的。

　　也許新的抗地震設(shè)計(jì)設(shè)備將替代老設(shè)備，鑄鐵驅(qū)動(dòng)裝置將被鑄鋼替代，緊固螺栓連接方式將替代緊固螺母連接方式，設(shè)備限制低的加速率并且又有小的固有頻率條件將被堅(jiān)同閥¨替代而且附件限制在3.Og或4.5g輸入加速度的水平上。

　　結(jié)束語(yǔ)：

　　核電站中抗地震設(shè)備的安裝是十個(gè)發(fā)展的過(guò)程，為適應(yīng)這些要求控制閥的設(shè)計(jì)也得到發(fā)展?？刂崎y制造商為了滿(mǎn)足買(mǎi)主的需要既說(shuō)，明了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又注明了功能設(shè)計(jì)。盡管抗地震限制條件的改進(jìn)情況比以前變慢了，老核電站的擁有者也許需要用新的抗地震設(shè)備代替舊的設(shè)備，對(duì)他們來(lái)說(shuō)為了滿(mǎn)足今天的抗地震限制條件，這些改進(jìn)是必要的。

tag:控制閥