RU2196862C2 - Hydraulic seal - Google Patents

Abstract

FIELD: hydraulic engineering facilities meant for use at atomic power stations to shut off holes in ponds with corrosive liquid. SUBSTANCE: hydraulic seal includes frame with grooves, breadth, hollow sealing member made of elastic profiled material and placed between breadth of hydraulic seal and sealed surfaces of frame, reservoir connected to internal space of sealing member and cylinder containing high-pressure compressed air linked to reservoir through safety device. If ambient temperature and pressure rise during failure of equipment at atomic power station safety fuze of safety device secures access of air from high-pressure cylinder into reservoir and further on correspondingly into internal space of sealing member. Pressure in sealing member goes up to value sufficient to render hydraulic seal vacuum-tight. EFFECT: enhanced reliability of making hydraulic seal vacuum- tight under rated operational and emergency conditions. 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническим устройствам, предназначенным к использованию на атомных электростанциях для перекрытия отверстий в бассейнах с агрессивной жидкостью. The invention relates to hydraulic devices intended for use in nuclear power plants to close openings in pools with aggressive liquid.

Известны гидрозатворы, например гидрозатвор по авт. свид. СССР 757631, имеющий уплотнительный элемент, прижимаемый к уплотняемой поверхности механическим путем, с помощью эксцентриковых прижимов. Недостатком данной конструкции является невозможность получения высокой степени герметичности затвора из-за разной величины степени прижатия уплотнения по высоте затвора. Known hydraulic locks, such as a hydraulic lock according to ed. testimonial. USSR 757631, having a sealing element pressed mechanically to the sealing surface using eccentric clamps. The disadvantage of this design is the inability to obtain a high degree of tightness of the shutter due to the different magnitudes of the degree of compression of the seal along the height of the shutter.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является гидрозатвор с пневматическим полым уплотнительным элементом финского проекта, черт. KL08L02-229-160 фирмы "NO POWER ENGINEERING OY", использованный на АЭС "Ловииса" в Финляндии. Он состоит из полотнища с заключенными в нем полыми уплотнительными элементами, к которым во время эксплуатации гидрозатвора осуществляется подвод сжатого воздуха от внешнего источника питания и которые не предназначены для работы в аварийных ситуациях. The closest analogue of the claimed invention is a water seal with a pneumatic hollow sealing element of the Finnish project, damn. KL08L02-229-160 by NO POWER ENGINEERING OY, used at Loviisa NPP in Finland. It consists of a panel with hollow sealing elements enclosed in it, to which compressed air is supplied from an external power source during operation of the hydraulic seal, and which are not designed to work in emergency situations.

Недостатком такого гидрозатвора является невозможность удержания его в рабочем состоянии длительное время ввиду постепенного нарушения герметичности эластичного уплотняющего элемента вследствие невосполнимых и неконтролируемых утечек воздуха из него. Это может привести к разгерметизации гидрозатвора и соответственно к утечке агрессивной жидкости из перекрываемого гидрозатвором бассейна. Разгерметизация уплотнения наступает и в случае аварии на АЭС, сопровождающейся ростом температуры и давления окружающей среды. The disadvantage of such a water seal is the inability to keep it in working condition for a long time due to the gradual violation of the tightness of the elastic sealing element due to irreplaceable and uncontrolled air leaks from it. This can lead to depressurization of the water seal and, accordingly, leakage of aggressive liquid from the pool blocked by the water seal. Depressurization of the seal also occurs in the event of an accident at a nuclear power plant, accompanied by an increase in temperature and ambient pressure.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности герметизации гидрозатвора в нормальных условиях эксплуатации и при аварийных режимах. Это достигается тем, что полый уплотнительный элемент соединен с дополнительным резервуаром увеличения объема, при этом к резервуару увеличения объема дополнительно присоединен источник сжатого воздуха высокого давления в виде баллона, причем присоединение выполнено через предохранительное устройство. The objective of the invention is to increase the reliability of the sealing of the hydraulic seal in normal operating conditions and during emergency conditions. This is achieved by the fact that the hollow sealing element is connected to an additional reservoir for increasing the volume, while a source of high pressure compressed air in the form of a cylinder is additionally connected to the reservoir for increasing the volume, and the connection is made through a safety device.

Предлагаемое решение является новым, так как решений, сходных с ним, в уровне техники не обнаружено. The proposed solution is new, since no solutions similar to it have been found in the prior art.

Сущность изобретения поясняется примером конкретного выполнения, иллюстрируемого чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид гидрозатвора, на фиг. 2 - разрез по А-А, на фиг.3 - узел Б (предохранительное устройство). The invention is illustrated by an example of a specific implementation, illustrated by the drawings, where in Fig.1 shows a General view of the valve, in Fig. 2 - section along aa, in figure 3 - node B (safety device).

Гидрозатвор включает раму с пазами 1, заделанную в бетон сооружения, полотнище 2, полый уплотнительный элемент из эластичного профилированного материала 3, расположенный между полотнищем гидрозатвора и уплотнительными поверхностями рамы, резервуар 4, соединенный с внутренней полостью уплотнительного элемента, и баллон со сжатым воздухом высокого давления 5, присоединенный к резервуару через предохранительное устройство 6. Предохранительное устройство 6 состоит из плавкого предохранителя 7 и втулки 8, размещенных между двумя фланцами 9. Отверстие 10 во втулке 8 заполнено специальным сплавом и отделяет внутреннюю полость уплотнительного элемента и связанный с ней внутренний объем резервуара, находящиеся под рабочим давлением воздуха (3-5 атм) при нормальных эксплуатационных условиях, от баллона, в котором содержится воздух под большим давлением, в 10-15 раз выше рабочего. Втулка 8 является ловителем расплавляющегося при повышенной температуре сплава; кроме того, в ней имеются отверстия 11 для прохода воздуха из баллона 5 в резервуар 4. Резервуар 4 и баллон со сжатым воздухом 5 расположены на гидрозатворе так, что они находятся большей частью своей конструкции ниже уровня жидкости в бассейне установки. The water seal includes a frame with grooves 1 embedded in the concrete of the structure, a cloth 2, a hollow sealing element made of elastic profiled material 3, located between the water seal and the sealing surfaces of the frame, a reservoir 4 connected to the internal cavity of the sealing element, and a cylinder with high pressure compressed air 5, connected to the reservoir through the safety device 6. The safety device 6 consists of a fuse 7 and a sleeve 8, located between the two flanges 9. From the hole 10 in the sleeve 8 is filled with a special alloy and separates the internal cavity of the sealing element and the associated internal volume of the tank, which are under the working air pressure (3-5 atm) under normal operating conditions, from the cylinder, which contains high pressure air, in 10-15 times higher than the worker. The sleeve 8 is a catcher melting at elevated temperature alloy; in addition, it has openings 11 for the passage of air from the cylinder 5 into the reservoir 4. The reservoir 4 and the compressed air cylinder 5 are located on the water seal so that they are for the most part below the liquid level in the installation pool.

Гидрозатвор работает следующим образом. Water lock works as follows.

Полотнище гидрозатвора 2 устанавливается в пазы рамы и в полый уплотнительный элемент 3 и связанный с ним резервуар 4 от внешнего источника закачивается воздух до рабочего давления. Уплотнительный элемент гидрозатвора 3 прижимается к уплотнительным поверхностям рамы. В этом состоянии гидрозатвор герметизирует переход между шахтой реактора и бассейном выдержки или шахтами ревизии внутрикорпусных устройств при рабочем давлении пневмоконтура "уплотнительный элемент - резервуар" выше атмосферного давления окружающей среды. Резервуар 4, выполненный из воздухонепроницаемого материала, многократно увеличивает внутренний объем пневмоконтура, и тем самым он значительно уменьшает снижение давления в уплотнительном элементе 3, вызываемое диффузией воздуха через стенки уплотнительного элемента. Таким образом, значительно увеличивается время, в течение которого уплотнительный элемент будет находится в рабочем состоянии, т.е. когда он герметизирует гидрозатвор. The damper plate 2 is installed in the grooves of the frame and in the hollow sealing element 3 and the associated reservoir 4 from the external source, air is pumped to the working pressure. The sealing element of the hydraulic lock 3 is pressed against the sealing surfaces of the frame. In this state, a water trap seals the transition between the reactor shaft and the exposure pool or revision chambers of the internal devices at a working pressure of the "sealing element - reservoir" pneumatic circuit above ambient atmospheric pressure. The tank 4, made of an airtight material, repeatedly increases the internal volume of the pneumatic circuit, and thereby it significantly reduces the pressure drop in the sealing element 3 caused by diffusion of air through the walls of the sealing element. Thus, significantly increases the time during which the sealing element will be in working condition, i.e. when it seals the water seal.

Баллон высокого давления со сжатым воздухом 5 при нормальной температуре окружающей среды отделен от пневмоконтура предохранительным устройством 6. The high-pressure cylinder with compressed air 5 at a normal ambient temperature is separated from the pneumatic circuit by a safety device 6.

В случае аварии оборудования реактора АЭС происходит рост температуры окружающей среды, а также повышение давления выше атмосферного. Специальный сплав, из которого сделан плавкий предохранитель, расплавляется, и закрытое при нормальной температуре окружающей среды проходное отверстие 10 предохранительного устройства открывается. Через него воздух из баллона высокого давления 5 поступает в резервуар 4, и далее во внутреннюю полость уплотнительного элемента 3. Давление воздуха в уплотнительном элементе возрастает до величины, достаточной для герметизации затвора. In the event of an accident in the equipment of a nuclear power plant reactor, an increase in ambient temperature occurs, as well as an increase in pressure above atmospheric pressure. The special alloy of which the fuse is made is melted, and the passage opening 10 of the safety device closed at normal ambient temperature opens. Through it, air from the high-pressure cylinder 5 enters the reservoir 4, and then into the internal cavity of the sealing element 3. The air pressure in the sealing element increases to a value sufficient to seal the shutter.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 757631 "Гидрозатвор гидротехнического сооружения".Sources of information
1. USSR author's certificate 757631 "Hydraulic lock hydraulic structures."

2. Гидрозатвор финского проекта фирмы "NO POWER ENGINEERING OY", черт. KL08L02-229-160. 2. Water seal of the Finnish project of the company "NO POWER ENGINEERING OY", damn. KL08L02-229-160.

Claims (1)

Гидрозатвор, включающий закладную раму с пазами, полотнище, полый уплотнительный элемент, выполненный из эластичного профилированного материала и заполненный воздухом под избыточным давлением, отличающийся тем, что полый уплотнительный элемент соединен с дополнительным резервуаром увеличения объема, при этом к резервуару увеличения объема дополнительно присоединен источник сжатого воздуха высокого давления в виде баллона, причем присоединение выполнено через предохранительное устройство. A water seal, including a mortgage frame with grooves, a panel, a hollow sealing element made of elastic profiled material and filled with air under excessive pressure, characterized in that the hollow sealing element is connected to an additional reservoir for increasing the volume, while a compressed source is additionally connected to the reservoir for increasing the volume high pressure air in the form of a cylinder, and the connection is made through a safety device.

Images