引言：对于燃料运输通道闸阀而言，对燃料运输提供支持，运输过程需要使用的核（2）3级、抗震一类阀门，一种远距离操作机构。燃料运输通道闸阀，有效对核电厂安全壳、乏燃料池进行阻隔，实施换料的时候，将这一闸门开启，作为燃料和运输小车的一种通道方式。因此，有必要加强对运输通道闸门自身性能阐述、产品结构设计，全面分析关键零部件应力、阀门模态变形，保证核电站燃料运输通闸阀设计的完善性。
一、总体结构特点
燃料运输通道阀门，需要遵循核电站系统、ASME所提出标准要求，设计过程中多多方面因素进行考虑，如，工程情况、地震、维修性、密封性等，保证闸阀在60年期限中稳定使用状态，即使在与遇到事故发生的时候，也要保持压力边界比较完整和稳定[1]。
燃料运输闸阀包含多个部分，阀门部分、远距离操作机构部分、还包含附件部分。燃料运输通道闸阀中，涉及到的主要包含如下部件：阀体、阀盖、闸板、阀杆、远距离操作机构、阀门开关位置指示、输出信号，在远距离操作机构阀杆支持下，可以带动闸板实施上升直线运动、下降直线运动，构建开关阀门的效果，有效保证核电厂和乏燃料池之间的隔离效果，为燃料运输小车安全通过提供支持。
设计总体结构的时候，保证燃料运输通道闸阀整机完善性，通过刚性远传、暗杆弹性楔式闸阀、支架和手装组成，在连接的地方采用键实施连接。燃料运输通道闸阀，受到安装空间的限制，最终设计类椭圆阀体、暗示阀杆结构这种方式[2]。对原本椭圆阀体进行分析，容易发生变性，就会导致阀座出现泄漏，通过设计优化促使产处于阀体、阀盖中腔、外壁等地方，都设置一定的横向加强筋、纵向加强筋，保证加强筋位置的合理性，数量的科学性，盖强度具备一定刚度，有效方式密封地方发生变形。
设计远距离操作机构的时候，运用刚性轴完善设计，在不同刚性轴之间运用万向节进行衔接，其中设置水下提供便捷性的轴向、径向不锈钢轴承，有效减低二者的摩擦，一方面保证强度，另一方面抗震性、灵活性，确保远传机构呈现的传动效率大于等于85%。燃料运输通道闸阀，在水面上方中设置闸阀的增速部分，有效解决增速机构泡在水中这一问题，降低零件腐蚀性，解决密封实效问题。通过水上操作，对后续维修工作提供便捷性，有效降低阀门扭矩、转圈数，为工作人员操作提供支持[3]。
二、产品结构分析
（一）阀体、阀盖结构
这两部分的零件，主要是运用薄壁大件铸件，确保阀体、阀盖有一定的加强筋，致力于增强阀门整体具备的刚性。
（二）阀体、闸板导向性结构
设计阀体、闸板的时候，确定导向面，有利于闸阀实施操作过程中，降低对密封面产生的磨损程度，确保阀板处于不同位置的时候，闸板和阀杆处于同轴。设计阀板、闸板密封面的时候，需要将磨损考虑在内，保证受到磨损后保持正常密封。设计闸板密封面时，保存一定下沉量，发现闸板密封面出现磨损情况，将位置下移设置关闭，保证阀体、闸板密封面处于吻合状态，有利于阀门使用期限的延长[4]。
（三）水下位置指示、限位开关
对阀门进行设计，保证具备机械式阀门动作指示这一部分，详细对分操作运动情况进行显示，动作指示装置可以在水下的13m处于透明状态，前提条件是保证采光良好这一条件。阀门设计有限位开关，输出阀门全开、全关位置知识，利用内部传动轴、操作首轮之间的连接，外套螺母指示杆，将阀门处于的重点位置进行指出。
（四）远距离操作机构
对远距离操作机构分析，涉及到的装置不仅要操作手轮、传动座、万向联轴器，还包含伸缩套、细长杆件、支撑座、齿轮传动装置[5]。在调心球轴承、万向联轴器的支持下，有效提升整机调心找正功能，对土建、加工过程中存在的不足进行完善。远距离操作机构结构设计的合理性，传动更加平稳灵活，取得的传动效率更高。
（五）失效断裂点设计
将失效断裂点设计在固定位置，是操作手轮、传动座结合、连接的地方，有效避免阀门因为传动系统出现故障，导致扭矩较大，操作扭矩就会顺时增大，对杆系造成严重损坏。运用的的操作原理，操作手轮、传动座轴在安全销的支持下进行连接，传递扭矩，系统出现卡死情况的时候，传递扭矩会不断增加，指导安全销发生断裂，造成操作手轮、传动系统出现脱节，进一步对整个阀门远传机构起到安全保护作用。因此，排出故障中之后，换成安全销，可以将整个传动系统进行重新启动[6]。
三、计算
（一）应力计算
遵循相关要求，充分运用有限元软件，进一步对闸阀中包含的阀体、阀盖、阀杆等关键部件实施盈利计算，有效保证阀门在相对条件中，具备一定的安全性、可靠性，最终得出有效计算结果。
（二）抗震计算
利用ANSYS这一分析软件，增强对燃料运输通道闸阀一段设置固定约束，对于远传机构支架位置受到固定约束条件的时候，针对有限元模型动力学实施开展分析工作，清楚得出频率、模态分析结构。
四、实验
对于实验的项目来说，主要对燃料运输通道闸阀制造后的零件进行测验，遵循ASMEQME-1、技术规定书中提出的要求内容，开展设计验证、鉴定试验，保证闸阀设计的完善性。主要的实验项目如下：壳体强度试验、闸板强度试验、阀座密封实验、动作性能实验、寿命试验、抗震试验、热烤化实验、辐射老化实验等。
得出的实验结果如下：通过600次阀门、远距离操作机构联动寿命试验，阀门表面、密封地方没有出现任何泄漏情况，或者是渗液情况。通过实验得出，阀门动作更加平稳可靠；尤其在抗震试验之前、之后，进一步确定阀门结构十分完整，具备的密封性能也满足技术规定中对密封性的要求。以上实验项目获取的结果都符合有关规定。
结束语
综上所述，设计燃料运输通道闸阀的时候，需要将实际使用情况考虑到，设计结构、计算分析、实验验证过程中，通过不同项试验完成后，确保阀门在运行过程中更加平稳可靠，有一定的密封性、抗震性，压力边界完整性也满足相关技术规格书内容。整个试验过程没有出现任何泄漏现象，对于阀门整体压力边界更是十分完整，每一项性能指标都满足技术规格书，并且在示范工程实践中也取得不错的应用效果。
【参考文献】
[1]薛冬. 核电站用楔式缩径闸阀的优化设计[J]. 阀门,2019,(01):7-9.
[2]刘平,苏丽华,薛卫光,高志岗. 核电站安全壳隔离用地坑阀优化设计[J]. 阀门,2018,(04):1-4.
[3]陈洪涛,单健,王凯. 核电站用阀门远传执行机构设计研究[J]. 产业与科技论坛,2017,16(22):65-66.
[4]李自强,苗安立,张佳卿. RCC-M规范在核电阀门设计、检验过程中的应用[J]. 装备制造技术,2016,(10):205-207.
[5]卓家桂. ADS自动降压系统阀门设计研究[D].兰州理工大学,2017.
[6]沈锦花,高志岗,刘平,李军业,沈海平,周强强,汤晓刚. 核级大口径超长远距离闸阀研究[J]. 阀门,2022,(02):133-138.
