管嘴静态密封圈是保证重水堆装卸料机与燃料通道可靠连接,防止重水泄漏的核心零部件。近年来,由于静态密封圈故障率较高,并且是“卡脖子”备件,亟需进行国产化替代。该密封圈为一种弹性金属自密封环,可多次重复使用。目前无替代产品,需要研制。该密封圈研制的一个难点是没有设计信息,需要测绘确定参数。另一个研制难点是该密封圈厚度仅2.9 mm,内部还有沟槽、密封线等复杂结构,对加工工艺和刀具都要求极高。另外,还需研制试验台架,测试密封圈的密封性和寿命。在克服一系列技术难题后成功地研制出静态密封圈样品。正式投入使用后满足了电厂的使用要求,研制取得了圆满成功。

金属波纹管以其弹性、密封等特性已经广泛应用于阀门、电力、石化等众多民用场合,核电行业以管路和阀门用金属波纹管居多,文章中所用场合为核电厂装卸料机应急解锁机构的波纹管组件,所设计的结构为双波纹管联动形式,利用波纹管的密封性能,承压性能以及弹性性能,替换了原有的单个波纹管独自工作的结构,大幅提升了结构的可靠性、安全性以及解锁动作的准确性,替代并超越了进口产品的原有结构。

该文对影响重水堆换料系统某型机械密封性能关键参数进行了分析确认。主要分析了液膜厚度与机械密封端面开启力关系,锥度对密封性能的影响,最终分析认为机械密封端面开启力和不够,液膜厚度较薄且液膜不稳定,使得密封端面发生混合摩擦接触状态,密封扭矩增大,泄漏率过低。结合分析结果,对机械密封的动环端面进行修磨,增大动环端面锥度。修磨后转动力矩和泄漏率测试结果良好,达到了预期目的。该项目研究成果具有一定的推广价值。