在過去五十年中，自動(dòng)控制閥的基本功用沒有變化。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)，才使閥門制造者在閥門設(shè)計(jì)時(shí)不得不考慮到像地震這類外界力量產(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，這是美國聯(lián)邦管理法規(guī)上就關(guān)于本國核電站的設(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“美國聯(lián)邦設(shè)備生產(chǎn)和使用許可證”的代稱，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：“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，但這類未作詳細(xì)說明的通用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上無法執(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)。”各工業(yè)組織也發(fā)布了稱為 “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。zui后?？?閥制造 者為滿足 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)。

    抗地震限制的必要條件 （SQR）

　　起初，控制閥說明書中有關(guān)抗地震必要條件通常很少，只是簡單性地說一些如“這些閥門能經(jīng)受住地震、龍卷風(fēng)等自然現(xiàn)象影響”或“這些閥門在設(shè)計(jì)中 考慮了地理的影響”， 通常在這些條件中都沒有定量的數(shù)值。與之形成對(duì)比的是，今天的說明書中有關(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。在很 早期的工廠中，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*曾經(jīng)發(fā)生過的地方，都有可能發(fā)生地震。發(fā)生于寫 薩諸塞州 （1755年）；密蘇里洲（1812年）南卡羅來納洲（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)或甚至是以場地而不是以管線系統(tǒng)的反應(yīng)加速率為基礎(chǔ)，但仍然沒有標(biāo)準(zhǔn)。

　　在發(fā)展的前期，專業(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)閥門制造者zui有影響的兩個(gè)協(xié)會(huì)是“美國機(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部分是專門為核電站的元件所編寫的，1968年這部分成了法規(guī)草案的 雛形，并于1971年*次用它的全部內(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)于閥門的其余部分即附件和驅(qū)動(dòng)裝置，在ASME—III中沒 有提及，正因如此，在法規(guī)中只涉及壓力界線完整性而沒有涉及設(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zui受*的設(shè)備抗地震用參考標(biāo)準(zhǔn)。在1971年公布，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*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 適用于所有類型的機(jī)電設(shè)備的抗震要求。

　　后來，直到 IEEE一 382 在1972年發(fā)布時(shí)，閥門驅(qū)動(dòng)裝置或閥門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“閥門驅(qū)動(dòng)裝置安全條件IEEE標(biāo)準(zhǔn)”中說明“該規(guī)范適用于所有類型的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的閥門驅(qū)動(dòng)裝置”。