核电阀门发展技术要求与市场前景 1

一．核电阀门发展现状

　　核电阀门是核电站中量大面广的水压设备，它连接整个核电站的300余个系统，是核电站安全运行的关键附件。据相关资料统计，全世界现有核电机组500余座，总装机容量达4亿KW以上，其反应堆类型主要有压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、石墨堆（LGR）、快中子堆（FBR）、高温气冷堆（HTGR）、重水堆（PHWR）。其中，压水堆占整个堆型的50％以上。

　　我国从50年代开始研究和应用核动力技术，至今已建成和正在建设多座核电站。自1985年建成的浙江秦山一期核电站，结束了我国大陆无核电的历史以来，我国先后建成了广东大亚湾核电站、秦山二期核电站、秦山三期核电站、广东岭澳核电站、江苏田湾核电站。这些核电站中，广东大亚湾、岭澳和秦山一期、二期、江苏田湾为压水堆型核电站，秦山三期为重水堆型核电站。

　　核电阀门，在核电站设备中虽为附件，但至关重要。核电用阀门比常规的大型火力发电站用阀门其技术特点和要求要高。阀类一般有闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、安全阀、主蒸汽隔离阀、球阀、隔膜阀、减压阀和控制阀等；具有代表性阀门的最高技术参数为：最大口径DN1200mm（核3级的蝶阀）、DN800mm（核2级的主蒸汽隔离阀）、DN350mm（核1级的主回路闸阀）；最高压力：约CL1500；最高温度：约350℃；介质：冷却剂（硼化水）等。目前，核电机组用阀主要类型如下：

　　1．闸阀：

　　a）焊接连接液动双闸板平行式闸阀，公称压力PN17.5MPa，工作温度315℃，公称通径DN350～400mm。

　　b）轻水冷却剂一回路上（主要）应用的电动楔式双闸板闸阀，公称压力PN45.0MPa，温度500℃，公称通径DN500mm。

　　c）大功率石墨慢化反应堆核电厂一回路上（主要）应用的电动楔式双闸板闸阀，公称压力PN10.0MPa，公称通径DN800mm，工作温度290℃。

　　d）汽轮机装置的蒸汽和工艺水管路上（主要）应用焊接连接电动弹性板闸阀，公称压力PN2.5MPa，工作温度200℃，公称通径DN100～800mm。

　　e）大功率石墨慢化沸水堆核电厂释热元件换料机用的双闸板带导流孔平行式闸阀，其公称压力PN8.0MPa，开启或关闭阀门只能在压力降为△P≤1.0MPa下进行。

　　f）快中子反应堆核动力装置带冷冻固封填料的弹性板闸阀。

　　g）水—水动力堆机组用的内压自密封式阀盖楔式双闸板闸阀，公称压力PN16.0MPa，公称通径DN500mm。

　　h）行程部件上带蝶形弹簧的楔式双闸板闸阀，中法兰采用螺栓连接，采用密封焊。

　　2．截止阀：

　　主要用在辅助管线上，介质为中等参数的水和蒸汽，公称通径DN10~350mm，公称压力PN17.2MPa；工作温度T371℃，该阀多为波纹管密封，焊接连接。

　　3．蝶阀：

　　主要用在核电厂冷却系统中，公称压力PN0.3~2.5MPa以下，工作温度在100~150℃，公称通径DN80~5500mm。

　　风道系统中应用快速关闭蝶阀，公称通径DN400～1200mm。

　　核电阀门发展技术要求与市场前景综述

　　2007/4/17/08：45来源：中国轴承网

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　　4．电磁阀：

　　公称压力PN4.0MPa，工作温度≤150℃，公称通径DN≤150mm，其优点是动作时间较短、尺寸小、重量轻、可用交、直流电源来操作，动作时间在零点几秒到3秒。

　　5．调节阀：

　　为了保证核动力装置的自动化，要求使用大量的调节，主要功能是以一定的精度保持流量、压力、温度、水位等这样一些规定被调节的参数。

　　调节阀按操纵方式可分为：由外部能源（气动、液动或电动）来操纵的调节阀；靠工作介质本身而无外部能源操纵的调节阀；手动调节阀；直接作用式调节器。按调节介质流量的方式分：单座和双座调节阀、调节闸阀、球形调节阀和蝶形调节阀。在核电厂应用最广的是双座和单座调节阀。

　　核电站用调节阀技术参数范围：公称通径DN1.5~500mm；公称压力PN4.1~68.8MPa；工作温度T538℃

　　6．安全阀：

　　在核电厂的一回路上，安全阀一般安装在容积补偿器上，除了一回路的主安全阀外，在冷水反应堆的每个环路被封闭的部分，还安装了通径较小的附加安全阀。

　　核电厂主要应用：直接作用式安全阀（全启式和微启式），先导安全阀（公称通径DN600mm，动作压力为1.265MPa），带辅助装置的先导安全阀，防爆膜装置等。

　　核电站用安全阀技术参数范围：公称通径DN15~1500mm；公称压力PN2.0~70MPa；工作温度T-253~535℃。

　　7．保护阀和分相阀

　　保护阀如同安全阀一样，用以防止所在系统发生事故工况，当所在监视的参数超出规定值时自行关闭。

　　保护阀可分成自动动作和受控保护装置，自动动作保护阀包括止回阀和切断阀，保护装置由快速切断装置（快速切断阀、闸阀和停汽阀）、敏感元件（反映受控参数的变化并给出执行信号）和驱动机构（气动、液动和电动）所组成。保护阀的结构和闸阀、截止阀相似，但其不同特点是快速动作，其快速动作阀的公称通径可达DN700～800mm。

　　8．快速动作闸阀：

　　是用来把蒸汽发生器和汽轮机断开，其工作介质为蒸汽，工作压力级为Class600～2500，公称管径为21/2in～30in，工作温度为-29℃～1050℃。壳体材料为WCB、WC6、WC9，连接方式为对焊连接与法兰连接。

　　9．分相阀：

　　在核动力装置的分相阀中，主要使用的是蒸汽疏水阀，主要用来自动地排除蒸汽管道内的凝结水，通常用敞口向上浮子式蒸汽疏水阀，热动力型圆盘式蒸汽疏水阀和热静力型双金属片式蒸汽疏水阀。

　　核电站用疏水阀技术参数范围：公称通径DN25~50mm；公称压力PN6.3~15MPa。

　　10．隔膜阀：

　　主要用于核电站核岛系统中放射性水蒸气重水，公称通径DN8~500mm。

　　该阀在核岛系统中约占所用阀门总数的26.2％。

　　11．球阀：

　　公称通径DN6~350mm；公称压力PN1.0~14.5MPa；工作温度T-196~500℃。该阀在核岛系统中约占所用阀门总数的12.8％。

　　12．止回阀：

　　13．隔离阀：

　　主要用于核电站反应堆冷却水的一回路隔离阀和轻水堆饱和蒸汽的主蒸汽隔离阀。其公称通径DN450~1250mm。

　　14．其它：

　　如减压阀、紧急切断阀、自动阀等。