核电阀门国产化研究

核电厂中气动调节阀的应用及常见问题探讨发布时间：2022-01-05T08:41:15.876Z 来源：《当代电力文化》2021年8月22期作者：吴同心[导读] 气动调节阀属于核电厂内极为重要的执行机构部分，对于整个系统运行安全、吴同心中核检修有限公司海盐分公司摘要：气动调节阀属于核电厂内极为重要的执行机构部分，对于整个系统运行安全、经济性存在直接的影响。

在气动调节阀应用中，会有些问题存在，分析了解存在的问题，以实际案例为出发点，总结合理的调试和处理措施。

关键词：核电厂；调试；气动调节阀；问题分析气动调节阀是目前核电厂极为重要的组成部分之一，对于核电厂的安全、稳定运行有着重要的作用和意义。

该设备必须达到耐高温、耐腐蚀、耐辐照的要求，符合安全运行标准要求，在工艺过程控制中，要从流量、压力、温度、液位等数据出发实现远程自动化的控制，确保工艺系统稳定、安全的运行，对于提高核电厂运行的安全性起到一定的促进作用。

基于此，本文重点分析气动调节阀在核电厂运行中的问题，以便采取必要的应对措施。

1气动调节阀及工作原理1.1气动调节阀的组成气动调节阀的主要组成部件是气动机构、阀体、附件等，各个部件对于其运行都会存在影响。

执行机构一般包含薄膜式、活塞式等类型；阀体有直行程、角行程两种，按照不同组成结构，有球阀、蝶阀、套筒阀等形式，而阀芯的流量也不同；附件主要有定位器、过滤减压阀、流量放大器等，也是系统运行必不可少的组成部分，对于气动调节阀功能的实现有重要帮助。

1.2气动调节阀的工作原理气动调节阀归根结底是一种阀门的类型，其主要包含气动执行结构以及其他的阀体部分，系统内部会通过压缩空气作用力之下运动，然后利用电气阀门转换器、电磁阀、过滤器、限位开关等实现各种运行的功能，系统可以直接接收到4mA～20mA弱电信号，输出20kPa～100kPa气压信号发送给执行的部件，按照制定的方向和力度运动，同时还可以根据设定的要求做好系统运行的开度调节和控制，以实现压力、流量等参数的控制，保证系统运行效果满足要求。

煤化工进口阀门国产化展望孙银辉【摘要】介绍了适用于煤化工行业苛刻工况环境的几种阀门，分析了煤化工行业对阀门的需求情况，随着我国煤化工的发展，阀门需求量将不断增加；通过自主创新，消化吸收引进技术，国产阀门的研发能力、工艺装备、产品设计制造水平和产品质量都有明显提高，有力地推进了煤化工进口阀门国产化。

【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P49-53)【关键词】煤化工;阀门;国产化;需求;改进【作者】孙银辉【作者单位】神华集团包头矿业有限责任公司，内蒙古包头 014100【正文语种】中文【中图分类】TQ424.1阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。

阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。

用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。

煤化工领域由于氧气工况安全事故多发，且极易造成巨大的人身安全或经济财产损失，因此对氧气工况用阀门设立了远高于一般行业标准的技术与质量要求。

《煤化工设备推荐手册》推荐了上海科科阀门、苏州纽威阀门、上海开维喜、中核苏阀、浙江超达、上海精工等厂家阀门，煤化工领域国产阀门也有应用实践。

1 适用于煤化工严苛工况的几种阀门1.1 氧气切断球阀煤化工领域中的氧气切断球阀必须达到的要求：（1）严格脱油脱脂：密封等级高达ANSI B16.104 VI 级/API 598 （双向）；（2）温度要求高：煤气化工艺靠近气化炉的主氧路最后一个氧气切断阀，要求使用温度高达500 ℃；（3）压差大：氧气放空阀、氧气旁通阀，开启瞬间的压差达到4.7~8.6 MPa，造成阀门开启需要的扭矩大，氧气流速高，要求对于阀门内件的材料选择高；（4) 开关时间要求高：煤气化工艺中的主氧路阀门开关时间要求开关时间较短，尤其阀门关闭时间一般都要求<3 s；（5）密封副表面合金高：球体与阀座之间的摩擦属于干摩擦，容易造成阀门开关不流畅，表面合金容易剥落，这就要求球体与阀座表面为硬化合金。

“华龙一号”海外首堆核级阀门国产化简介摘要：核电设备国产化是关系核电项目成功与否的重要因素，“华龙一号”海外首堆核级重要阀门基本实现了国产化，提高了设备国产化率，积累了丰富可贵的经验，为后续核电项目建设提供了有力支持。

关键字：“华龙一号”海外首堆；核级阀门；国产化引言2019年4月“华龙一号”海外首堆稳压器气动卸压阀验收完成，标志着“华龙一号” 海外首堆核级阀门国产化供货风险全部排除，核级阀门国产化的顺利推进为“华龙一号”顺利走出国门提供了坚实的技术保障。

阀门作为核电站分布最广的设备，控制核电站管道压力、温度、流量，并对重要系统和设备起压力保护作用，是核电站不可或缺的组成部分，由于其种类繁多、可靠性要求高，长期以来，关键核级阀门如稳压器安全阀、主蒸汽隔离阀、主给水隔离阀等都依赖国外进口，并且国产化的难度非常大。

关键核级阀门数量仅占阀门总数的1%，采购成本则占到电站阀门采购成本的30%，有较高的技术附加利润，关键核级阀门的国产化既是时代赋予我们的使命也是中国阀门的历史机遇，在响应“一带一路”、“华龙一号”走出国门的号召下，“华龙一号”海外首堆建设中将核级阀门国产化当做重要的战略目标，最终在承建方、设计院、各制造厂的努力下攻克了这个难关。

核级阀门的国产化过程中最艰难也是最有代表性的有一回路压力保护阀门（稳压器安全阀、稳压器气动卸压阀、快速卸压阀）、主蒸汽回路压力保护阀（主蒸汽安全阀、大气排放阀、主蒸汽隔离阀）等。

一、一回路压力保护阀门国产化情况1.1稳压器安全阀的国产化稳压器安全阀作为反应堆冷却剂系统的超压保护装置，用于在事故工况下对反应堆冷却剂系统的保护、卸压和隔离，是压水堆核电厂最重要的阀门之一，是保证反应堆安全稳定运行的关键设备。

稳压器有功率运行双相工况和低温运行单相工况，两种工况都需要超压保护，需要可远程控制先导式安全阀来实现其超压保护功能，而国内尚无厂家拥有核一级先导式安全阀生产资质和供货业绩，安全阀的研发周期非常长，“华龙一号”海外首堆选择了使用弹簧式稳压器安全阀加气动卸压阀的形式，弹簧式稳压器安全阀仅对稳压器功率运行双相工况超压保护，由气动卸压阀对稳压器低温运行单相工况进行超压保护，同时气动卸压阀对稳压器功率运行双相工况也进行优先超压保护减少弹簧式稳压器安全阀动作次数。

探析核电厂主蒸汽隔离阀研制的关键难点及其处理1. 引言1.1 背景介绍核电厂是一种重要的清洁能源发电方式，其安全性和稳定性备受关注。

在核电厂的运行过程中，主蒸汽隔离阀扮演着至关重要的角色。

主蒸汽隔离阀的有效性直接影响到核电厂的安全性和运行效率。

在核电厂中，主蒸汽隔离阀主要用于控制主蒸汽进入蒸汽轮机，同时在发生事故时快速关闭以保证核电厂的安全。

由于主蒸汽高温高压，主蒸汽隔离阀具有极高的要求，传统的阀门设计无法完全满足这一需求。

如何克服主蒸汽隔离阀的关键难点成为了当前研究的重点。

隔离阀的封闭性能要求是制约其性能的关键因素之一。

阀门在高温高压条件下能够快速且完全关闭至关重要，这需要阀门具有优异的密封性能和快速反应能力。

阀门的材料选择也是一个重要的考虑因素，需要能够承受高温高压且具有良好的耐腐蚀性能。

阀门的作动机构设计也是影响阀门性能的关键因素之一。

作动机构需要能够快速响应并确保阀门可以准确、快速地关闭，以保障核电厂的安全性。

通过对主蒸汽隔离阀的关键难点进行分析和研究，可以为其研制提供重要的参考和指导，进一步提高核电厂的安全性和运行效率。

2. 正文2.1 主蒸汽隔离阀的重要性主蒸汽隔离阀是核电厂中非常重要的设备，它具有以下几个重要性：1. 安全性：主蒸汽隔离阀是核电厂中控制主蒸汽流向的关键设备，能够有效地隔离主蒸汽管道，在必要时刻实现快速关闭阀门。

这样可以确保在发生意外情况时，能够迅速切断主蒸汽供应，保障厂区安全。

2. 控制性：主蒸汽隔离阀能够根据调度要求控制蒸汽的流向和流量，保证核电厂运行的稳定和高效。

它可以根据电网负荷变化、机组运行状态等因素，实现蒸汽管道的灵活控制。

3. 经济性：主蒸汽隔离阀的稳定性和可靠性直接影响核电厂的生产效率和运行成本。

合理设计和优化选择阀门材料、作动机构等可以提高设备的使用寿命和节约维护成本，从而降低核电厂的运行成本。

主蒸汽隔离阀在核电厂中具有重要的安全性、控制性和经济性作用，对核电厂的运行和发展起着不可替代的重要作用。

一、中国核电阀门的概况核电阀门是指在核电站中核岛（N1）、常规岛（CI）和电站辅助设施（BOP）系统中使用的阀门。

从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、非核级。

其中核安全Ⅰ级要求最高。

核电阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备，是核电站安全运行中的必不可少的重要组成部分。

据统计一座具有两台100万KW机组的核电站有各类阀门3万台。

目前全球共有447个核电机组正在运行，总装机容量为3.8亿KW，约占全球总发电量的16.2%。

有17个国家核电站装机容量占其本国总发电量的25%以上。

其中法国占77%，韩国占38%，日本占36%，英国占28%，美国占20%。

在所运行的核电机组中，50%以上为压水堆，其次有重水堆、沸水堆、石墨堆、快中子增殖堆、高温气冷堆。

中国最早应用核动力技术的领域是军事工业。

20世纪70年代初海军第一艘压水堆核动力潜艇正式投入使用。

从1985年我国自行设计建造秦山一期30万KW核电机组以来，先后通过自主设计建造，引进国外技术方式又建了大亚湾秦山二期、秦山三期、岭澳、田湾共6座核电站，共11台核电机组投入运行，总装机容量达到870万KW。

占全国发电装机容量的2%。

我国计划到2020年核电装机容量有4000万KW的建成核电机组和1800万在建核电机组，核电机组装机容量占电力总装机容量的比例将达到4%左右，即从现在起，平均每年至少建造两个百万KW的核电机组。

已建成的核电站中，除秦山三期采用加拿大重水堆型外，其它均为压水堆。

由俄罗斯提供的田湾核电站单机功率参数最大，为106万KW。

中国原子能科学研究院、清华大学等单位建造的快中子增殖反应堆、先进堆、高温气冷堆等在国内尚属研究试验堆，取得经验后将扩大建造商业用堆。

值得关注的是由美国西屋公司设计的超第三代压水堆核电机组AP600、AP1000具有更高的运行安全性，其设计采用了非能动原理如重力、对流、冷凝等，用来做为安全系统中的驱动力，大大减少了电、液、气等能动驱动力。

核电厂核级大口径电磁阀改造策略分析摘要：核电厂是一种非常重要的能源发电设施，核电厂一般采用核能来进行发电，因此需要进行高效的控制和管理。

本文介绍了核电厂核级大口径电磁阀存在的问题，提出了相应的改造策略。

这些策略可以提高核级大口径电磁阀的可靠性、降低维护难度和改善安全性。

本文的研究成果可以为核电厂设备的改造和升级提供参考。

关键词：核电厂；核级；大口径；电磁阀；改造策略引言核电厂是我国重要的能源供应单位，核级大口径电磁阀是核电厂中重要的控制设备。

然而，由于核级大口径电磁阀存在的问题，如可靠性差、维护难度大、安全性低等，会影响核电厂的正常运行和安全性。

因此，为了保障核电厂设备的安全性和经济效益，需要对核级大口径电磁阀进行改造。

本文将针对核级大口径电磁阀的问题，提出一些可能的改造策略。

这些策略可以为核电厂设备的改造和升级提供参考。

一、核电厂核级大口径电磁阀概述核级大口径电磁阀是核电厂中重要的控制设备，主要用于控制核电站的冷却水和其他介质的流动。

核级大口径电磁阀的作用是在核电站中负责控制水的流动和压力，以维持反应堆的稳定性。

核级大口径电磁阀的工作环境非常恶劣，需要在高温高压的环境下工作，因此需要使用高温高压的材料来制造。

核级大口径电磁阀通常是由阀门本体、电磁铁、密封件、阀杆、阀盖等部件组成。

其结构与一般电磁阀类似，但是规格更大，能够承受更高的压力和流量。

核级大口径电磁阀的主要特点是结构紧凑、重量轻、阀门操作可靠、维修保养方便等。

其具有开、关速度快，不受介质波动、不受介质污染等优点。

核级大口径电磁阀的使用范围非常广泛，包括核电厂、化工厂、石油化工、航空航天、冶金等行业。

在核电厂中，核级大口径电磁阀被广泛应用于控制反应堆的冷却水、蒸汽、液态钠等介质的流动，确保反应堆的运行稳定和安全。

核级大口径电磁阀的作用是在核电厂中控制水的流动。

核电厂需要大量的水来冷却反应堆，防止反应堆过热。

核级大口径电磁阀的作用是控制水的流动速度和流量，以确保反应堆的温度始终在安全范围内。

核电站核级仪表管阀件设计与应用研究王兰兰;张乐【摘要】为促进核电仪表管阀件的设计,促进设备的国产化,对仪表管阀件在核电站中的设计与应用以及核电站用仪表管件设计的特殊性进行了分析,并结合工程设计经验、现场反馈情况及对照不同堆型项目的类比情况,介绍了目前核电机组仪表管件设计中的重点和难点问题并提出了改进方案.对核级管件国产化的现状进行了分析和展望.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P57-60)【关键词】核电站;核级;仪表管件;选型;国产化【作者】王兰兰;张乐【作者单位】中国核电工程有限公司,北京100840;中国核电工程有限公司,北京100840【正文语种】中文【中图分类】TH7借鉴M310电站仪表管阀件设计、采购和安装调试的经验，同时借鉴AP1000项目的设计理念，提出了对应的解决方案，并进一步研究了相关方案在自主化项目ACP1000中的适用性。

1.1 仪表测量回路介绍及仪表管阀件功能典型的仪表测量回路如图1所示。

仪表管阀件作为仪表测量管路连接的重要组成部分，需保证与其相连的仪表满足设计功能要求，其设计和安装质量直接影响仪表及测量通道性能。

1.2 仪表管阀件等级的制定原则根据设备所执行的安全功能，对系统、设备和部件进行分级。

仪表管阀件的安全等级应综合考虑相连的工艺管道、设备的等级及所连仪表执行的安全功能的等级来确定，从而确定出其在设计、制造、材料、检验、质保等方面的不同要求。

[1]设备的安全等级与规范等级、质量保证等级的关系如图2所示。

1.3 主要仪表管阀件分类1.3.1 仪表引压管由于引压管直接接触工艺介质，所以管子的选择与被测介质的物理化学性质、运行条件有关。

要保证整个工艺系统的完整性和工艺介质参数的准确测量，要求引压管具有一定的强度和密封性，因此仪表管道选择冷加工无缝钢管。

按照仪表安装设计，仪表引压管主要包括公称管道(PIPE)和仪表管(TUBE)两种。