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一．核電閥門發(fā)顯現(xiàn)狀 核電閥門是核電站中量大面廣的水壓設(shè)備，它連接整個核電站的300余個體系，是核電站安全運行的關(guān)鍵附件。據(jù)相干資料統(tǒng)計，全世界現(xiàn)有核電機組500余座，總裝機容量達4億KW以上，其反應(yīng)堆類型重要有壓水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、石墨堆（LGR）、快中子堆（FBR）、高溫氣冷堆（HTGR）、重水堆（PHWR）。其中，壓水堆占整個堆型的50%以上。 我國從50年代開始研究和應(yīng)用核動力技術(shù)，至今已建成和正在建設(shè)多座核電站。自1985年建成的浙江秦山一期核電站，結(jié)束了我國大陸無核電的歷史以來，我國先后建成了廣東大亞灣核電站、秦山二期核電站、秦山三期核電站、廣東嶺澳核電站、江蘇田灣核電站。這些核電站中，廣東大亞灣、嶺澳和秦山一期、二期、江蘇田灣為壓水堆型核電站，秦山三期為重水堆型核電站。 核電閥門，在核電站設(shè)備中雖為附件，但至關(guān)緊張。核電用閥門比常規(guī)的大型火力發(fā)電站用閥門其技術(shù)特點和要求要高。閥類一樣平常有閘閥、截止閥、止回閥、蝶閥、安全閥、主蒸汽隔離閥、球閥、隔膜閥、減壓閥和控制閥等；具有代表性閥門的最高技術(shù)參數(shù)為：最大口徑DN1200 mm（核3級的蝶閥）、DN800 mm（核2級的主蒸汽隔離閥）、DN350 mm（核1級的主回路閘閥）；最高壓力：約CL1500；最高溫度：約350℃；介質(zhì)：冷卻劑（硼化水）等。目前，核電機組用閥重要類型如下： 1．閘閥： a）焊接連接液動雙閘板平行式閘閥，公稱壓力PN17.5MPa，工作溫度315℃，公稱通徑DN350～400mm。 b）輕水冷卻劑一回路上（重要）應(yīng)用的電動楔式雙閘板閘閥，公稱壓力PN45.0MPa，溫度500℃，公稱通徑DN500mm。 c）大功率石墨慢化反應(yīng)堆核電廠一回路上（重要）應(yīng)用的電動楔式雙閘板閘閥，公稱壓力PN10.0MPa，公稱通徑DN800mm，工作溫度290℃。 d）汽輪機裝配的蒸汽和工藝水管路上（重要）應(yīng)用焊接連接電動彈性板閘閥，公稱壓力PN2.5MPa，工作溫度200℃，公稱通徑DN100～800mm。 e）大功率石墨慢化沸水堆核電廠釋熱元件換料機用的雙閘板帶導(dǎo)流孔平行式閘閥，其公稱壓力PN8.0MPa，開啟或關(guān)閉閥門只能在壓力降為△P≤1.0MPa下進行。 f）快中子反應(yīng)堆核動力裝配帶冷凍固封填料的彈性板閘閥。 g）水?水動力堆機組用的內(nèi)壓自密封式閥蓋楔式雙閘板閘閥，公稱壓力PN16.0MPa，公稱通徑DN500mm。 h）行程部件上帶蝶形彈簧的楔式雙閘板閘閥，中法蘭采用螺栓連接，采用密封焊。 2．截止閥： 重要用在輔助管線上，介質(zhì)為中等參數(shù)的水和蒸汽，公稱通徑DN10~350mm，公稱壓力PN17.2MPa ；工作溫度T371℃，該閥多為波紋管密封，焊接連接。 3．蝶閥： 重要用在核電廠冷卻體系中，公稱壓力PN0.3~2.5MPa以下，工作溫度在100~150℃，公稱通徑DN80~5500mm。 風(fēng)道體系中應(yīng)用快速關(guān)閉蝶閥，公稱通徑DN400～1200mm。 4．電磁閥： 公稱壓力PN4.0MPa，工作溫度≤150℃，公稱通徑DN≤150mm，其好處是動作時間較短、尺寸小、重量輕、可用交、直流電源來操作，動作時間在零點幾秒到3秒。 5．調(diào)節(jié)閥： 為了保證核動力裝配的主動化，要求使用大量的調(diào)節(jié)，重要功能是以肯定的精度保持流量、壓力、溫度、水位等如許一些規(guī)定被調(diào)節(jié)的參數(shù)。 調(diào)節(jié)閥按操縱體例可分為：由外部能源（氣動、液動或電動）來操縱的調(diào)節(jié)閥；靠工作介質(zhì)自己而無外部能源操縱的調(diào)節(jié)閥；手動調(diào)節(jié)閥；直接作用式調(diào)節(jié)器。按調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的體例分：單座和雙座調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)閘閥、球形調(diào)節(jié)閥和蝶形調(diào)節(jié)閥。在核電廠應(yīng)用最廣的是雙座和單座調(diào)節(jié)閥。 核電站用調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)范圍：公稱通徑DN1.5~500mm；公稱壓力PN4.1~68.8MPa ；工作溫度T538℃ 6．安全閥： 在核電廠的一回路上，安全閥一樣平常安裝在容積補償器上，除了一回路的主安全閥外，在冷水反應(yīng)堆的每個環(huán)路被封閉的部分，還安裝了通徑較小的附加安全閥。 核電廠重要應(yīng)用：直接作用式安全閥（全啟式和微啟式），先導(dǎo)安全閥（公稱通徑DN600mm，動作壓力為1.265MPa），帶輔助裝配的先導(dǎo)安全閥，防爆膜裝配等。 核電站用安全閥技術(shù)參數(shù)范圍：公稱通徑DN15~1500mm；公稱壓力PN2.0~70MPa ；工作溫度T-253~535℃。 7．珍愛閥和分相閥 珍愛閥如同安全閥一樣，用以防止所在體系發(fā)生事故工況，當(dāng)所在監(jiān)視的參數(shù)超出規(guī)定值時自行關(guān)閉。 珍愛閥可分成主動動作和受控珍愛裝配，主動動作珍愛閥包括止回閥和切斷閥，珍愛裝配由快速切斷裝配（快速切斷閥、閘閥和停汽閥）、敏感元件（反映受控參數(shù)的轉(zhuǎn)變并給出實行旌旗燈號）和驅(qū)動機構(gòu)（氣動、液動和電動）所組成。珍愛閥的結(jié)構(gòu)和閘閥、截止閥相似，但其不同特點是快速動作，其快速動作閥的公稱通徑可達DN700～800mm。 8．快速動作閘閥： 是用來把蒸汽發(fā)生器和汽輪機斷開，其工作介質(zhì)為蒸汽，工作壓力級為Class600～2500，公稱管徑為2 1/2in～30in，工作溫度為-29℃～1050℃。殼體材料為WCB、WC6、WC9，連接體例為對焊連接與法蘭連接。 9．分相閥： 在核動力裝配的分相閥中，重要使用的是蒸汽疏水閥，重要用來主動地排除蒸汽管道內(nèi)的凝結(jié)水，通常用敞口向上浮子式蒸汽疏水閥，熱動力型圓盤式蒸汽疏水閥和熱靜力型雙金屬片式蒸汽疏水閥。 核電站用疏水閥技術(shù)參數(shù)范圍：公稱通徑DN25~50mm；公稱壓力PN6.3~15MPa 。 10．隔膜閥： 重要用于核電站核島體系中放射性水蒸氣重水，公稱通徑DN8 ~500mm。 該閥在核島體系中約占所用閥門總數(shù)的26.2%。 11．球閥： 公稱通徑DN6 ~350mm；公稱壓力PN1.0~14.5MPa ；工作溫度T-196~500℃。該閥在核島體系中約占所用閥門總數(shù)的12.8%。 12．止回閥： 核電用止回閥，包括平衡、角式、Y型和旋啟式4中類型，其技術(shù)參數(shù)范圍：公稱通徑DN15~1500mm；公稱壓力PN2.0~70MPa ；工作溫度T-253~535℃。 13．隔離閥： 重要用于核電站反應(yīng)堆冷卻水的一回路隔離閥和輕水堆飽和蒸汽的主蒸汽隔離閥。其公稱通徑DN450 ~1250mm。 14．其它： 如減壓閥、緊急切斷閥、主動閥等。二．國內(nèi)核電閥門制造存在的題目 因為國內(nèi)閥門設(shè)計、制造和生產(chǎn)能力低于國外先輩水平，加之主動化控制水平的限定，故，在緊張的核電閥門技術(shù)方面一向未有突破。重要體現(xiàn)在： 1．設(shè)計水平不高 國內(nèi)閥門的設(shè)計水平與科技發(fā)達國家相比，有很大差距。至今，一些主蒸汽隔離閥、大口徑安全閥、抗地震控制閥等技術(shù)含量高的核電閥門仍未取得龐大突破。 2．制造設(shè)備、工藝落后 國內(nèi)核電閥門制造設(shè)備大多以全能機床為主，產(chǎn)品制造精度偏低，加之，其制造工藝水平落后，例如，鍛焊結(jié)構(gòu)時采用的真空電子束焊接工藝和剪切擠壓技術(shù)都未得到普遍的推廣應(yīng)用，故，制造出來的閥門遠不能知足核電裝備的運行需求。 3．驅(qū)動實行機構(gòu)控制水平差 國內(nèi)核電閥門配套驅(qū)動實行機構(gòu)，其性能和控制水平只相稱于國外二十世紀(jì)八十年代水平，其動作靈敏度差，可靠性總體水平落后。 4．主動化控制能力滯后 主動化控制能力包括旌旗燈號采集、旌旗燈號比較、旌旗燈號放大、旌旗燈號返回等一系列控制能力。核電20萬千瓦以上的大型機組普遍采用計算機主動控制。而國內(nèi)核電閥門的計算機水平滯后于發(fā)達國家，故，核電體系的閥門主動化控制能力也處于滯后的狀況。 三．核電閥門市場需求 全世界現(xiàn)有核電機組500余座，我國已建成6座（總裝機容量達870萬KW）。目前，我國正計劃籌建4座-秦山一期擴建兩臺30萬KW機組；秦山二期3、4號機組；三門核電6臺百萬KW級核電機組；田灣核電站4臺百萬KW級核電機組。據(jù)悉，在2020年之前，我國還將計劃在廣東深圳嶺東、陽江和臺山；重慶涪陵；大連等地擬建20余座核電站。 目前，我國又開始致力于研究國際先輩的第三代技術(shù)核電機組，該工程已納入2006年起的國家第十一個五年計劃，預(yù)計到2020年將建成可商用的原型核反應(yīng)快堆。第三代壓水堆核電技術(shù)的安全性相稱高，能有用預(yù)防懈弛解類似切爾諾貝利核電站那樣的爆炸走漏緊張事故；同時，該技術(shù)縮短了建設(shè)周期，18~24個月?lián)Q一次核質(zhì)料，延伸了機組壽命60年，大大進步了經(jīng)濟性。 據(jù)了解，根據(jù)我國能源規(guī)劃，2020年核電將發(fā)展到4萬萬千瓦，占總裝機容量的4%~5%。 從我國核電機組的發(fā)展來看，核電閥門的需求量遠高于同容量級的火電站。以容量為80萬千瓦的核電站為例，通徑DN25~1000 mm的閥門需求量為8000~10000臺，為同類火電站的2~3倍。據(jù)統(tǒng)計分析，一座有2套百萬KW級核電機組的核電站需各類閥門3萬臺，按每年有250萬KW核電機組建設(shè)計算，每年核電閥門的需求量在3.8萬余臺。據(jù)國家“十一?五”規(guī)劃展望，“十一?五”期間，核電站的閥門需求額將為30億元，年均需求為6億元左右。另外，因為核電站花在閥門上的維修費一樣平常占核電站維修總額的50%以上，故，每年核電站花費在閥門上的維修費用約為1.5億元。由此來看，核電閥門的市場需求量是相稱大的。

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