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岭澳核电站夜景，由中国广东核电集团有限公司徐鸿威拍摄

 编者按：《核工业“十一五”发展规划》指出“十一五”期间，我国核电发展将实现三大任务：首先，我国将实施大型先进压水堆和高温气冷堆核电站科技示范工程。其次，加强在役核电站的运行管理。第三，开展先进核能技术的研究工作。我国将在广东大亚湾、浙江秦山、江苏田湾三大核电基地运行管理的基础上，继续扩建、新建一批核电站。随着核电站的建设，核电阀门市场将迅速增长。

论坛参与专家：上海核工程研究设计院翁明辉、合肥通用机械研究院黄明亚、中国广东核电集团有限公司左修民、江苏核电有限公司倪宇峰、秦山第三核电有限公司游兆金、中国核动力设计研究院李晓钟、清华大学核能与新能源技术研究院吴莘馨、四川省阀门行业协会孙晓霞、江苏神通阀门有限公司张逸芳、大连大高阀门有限公司郎咸东、中国通用机械工业协会宋银立、中核苏阀实业科技股份有限公司张宗列、苏州纽威阀门有限公司王保庆  

GM记者：我国核电发展和核电阀门发展情况是怎样的？

翁明辉：从20世纪70年代，我国决定更好开展核能和平利用，决定在“安全、使用、经济、自力更生”原则下，设计、研制、建造秦山核电站（300MW）,通过工程实践来掌握核电设计、建造、运行技术，并由此建立一支核电设计队伍。在通过大量科研试验，反复设计论证，在20世纪90年代初建成了我国第一座自行设计、建造和运行的核电机组，至今已运行15年，创造了良好的业绩。在此期间并按国家制定的适度发展核电的总方针下，至21世纪初近30年历程，通过自主开发或国外引进相继建成了11座核电机组（秦山一期300MW、秦山二期2×600MW、大亚湾2×900MW、岭澳一期2×900MW、田湾2×1000MW、秦山三期2×1000MW），总装机容量达到了8700MW。

黄明亚：经过“八五”以来的几个五年计划，在重大技术装备科研攻关、消化吸收国外先进技术和针对核电阀门的技术改造基础上，我国阀门制造企业在核电阀门研制方面取得了突破。目前国内能够自主设计、制造的核安全级阀门主要是安全二级、安全三级的闸阀、截止阀、单向阀、球阀、蝶阀、风道阀、隔膜阀、调节阀、安全阀等，阀门口径12～1000mm，压力等级1.0～8.6MPa。其中，中国核工业苏州阀门有限公司和大连大高阀门公司等还能设计、制造核安全一级闸阀、截止阀、单向阀，可适用压水堆、重水堆、钠冷快堆以及军用和研究堆等多种堆型。

近两年来，国内阀门和电动装置制造企业，针对百万级核电站关键阀门，积极开展产品研发，研制出一批包括核一级阀门在内的典型产品，提升了国内核级阀门的设计制造能力。

GM记者：我国核电站应用的核电阀门情况是怎样的？

黄明亚：岭澳一期两套1000MW机组中共有各类阀门28400多台。核岛（NI）阀门12361台，常规岛（CI）阀门12787台，电站辅助设施（BOP）用阀门3268台。核岛中核一级阀门268台，核二级阀门3913台，核三级阀门2907台，非核级阀门5273台。

左修民：在大亚湾、岭澳核电站中核级阀门数量每台机组约有7500台左右，供货商多达30多个厂家，其中较大的供货商有FEAN厂家，主要提核级的供调节阀，FRVN厂家，主要提供反应堆冷却剂系统（RCP）、余热排出系统（RCV）、化学和容积控制系统（RRA）、设备冷却水系统（RRI）等一回路的气动、电动、手动闸阀、摇摆、升降式逆止阀、气动、电动、手动截止阀等等，FEBI厂家主要提供SEBIM安全阀、保护阀，FKYT厂家主要提供主蒸汽管道系统（VVP）主蒸汽安全阀等等。

黄明亚：压力等级在1.034～17.225MPa（150～2500psi），锻钢类75mm（3in）以下，铸钢类50～250mm（2～10in）的手动、电动核二、三级的闸阀、截止阀、止回阀、球阀等阀门目前国内企业具备生产条件而且已经有过供货业绩，有生产条件但没有供货业绩的核电阀门有核一、二级的高端阀门，如稳压器电动卸压阀、快速启闭隔离阀和硬密封安全壳风道隔离阀等。这些阀门约占核电站应用阀门总数的85%，但产值却只占总产值的40%；另外15%的高端核电阀门，如主蒸汽隔离阀、比例喷雾阀，稳压器先导式安全阀等，要占60%的产值，对这些阀门来说，目前国内企业还不具备生产条件。

翁明辉：通过这几十年的工程实践，设计院和制造厂对各类阀门应遵循的规范、标准、技术要求和核级阀门应具有的结构特点已有了较深的理解。因而在国家制定了积极发展核电的方针后，许多制造厂抓住这一机遇，按各自的技术定位，进行核级阀门的国产化开发，在原有基础上，像中核苏阀科技实业股份有限公司、上海阀门厂开发了核一级及安全壳快开隔离闸阀、低压差止回阀；江苏神通阀门有限公司、石家庄阀门一厂股份有限公司开发了安全壳风道隔离阀；浙江三方阀门有限公司开发了核级调节阀；吴江市东吴机械有限公司开发了主蒸汽安全阀等原先需国外供货的核级阀门。中核苏阀科技实业股份有限公司还在中国核工业总公司支持下与设计院合作，全面开发满足严重事故条件的实施快速卸压的电动节流阀、比例喷雾调节阀，并对主蒸汽隔离阀的开发作了大量的技术储备。

GM记者：核电站应用的高端阀门是怎样的情况？

左修民：在核点电站中，阀门的种类繁多，功能各不相同，都具有不可替代的作用。例如在自动控制系统中，调节阀起着十分重要的作用。功率、压力、温度等参数的调节都取决于流动介质正确分配和控制。在许多系统中，调节阀经受的工作条件（如温度、压力、辐射等）都要比整个调节回路的其他部份更为严重。在大亚湾、岭澳核电站调节阀执行机构大部分采用气动薄膜式结构，主要应用的有FISHER、HOPKINSONS和MASONEILAN三个品牌的产品，共计670余个。

FISHER厂家提供的设备主要应用于核岛系统中，例如：稳压器压力和水位调节系统中的喷淋阀，主给水系统中的主给水流量调节阀等都是该厂家提供的设备；HOPKINSONS则主要用于常规岛热力系统的水位调节，例如高压给水加热系统中加热器的疏水调节阀；汽水分离再热系统中新蒸汽疏水罐的正常疏水调节阀以及高水位和高高水位疏水调节阀等设备；MASONEILAN厂家提供的调节阀则主要用于汽机旁路系统GCT的蒸汽排放。

FEBI厂家主要提供SEBIM安全阀，该阀门是先导式安全阀。在核电站用于RCP、（RRA）、（RCV）三个系统，RCV系统只有一个保护阀对系统起超压保护作用，而RCP、RRA都是安全阀组，不但对系统起超压保护功能，而且可以防止系统过度卸压。每个阀组由串联安装的两台阀门组成，位于上游具有泄压功能的阀门称为保护阀，位于下游提供隔离功能的阀门称隔离阀。在正常运行期间，保护阀关闭，隔离阀开启。如果保护阀起跳之后无法回座时，则隔离阀关闭，防止系统进一步泄压。

核电站中由FRVN厂家供应的阀门种类很多，例如有电动、手动、气动截止阀、升降、摇摆式逆止阀、背压、负压等释放阀、一回路的主要隔离阀等等，种类数量等都占据主要地位。在此不一一介绍。

倪宇峰：主蒸汽快关隔离阀是为了在主蒸汽管道破裂事故工况下、在一回路（核岛）向二回路（常规岛）存在泄漏的事故工况下，快速的将相对应的蒸汽发生器与主蒸汽集流管隔开，阀门关闭时间不超过5s。主蒸汽安全阀的作用是使蒸汽发生器在事故情况下得到超压保护。大气释放阀是为了在机组突然甩负荷或全厂断电的时候，将蒸汽排放到大气中，以避免安全阀动作；在偏离正常运行工况或事故工况下通过大气释放阀动作将蒸汽排到大气中，以导出堆芯余热、冷却反应堆装置。田湾采用的主蒸汽快关隔离阀是由美国CCI公司在瑞士的工厂生产的，该阀被设计成阀组（阀站）的形式，该阀组整合了主蒸汽快关隔离阀、主蒸汽安全阀、大气释放阀前置隔离阀和大气释放阀，所有功能独立的阀门连接在同一个阀体上，它由一个主蒸汽快速隔离阀DAS560EB，两个互为备用的主蒸汽安全阀SV280，一台大气释放阀NB100—400和一台大气释放阀阀前隔离阀SE280组成，除了大气释放阀是由电动执行机构操作的以外，其他的阀门都是由连接在阀门本体上的电磁先导阀进行控制的。

游兆金：秦山三期是国内唯一的重水反应堆核电站，重水堆核岛部分使用的核级阀门与压水堆相似，其核等级是根据加拿大标准CSA N285.0－95划分的，根据这种标准划分的1、2、3级是与根据ASME规范划分的1、2、3级相当。在秦山三期核岛工艺系统中，主要使用了加拿大VELAN公司止回阀和闸阀，NEMAN公司的截止阀、球阀和蝶阀，美国CROSBY品牌的安全阀，MASONEILAN和FISHER的调节阀等的产品。其中VELAN公司和NEMAN公司阀门产品在秦山三期用量最大，VELAN公司止回阀197台，结构形式包括旋启式和活塞升降式；闸阀240台，结构形式主要为锲形单闸板弹性闸阀。NEMAN公司截止阀742台，结构形式主要为波纹管密封体盖螺纹连接式截止阀；球阀923台，结构形式主要为上装式软密封球阀；蝶阀228台，结构形式主要为法兰连接软密封蝶阀。

上述阀门的主体材质主要有铸造碳钢WCB、锻造碳钢SA105、铸造不锈钢CF8M、锻造不锈钢F316四种，硬密封阀门的密封面堆焊材质多采用NOREM系列、440C等无钴材质。对于使用在重水系统上的阀门，为了防止重水不外漏，阀门与管道的连接形式上多采用对焊连接，截止阀多采用波纹管＋填料的双重密封方式以保证密封完全，如不能保证完全密封则采用填料段中间引漏管方式，将泄漏出来的重水回收到重水回收收集系统。

   李晓钟：先导式安全阀由主阀和先导阀组成，主阀受先导阀的控制。由于先导式安全阀是利用系统自身介质压力来实现主阀自紧式密封，利用灵敏度高的小口径先导阀来控制主阀的开启和关闭，从而避免了弹簧式安全阀在工作原理和结构设计上的局限。

稳压器先导式安全阀被列为核安全一级设备，是一种技术含量高，制造难度大，质量保证要求严，精度等级要求高的安全阀产品。可以毫不夸张地说，稳压器先导式安全阀标志着安全阀技术领域的最高技术水平，目前国际上也仅有法国的SEBIM公司、德国的SEMPELL公司和瑞士的SULZER公司等几家厂商能够提供此类产品。

SEBIM先导式安全阀的冷态方案是该公司最早开发出的先导式安全阀，在我国大亚湾、岭澳、秦山二期以及一些在建核电站中所选用的都是此类先导式安全阀。SEMPELL稳压器安全阀的供货业绩与SEBIM安全阀相比很少，主要应用在德国的压水堆核电站和前苏联VVER 440/1000核电站中。SULZER安全阀曾经在我国田湾核电站稳压器上被选用。（待续）

该文刊载于《通用机械》杂志2007年8月刊，欢迎订阅刊物。