核电阀门类型及发展趋势

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核电自动控制过程中气动调节阀的选择与应用

核电自动控制过程中气动调节阀的选择与应用

核电自动控制过程中气动调节阀的选择与应用摘要:本文主要针对核电控制系统中气动调节阀的选型、使用和维护,结合相关文献,对气动调节阀在核电控制系统中的应用进行了分析。

结果表明:核电项目中气动调节阀的选择应结合现场实际情况、工艺需求等因素综合考虑,同时应保证阀门具备较好的可靠性、安全性和稳定性,另外,应保证阀门具有良好的密封性、正确地使用和维护等。

关键词:核电;自动控制;气动调节阀;选择;应用引言在核电项目中,控制系统是核电厂的重要组成部分,通过对核电站主控制室内的一、二回路中的压力、温度和流量等参数进行实时检测和控制,以确保核电站能安全、稳定运行。

其中,在核电站自动控制系统中,气动调节阀是一种重要的执行机构,主要用于调节各种工艺介质流量,保证核电站的正常运行。

本文将以某核电站为例,对气动调节阀在核电站控制系统中的选型和应用进行了分析。

1气动调节阀的选型1.1 输入条件及选型原则在选择气动调节阀时,要从工况条件,调节要求,环境条件,使用寿命,安装维护和性能价格比等方面考虑。

另外,根据多个项目的实际应用经验,对选择气动调节阀起到了很大的指导作用。

一般而言,气动调节阀的选型需要考虑以下因素:(1)过程参数:包括:介质种类,在各种情况下的上下游压力和相应的流量要求,管道的设计温度和压力,以及阀门的上下游最大压力差等;对于比较苛刻的过渡状态,也要清楚过渡状态下的工作状态。

(2)过程系统控制要求:主要是对过程系统中出现故障点的设定要求和除基本调整要求外的其它控制要求(如是否有快开快关要求,是否有电磁阀,是否有远程阀位指示要求,是否有手轮等辅助设备)。

(3)对工艺连接方法(如法兰连接,焊接等)和材料的需求。

(4)对密封性和泄漏性的要求:在流程体系的设计中,对阀体的泄漏性(内部泄漏性)提出了需求;对于有毒、高温高压或放射性的介质,或者在工艺过程中对密封有较高要求的时候,还应该明确对填料函的要求,避免由于介质外漏而对运行的安全稳定性和经济性带来的影响。

浅谈核电站的常见阀门类型及检修

浅谈核电站的常见阀门类型及检修

浅谈核电站的常见阀门类型及检修发布时间:2021-06-10T04:34:11.545Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年6期作者:黄嘉彬[导读] 运用在核电站中的阀门,是一个覆盖面很广的控制设备,这个阀门可以有效控制整个核电站的设备,并且将设备进行连接,也是保证核电站安全运行的关键部件。

福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:运用在核电站中的阀门,是一个覆盖面很广的控制设备,这个阀门可以有效控制整个核电站的设备,并且将设备进行连接,也是保证核电站安全运行的关键部件。

就目前世界范围的核电站发展现状来看,核电站的建设总量正在不断提高,核电站总设备的发电容量也也有了明显的增长。

核电站的反应堆主要可以分为压水堆,石墨堆等,但是压水堆可以占整个核反应堆类型的大部分。

自从我国进行20世纪50年代以来,我国逐渐开始研究和应用核能发电技术,迄今为止,已经有许多核电站投入使用。

我国第一座核电站建于1985年,这在很大程度上推动了我国核电站的发展,为我国核电发展拉开了序幕,随后,我国先后建设了广东大洼湾原子能发电厂和秦山三期原子能发电厂等核电站。

核电站建设速度的不断提高,有效推动了我国电力资源的开发,不仅推动了我国经济水平的提高,还在很大程度上缓解了资源使用的严峻问题。

关键词:核电站;常见阀门;检修一、引言电厂阀门虽然是核电厂设备的附件,但对整个核电站的正常运行,有着非常重要的作用。

和现有大型火力发电厂相比,核能发电阀门的技术特点和要求更高。

核能发电厂的阀门一般有截止阀。

电磁阀等控制阀门,来控制整个核电厂各个设备的工作。

二、核电阀门分类及其检修核电站中的阀门根据基本连接形式可分为闸门阀门调节阀、截止阀等类型,按照具体的连接方式,可以将阀门分为焊接和法兰连接等类型,根据具体的操作形式,则可以将核电厂中的阀门分为手动,机动等类型。

类型不同的阀门可能发生的故障也有着很大的区别,所以工作人员应该按照阀门类型的不同而采取相应的检查和维护工作。

核电阀门知识

核电阀门知识

核电阀门知识一、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。

据统计目前全世界共有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%。

美国也达到了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。

我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,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年核电装机容量将由现在的870万KW增加到4000万KW,届时占全国电力装机总量的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,用来作为安全系统中的驱动力,大大减少了电、液、气等能动驱动力。

同时阀门使用量减少50%,泵减少35%、电缆用量减少80%,抗震等级要求设备数量下降了45%,电站寿期可达60年(现为30~40年)。

核电厂阀门简介

核电厂阀门简介

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。

浅谈核电站阀门的种类及常见故障维修与保养

浅谈核电站阀门的种类及常见故障维修与保养

浅谈核电站阀门的种类及常见故障维修与保养摘要:在城市化和工业化建设逐步推进之下,经济发展速度变得越来越快,科学技术水平也逐步提高,这为各个行业的发展带来了极大的动力。

工业化生产进入崭新的发展视角,核电行业领域得到了一定的推动。

人们在能源需求增多背景之下,面临着能源矛盾问题。

核电作为清洁能源,在核电技术发展之下我国针对核电能源提供更多的扶持。

在核电行业逐步发展之下,核电阀门应用越来越多。

核电阀门是耗材的重要范围,在核电装机容量扩大之下除了要新增容量之外,还应该做好产品的更换。

在核电站维修当中阀门维修是比较重要的,要结合核电阀门的种类以及常见故障做好相应的维修以及保养。

关键词:核电站阀门;种类;常见故障;维修保养前言:核电阀门设备在核电厂的各个系统当中彰显出重要的功能价值。

通过控制介质、输送等功能发挥,核电阀门与核电安全有着直接的关联。

在核电行业发展之下,核电阀门的需求量变得越来越多,而且规模也在逐步扩大。

核电是清洁能源,在保护环境的要求之下将其重点发展,这也成为了国家的重要选择。

结合核电阀门的相应种类重点阐述,并分析常见故障,结合维修和保养作出良好的探索。

基于此,下文探讨了核电站阀门的种类及常见故障维修与保养。

一、核电站阀门的种类结合阀门角度来说,主要功能是以流动介质相关设备控制为主,能够达到物质的接通以及隔断,控制介质流量以及压力方向,这可以让管道设备正常使用。

阀门在当前广泛运用,融入到生产和具体生活当中。

不管是水库的拦截,还是家庭当中运用的水龙头,都发挥出了阀门的功能价值。

在现代工业化不断发展之下,阀门需求量变得越来越多,现代化住宅楼运用的阀门较多。

核电站当中阀门在安全管理等角度上也扮演着不可忽略的作用,实际操作的时候应该十分严谨、准确。

倘若阀门不能有效维护或者出现故障,那么对于整个阀门的使用或者时间保持来说造成极大的影响,有可能会面临整体阀门系统瘫痪,导致核电厂停工,对于工作人员也形成了一定的安全隐患[1]。

核电阀门类型及发展趋势

核电阀门类型及发展趋势

核电阀门类型及发展趋势核电阀门是核电厂中用于控制和调节流体介质的关键设备之一,其性能和可靠性对核电厂安全运行至关重要。

随着核电技术的不断发展和推广应用,核电阀门也在逐步发展和改进。

下面将从核电阀门的类型和发展趋势两个方面进行详细介绍。

一、核电阀门的类型核电阀门的类型可以根据其结构和用途分类。

根据结构可以分为截止阀、调节阀和止回阀等;根据用途可以分为安全阀、旁路阀和排放阀等。

1.截止阀:核电截止阀主要用于控制和切断流体介质的流动。

其结构主要包括阀体、阀盖、阀瓣和阀杆等部件。

截止阀的主要特点是密封性好、结构简单、启闭力矩小,广泛应用于核电系统的各个子系统中。

2.调节阀:核电调节阀用于根据系统要求控制流体介质的流量、压力和温度等参数。

它的结构与截止阀类似,但在阀瓣和阀座上设置有调节孔,通过调节孔的开度来控制介质的流量大小。

调节阀具有调节范围广、调节精度高的特点,广泛应用于核电系统的控制回路中。

3.止回阀:核电止回阀用于防止流体介质在系统停止工作或逆流情况下产生倒流的现象。

其结构特点是具有单向阀片,可以使流体只能从一个方向通过,有效避免系统中的逆流问题。

4.安全阀:核电安全阀主要用于保护系统在超压情况下正常工作。

其结构主要由阀体、阀座、弹簧和导向装置等组成。

安全阀的工作原理是当系统内压力超过设定值时,阀瓣会自动开启,释放压力,以确保系统的安全运行。

二、核电阀门的发展趋势随着核电技术的不断发展和应用,核电阀门也在不断向着安全、可靠、高效和智能化方向发展。

以下是核电阀门的发展趋势:1.安全性要求更高:核电阀门所用材料、密封性能和阀门结构都要满足更加严格的安全要求。

阀门材料要具有良好的抗辐照和抗腐蚀性能,确保长期稳定运行;阀门密封要求高,采用多层次密封和可调节密封结构,确保阀门的严密性。

2.运行可靠性提高:核电阀门的运行可靠性要求高,要求阀门在不同工况下都能满足系统的要求。

因此,对核电阀门的制造工艺、材料选择和装配工艺等都有严格要求,以确保阀门的可靠运行和长寿命。

核电站阀门的种类及常见故障维修及保养分析

核电站阀门的种类及常见故障维修及保养分析

核电站阀门的种类及常见故障维修及保养分析发布时间:2021-06-23T16:57:21.110Z 来源:《基层建设》2021年第8期作者:李秋琳[导读] 摘要:随着我国改革开放的进一步加深,城市化与工业化建设的不断加快,社会经济发展日渐迅猛,科学信息技术水平的持续提高,这些都为国内各个行业的发展提供了强劲动力。

中核辽宁核电有限公司 125000摘要:随着我国改革开放的进一步加深,城市化与工业化建设的不断加快,社会经济发展日渐迅猛,科学信息技术水平的持续提高,这些都为国内各个行业的发展提供了强劲动力。

进入新世纪后,我国的工业化生产技术进入发展的黄金时期,核电行业领域成为其中的最大受益者之一。

同时全球的能源匮乏形势不断加剧,但人们对能源的需求却连年上升,造成了突出的能源矛盾,目前世界公认的清洁能源便是核电,随着核电技术的不断进步,核电能源变得更加经济、安全,我国为此提供了大力的资金扶持,目的是引导核电发展战略从适度发展向积极发展方向转变。

而核电行业的崛起,也就意味着要使用到越来越多的核电阀门。

关键词:核电站;阀门种类;常见故障;维修;保养;探讨与论述引言阀门属于耗材的范畴,随着核电装机容量的不断扩大,其市场容量必会随之增加,在未来的发展过程中,除了依靠新增容量以外,对产品更换也应引起格外重视。

通常来说,在核电设备总投资中,核电阀门新增需求只有5%左右的占比,但是在核电站的维修总额中,仅阀门维修费的所占比例就不低于五成。

举个例子,一座具有两台百万千瓦机组的核电站一年需要花费1.35亿元的经费用在维修方面,其中的50%就耗在了阀门的更换和维修上,即每年6700万元。

1. 核电站阀门的种类对于阀门来说主要是用于流动介质相关设备的控制分析,其中最主要的功能是实现物质的接通和隔断等等,控制相关的介质流量以及相应的压力方向,保证管道和设备的使用。

阀门现目前被大量运用在生产和实际的生活当中,无论是水库的拦截还是家用的水龙头,都是使用了阀门进行实现。

核电站阀门的种类及常见故障维修与保养分析

核电站阀门的种类及常见故障维修与保养分析

核电站阀门的种类及常见故障维修与保养分析发布时间:2021-06-10T04:35:36.928Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年6期作者:廖双成[导读] 我国城市化进程在加快,科学技术也在不断的发展和创新,出现了越来越多的核电站以满足人们生产生活的用电需要。

福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:我国城市化进程在加快,科学技术也在不断的发展和创新,出现了越来越多的核电站以满足人们生产生活的用电需要。

而阀门是核电站运行过程中必不可少的设备,核电站运行需要大量的阀门,如果阀门出现故障就会对核电站的整体运行产生不利影响。

因此,本文对核电站阀门的种类及常见故障维修与保养进行研究,首先阐述核电站常见的阀门种类,之后则分析核电站阀门的常见故障类型和原因分析,最后则是重点阐述如何加强核电站阀门的维修与保养工作,以提升核电技术发展的安全性和经济性,实现核电行业的可持续发展。

关键词:核电站阀门;种类;常见故障;维修保养分析引言随着技术的发展,核电行业也有了一定的发展,核电站的规模和数量在增加,这也导致阀门的数量需求不断扩大。

阀门设备在核电站的各个系统中都有应用,承担着介质输送、控制等功能,甚至部分阀门与核安全息息相关。

阀门是一种消耗设备,如果对其故障不能进行有效解决就会影响核电站的安全稳定运行。

通过对故障的分析以制定切实有效的维修保养策略,尽可能降低阀门出现故障的概率,最终实现核电站安全稳定的运行,实现核电站的可持续发展。

一、核电站阀门的种类核电站阀门的种类比较多样,常见的有五种,第一,闸阀,这种阀门类型下又具体分为两种,一是液压驱动闸阀,这种类型的阀门主要就是利用水压进行活塞运动,以实现阀门的开闭,其对压力和温度的要求比较严格,一般情况下,温度要能够达到315摄氏度,而压力也需要达到17.5帕,如果达到规定要求那么阀门的应用就会受到不利影响。

二是全封闭型电动闸阀,这种阀门的工作的动力是屏闭式电动机,阀门的应用则通过对减速机实现。

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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。

阀类一般有球阀, 闸阀, 截止阀, 电磁阀, 调节阀, 减压阀, 疏水阀, 蝶阀, 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。

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。

二.国内核电阀门制造存在的问题由于国内阀门设计、制造和生产能力低于国外先进水平,加之自动化控制水平的限制,故,在重要的核电阀门技术方面一直未有突破。

主要表现在:1.设计水平不高,国内阀门的设计水平与科技发达国家相比,有很大差距。

至今,一些主蒸汽隔离阀、大口径安全阀、抗地震控制阀等技术含量高的核电阀门仍未取得重大突破。

2.制造设备、工艺落后国内核电阀门制造设备大多以万能机床为主,产品制造精度偏低,加之,其制造工艺水平落后,例如,锻焊结构时采用的真空电子束焊接工艺和剪切挤压技术都未得到普遍的推广应用,故,制造出来的阀门远不能满足核电??构控制水平差国内核电阀门配套驱动执行机构,其性能和控制水平只相当于国外二十世纪八十年代水平,其动作灵敏度差,可靠性总体水平落后。

4.自动化控制能力滞后自动化控制能力包括信号采集、信号比较、信号放大、信号返回等一系列控制能力。

核电20万千瓦以上的大型机组普遍采用计算机自动控制。

而国内核电阀门的计算机水平滞后于发达国家,故,核电系统的阀门自动化控制能力也处于滞后的状态。

三.核电阀门市场需求全世界现有核电机组500余座,我国已建成6座(总装机容量达870万KW)。

目前,我国正计划筹建4座——秦山一期扩建两台30万KW机组;秦山二期3、4号机组;三门核电6台百万KW级核电机组;田湾核电站4台百万KW级核电机组。

据悉,在2020年之前,我国还将计划在广东深圳岭东、阳江和台山;重庆涪陵;大连等地拟建20余座核电站。

目前,我国又开始致力于研究国际先进的第三代技术核电机组,该工程已纳入2006年起的国家第十一个五年计划,预计到2020年将建成可商用的原型核反应快堆。

第三代压水堆核电技术的安全性相当高,能有效预防和缓解类似切尔诺贝利核电站那样的爆炸泄漏严重事故;同时,该技术缩短了建设周期,18~24 个月换一次核原料,延长了机组寿命60年,大大提高了经济性。

据了解,根据我国能源规划,2020年核电将发展到4千万千瓦,占总装机容量的4%~5%。

从我国核电机组的发展来看,核电阀门的需求量远高于同容量级的火电站。

以容量为80万千瓦的核电站为例,通径DN25~1000mm的阀门需求量为8000~10000台,为同类火电站的2~3倍。

据统计分析,一座有2 套百万KW级核电机组的核电站需各类阀门3万台,按每年有250万KW核电机组建设计算,每年核电阀门的需求量在3.8万余台。

据国家“十一•五”规划预测,“十一•五”期间,核电站的阀门需求额将为30亿元,年均需求为6亿元左右。

另外,由于核电站花在阀门上的维修费一般占核电站维修总额的50%以上,故,每年核电站花费在阀门上的维修费用约为1.5亿元。

由此来看,核电阀门的市场需求量是相当大的。

四.核电阀门技术要求核电阀门,由于其使用工况特殊、复杂、恶劣,加之量大面广,故其要求较高。

1.核电阀门工作条件:核电阀门除了其工况环境错综复杂之外,其输送介质的放射性和温度、压力等级的苛刻性也是很特殊的。

核电阀门输送的介质主要为:饱和蒸汽、冷凝水、放射性水蒸汽重水、辐照腐蚀物、放射性介质、稀硫酸和碱液、二氧化碳、钠、氦、油、真空等各种流体介质。

一回路上的大通径阀门工作条件是最复杂的,在现阶段核动力装置上的蒸汽参数比热电厂的蒸汽参数(压力22.5MPa、温度565℃)要低,但核电厂运行条件却复杂得多。

在液态金属冷却剂的快中子反应堆装置上,蒸汽参数为最高(汽轮机前的蒸汽温度为600℃,压力为14.0MPa)。

2.核电阀门常见故障类型在核电站系统中运行的阀门,最常见的故障类型有如下四种:①阀杆泄漏②阀座泄漏③执行机构选配过大和关闭力矩过高引起的密封面损坏④外泄漏3.核电阀门技术要求根据核电阀门运行的实际工况,核电阀门其技术特点和要求比火力发电阀门更高。

核电阀门的技术要求除了阀门常规的技术要求外,还要着重考虑介质中杂质的污染、环境温度、运行温度、环境湿度、放射性、直流电源及电压波动、有关地震和振动条件下稳定性的技术要求、安全等级等等。

①核电阀门的设计a)强度设计核电阀门设计中,强度计算是必不可少的。

除常规的强度计算、有限元分析和抗震计算分析外,对核安全1级的阀门,还要求进行:一次薄膜应力的极限计算、一次薄膜应力+弯曲应力的极限计算、与回路启——停循环有关的一次加二次应力变化幅度的极限计算、除回路中启——停工况以外的一次加二次应力的变化幅度极限计算、疲劳性能分析。

b)结构设计由于核电系统输送介质大多带有放射性,不允许有任何泄漏,故结构设计中阀门的填料、波纹管、阀座的密封结构设计尤为重要(阀体的形状设计,规定在ASME标准中)。

国外,填料一般采用多重密封结构、Ω环密封结构和填料层之间夹碟簧的填料箱密封结构。

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