核電閥門就是電站專用閥門。是指在核電站中核島N1、常規(guī)島CI和電站輔助設(shè)施BOP系統(tǒng)及其他火力電站中使用的閥門,起到了切斷或接通管路介質(zhì)的作用。從安全級(jí)別上分為核安全Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、非核級(jí)。其中核安全Ⅰ級(jí)要求較高。核電閥門在核電站中是使用數(shù)量較多的介質(zhì)輸送控制設(shè)備,是核電站安全運(yùn)行中的必不可少的重要組成部分。
    據(jù)統(tǒng)計(jì)目前全世界共有447個(gè)核電機(jī)組正在運(yùn)行,總裝機(jī)容量為3.8億KW,約占全球總發(fā)電量的16.2%。有17個(gè)國家核電站裝機(jī)容量占其本國總發(fā)電量的25%以上。其中 法國占77%, 韓國占38%, 日本占36%, 英國占28%。美國也達(dá)到了20%。在所運(yùn)行的核電機(jī)組中,50%以上為壓水堆,其次有 重水堆、 沸水堆、石墨堆、快中子增殖堆、 高溫氣冷堆。我國較早應(yīng)用核動(dòng)力技術(shù)的領(lǐng)域是軍事工業(yè)。20世紀(jì)70年代初 海軍第一艘壓水堆核動(dòng)力潛艇正式投入使用。從1985年我國自行設(shè)計(jì)建造秦山一期30萬KW核電機(jī)組以來,先后通過自主設(shè)計(jì)建造,引進(jìn)國外技術(shù)方式又建了 大亞灣秦山二期、秦山三期、嶺澳、田灣共6座核電站,總裝機(jī)容量達(dá)到870萬KW。占全國發(fā)電裝機(jī)容量的2%。我國計(jì)劃到2020年核電裝機(jī)容量將由現(xiàn)在的870萬KW增加到4000萬KW,屆時(shí)占全國電力裝機(jī)總量的4%左右,即從現(xiàn)在起,平均每年至少建造兩個(gè)百萬KW的核電機(jī)組。已建成的核電站中,除秦山三期采用 加拿大 重水堆型外,其它均為壓水堆。由 俄羅斯提供的田灣核電站單機(jī)功率參數(shù)較大,為106萬KW。
    中國原子能科學(xué)研究院、清華大學(xué)等單位建造的快中子增殖反應(yīng)堆,先進(jìn)堆、高溫氣冷堆等在國內(nèi)尚屬研究試驗(yàn)堆,取得經(jīng)驗(yàn)后將擴(kuò)大建造商業(yè)用堆。值得關(guān)注的是由美國西屋公司設(shè)計(jì)的超第三代壓水堆核電機(jī)組AP600、AP1000具有更高的運(yùn)行安全性,其設(shè)計(jì)采用了非能動(dòng)原理如重力、對(duì)流、冷凝等,用來做為安全系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)力,大大減少了電、液、氣等能動(dòng)驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)閥門使用量減少50%,泵減少35%、電纜用量減少80%,抗震等級(jí)要求設(shè)備數(shù)量下降了45%,電站壽期可達(dá)60年(現(xiàn)為30~40年)。但這種核電站目前世界上還沒有建成運(yùn)行的范例。我國目前也在進(jìn)行第三代核電站的研究和實(shí)驗(yàn)工作。
    核電站中閥門的數(shù)量分布以大亞灣核電站為例,核島部分占43.5%、常規(guī)島部分占45%、輔助設(shè)施占11.5%。其核島部分使用的各類閥門共有1.3萬臺(tái)。以閥門配置情況看,截止閥占33.6%,隔膜閥占26.2%、球閥占12.8%。這三項(xiàng)占核島閥門的72.6%。從安全等級(jí)分布看,核Ⅰ級(jí)的僅有2.3%、核Ⅱ、Ⅲ級(jí)的合計(jì)有52%,而非核級(jí)的占了45.7%。核電閥門在核電站中的投資比例占核電站建成價(jià)的1.6%左右。按嶺澳兩臺(tái)百萬KW機(jī)組核電站建成價(jià)35億美元計(jì)算,閥門投資為0.56億美元,折合人民幣約4.6億元。按國家核電發(fā)展規(guī)劃,到2020年新建核電站中閥門總投資累計(jì)將達(dá)到70多億元人民幣(若將材料等物價(jià)上漲因素考慮在內(nèi)將達(dá)到近百億元人民幣)。核電閥門的維修、更換費(fèi)用在核電站維修總額中約占50%。一座具有兩臺(tái)百萬千瓦機(jī)組的核電站每年總維修費(fèi)用將在1.35億元人民幣左右。閥門維修、更換費(fèi)用每年達(dá)到約6700萬元人民幣。當(dāng)我國運(yùn)行的百萬千瓦核電機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到2000萬KW時(shí),每年核電閥門的維修、更換費(fèi)用就將達(dá)到6.7億元人民幣。目前,我國核電站中使用的閥門,除秦山一期、二期中使用部分國產(chǎn)閥門外,其它核島和常規(guī)島部分所用閥門幾乎全部進(jìn)口。這種狀況和國家到2020年發(fā)展核電的規(guī)劃,為中國的閥門行業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也是對(duì)中國閥門行業(yè)的一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
    國內(nèi)外核電閥門對(duì)比
    與國內(nèi)核電閥門比較而言,國外核電閥門種類齊全、技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、可靠性較高。美國1942年建造了世界上第一座實(shí)驗(yàn)性核反應(yīng)堆,前蘇聯(lián)于1954年建成世界上第一座核電站。在60多年的核動(dòng)力技術(shù)發(fā)展過程中,僅就核電閥門而言,國外形成了完整的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、制造、檢測體系,積累了大量的經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)品成熟、技術(shù)可靠。美國的西屋公司、加拿大的維蘭公司、法國的法瑪通公司等西方公司掌握著當(dāng)代先進(jìn)的核電技術(shù)。維蘭公司的核電閥門幾乎在世界上90%以上的核電站中都有著良好的供貨記錄。世界上核電站中的核島和常規(guī)島中許多重要的核級(jí)、非核級(jí)閥門,如先導(dǎo)式安全閥、主蒸氣隔離閥,調(diào)節(jié)閥等的核電閥門技術(shù)和市場均被發(fā)達(dá)國家著名的閥門公司所壟斷,而且價(jià)格十分昂貴。
    國外主要生產(chǎn)核電閥門公司 1.美國洛克威爾國際公司(RockwellInternationalCorp.) 洛克威爾國際公司總部設(shè)在美國賓夕法尼亞州的匹茲堡,職工總數(shù)12萬余人。該公司有200多個(gè)工廠及辦事處,在美國以外的30多個(gè)國家里約有100多家附屬公司、聯(lián)合公司和分公司。公司由宇航、汽車、電子及通用工業(yè)四大生產(chǎn)部門組成。產(chǎn)品品種繁多,廣泛地為高精度工程提供設(shè)備與部件。洛克威爾國際公司的通用工業(yè)部門中的流量控制設(shè)備產(chǎn)品,包括公用事業(yè)用閥門、石油、天然氣及原子能工業(yè)用閥門。該公司1974年生產(chǎn)第一臺(tái)核電站用金屬密封隔膜閥。2.德國的蘇爾壽KSB公司 該公司創(chuàng)建于1871年,原名法蘭肯塔爾廠,1972年1月瑞士的蘇爾壽公司與KSB公司在該廠原址成立蘇爾壽——KSB公司,并投資34萬馬克,專門從事核電站泵和閥門的設(shè)計(jì)與制造。該廠占地面積57400m2,職工人數(shù)3000余人。該公司的主要產(chǎn)品有原子能反應(yīng)堆用截止閥、截止止回閥、閘閥、彈簧安全閥、隔膜閥。以及化工用耐酸鋼截止閥,閘閥,隔膜閥等。3.加拿大維蘭工程公司(VelenEngineeringco.ltd.) 維蘭工程公司創(chuàng)建于1950年,目前已經(jīng)發(fā)展成為世界閥門行業(yè)的先驅(qū)。現(xiàn)有十家專業(yè)制造廠,2000余名雇員。該公司在60個(gè)國家設(shè)有代表處。維蘭工程公司的閥門制造廠除三家在本國外,其余七家在英國、美國、法國、德國、葡萄牙及韓國。維蘭工程公司作為核電閥門的主要供貨廠商,以其優(yōu)異的質(zhì)量樹起了信譽(yù)。公司在北美的三家工廠持有ASME核電站“N”許可證。公司生產(chǎn)大量的包括核電閥門在內(nèi)的各種類型和參數(shù)的電站閥門。核電閥門中具有代表性的有核Ⅰ級(jí)閘閥DN350,設(shè)計(jì)壓力17.6Mpa,較高工作溫度350℃;核Ⅱ級(jí)主蒸氣隔離閥DN800,1500磅級(jí)。世界上有24個(gè)國家在使用該公司的核電閥門。4.英國HaatterleyHeaton公司(哈特利海通) HaatterleyHeaton公司具有六十年生產(chǎn)鋼制閥門的經(jīng)驗(yàn),也是核電站用閥門的主要供貨商。40余年來,該公司高度完善的多種類型的波紋管密封閥門被廣泛應(yīng)用于世界各地的核電站,也被應(yīng)用于核動(dòng)力潛艇上。5.美國費(fèi)希爾控制公司 美國的費(fèi)希爾控制公司以研制和生產(chǎn)控制閥著稱,在各國核電站中廣泛采用其生產(chǎn)的先導(dǎo)調(diào)節(jié)閥、籠式調(diào)節(jié)閥、球形調(diào)節(jié)閥、減壓閥等各類控制閥門,調(diào)節(jié)壓力或流量平穩(wěn)、噪音小、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作靈敏。
    以上給大家分享了核電閥門的相關(guān)知識(shí),從基本概況到國內(nèi)外的核電閥門對(duì)比,希望對(duì)大家有所幫助。