核电阀门的相关知识
栏目:阀门知识 发布时间:2020-05-27
 核电阀门就是电站专用阀门。是指在核电站中核岛N1、常规岛CI和电站辅助设施BOP系统及其他火力电站中使用的阀门,起到了切断或接通管路介质的作用。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。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)。但这种核电站目前世界上还没有建成运行的范例。我国目前也在进行第三代核电站的研究和实验工作。
    核电站中阀门的数量分布以大亚湾核电站为例,核岛部分占43.5%、常规岛部分占45%、辅助设施占11.5%。其核岛部分使用的各类阀门共有1.3万台。 以阀门配置情况看,截止阀占33.6%,隔膜阀占26.2%、球阀占12.8%。这三项占核岛阀门的72.6%。从安全等级分布看,核Ⅰ级的仅有2.3%、核Ⅱ、Ⅲ级的合计有52%,而非核级的占了45.7%。 核电阀门在核电站中的投资比例占核电站建成价的1.6%左右。按岭澳两台百万KW机组核电站建成价35亿美元计算,阀门投资为0.56亿美元,折合人民币约4.6亿元。按国家核电发展规划,到2020年新建核电站中阀门总投资累计将达到70多亿元人民币(若将材料等物价上涨因素考虑在内将达到近百亿元人民币)。 核电阀门的维修、更换费用在核电站维修总额中约占50%。一座具有两台百万千瓦机组的核电站每年总维修费用将在1.35亿元人民币左右。阀门维修、更换费用每年达到约6700万元人民币。当我国运行的百万千瓦核电机组装机容量达到2000万KW时,每年核电阀门的维修、更换费用就将达到6.7亿元人民币。 目前,我国核电站中使用的阀门,除秦山一期、二期中使用部分国产阀门外,其它核岛和常规岛部分所用阀门几乎全部进口。这种状况和国家到2020年发展核电的规划,为中国的阀门行业提供了良好的发展机遇,同时也是对中国阀门行业的一个严峻的考验。
国内外核电阀门对比
    与国内核电阀门比较而言,国外核电阀门种类齐全、技术先进、性能优良、可靠性较高。美国1942年建造了世界上第一座实验性核反应堆,前苏联于1954年建成世界上第一座核电站。在60多年的核动力技术发展过程中,仅就核电阀门而言,国外形成了完整的设计、实验、制造、检测体系,积累了大量的经验,产品成熟、技术可靠。美国的西屋公司、加拿大的维兰公司、法国的法玛通公司等西方公司掌握着当代先进的核电技术。维兰公司的核电阀门几乎在世界上90%以上的核电站中都有着良好的供货记录。世界上核电站中的核岛和常规岛中许多重要的核级、非核级阀门,如先导式安全阀、主蒸气隔离阀,调节阀等的核电阀门技术和市场均被发达国家著名的阀门公司所垄断,而且价格十分昂贵。
    国外主要生产核电阀门公司 1.美国洛克威尔国际公司(RockwellInternationalCorp.) 洛克威尔国际公司总部设在美国宾夕法尼亚州的匹兹堡,职工总数12万余人。该公司有200多个工厂及办事处,在美国以外的30多个国家里约有100多家附属公司、联合公司和分公司。 公司由宇航、汽车、电子及通用工业四大生产部门组成。产品品种繁多,广泛地为高精度工程提供设备与部件。洛克威尔国际公司的通用工业部门中的流量控制设备产品,包括公用事业用阀门、石油、天然气及原子能工业用阀门。该公司1974年生产第一台核电站用金属密封隔膜阀。 2.德国的苏尔寿KSB公司 该公司创建于1871年,原名法兰肯塔尔厂,1972年1月瑞士的苏尔寿公司与KSB公司在该厂原址成立苏尔寿——KSB公司,并投资34万马克,专门从事核电站泵和阀门的设计与制造。该厂占地面积57400m2,职工人数3000余人。 该公司的主要产品有原子能反应堆用截止阀、截止止回阀、闸阀、弹簧安全阀、隔膜阀。以及化工用耐酸钢截止阀,闸阀,隔膜阀等。 3.加拿大维兰工程公司(VelenEngineeringco.ltd.) 维兰工程公司创建于1950年,目前已经发展成为世界阀门行业的先驱。现有十家专业制造厂,2000余名雇员。该公司在60个国家设有代表处。维兰工程公司的阀门制造厂除三家在本国外,其余七家在英国、美国、法国、德国、葡萄牙及韩国。 维兰工程公司作为核电阀门的主要供货厂商,以其优异的质量树起了信誉。公司在北美的三家工厂持有ASME核电站“N”许可证。公司生产大量的包括核电阀门在内的各种类型和参数的电站阀门。核电阀门中具有代表性的有核Ⅰ级闸阀DN350,设计压力17.6Mpa,最高工作温度350℃;核Ⅱ级主蒸气隔离阀DN800,1500磅级。世界上有24个国家在使用该公司的核电阀门。 4.英国HaatterleyHeaton公司(哈特利海通) HaatterleyHeaton公司具有六十年生产钢制阀门的经验,也是核电站用阀门的主要供货商。40余年来,该公司高度完善的多种类型的波纹管密封阀门被广泛应用于世界各地的核电站,也被应用于核动力潜艇上。 5.美国费希尔控制公司 美国的费希尔控制公司以研制和生产控制阀著称,在各国核电站中广泛采用其生产的先导调节阀、笼式调节阀、球形调节阀、减压阀等各类控制阀门,调节压力或流量平稳、噪音小、执行机构动作灵敏。
    以上给大家分享了核电阀门的相关知识,从基本概况到国内外的核电阀门对比,希望对大家有所帮助。
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