核电阀门基本知识培训教材

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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，海军第一艘压水堆型核动力潜艇正式 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 国外技术方式又建成了大亚湾、秦山二期、秦山三期、 岭澳、田湾共6座核电站，总装机容量 870 万KW， 占全国发电装机容量的2﹪。国家计划到2020年投资 400亿美元，使核电装机容量由现在的870万KW增加 到4000万KW，届时占全国装机容量的4﹪左右，即 从现在起，平均每年至少建造2座百万KW的核电机组。
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公司核阀取证仅是我们迈向核电市场的第一步，我们的目标 是要在取证的基础上，充分利用证书的五年有效期，积极开发核 电阀门产品，早日打入核电市场，与普通阀门相比，核阀的技术 含量高、质量更要求严、所需检验记录全，预计价格和利润空间 相对会升高，竞争对手亦少得多。为此，公司已于2007年10月11 日向全国各分公司、办事处和代理发出通知，要求积极做好核电 阀门认证后的市场开发工作，并由陈总带队走访了秦山核电基地， 下一步还计划走访核二院、中国广东核工业基地等主要核电部门， 争取他们的支持。公司亦借此机会一方面向大家通报核阀情况， 一方面进行一次核阀基本知识的培训，大家在市场开发过程中有 什么问题可随时与公司联系，我们一定积极配合，做好技术支持 工作，助大家一臂之力。
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4、主要性能参数（包括最高工作压力、最高工作温度、介质 等）。 5、环境条件（包括温度、湿度、核辐射等）。 6、主要零件材料（包括壳体、闸板、蝶板、阀杆、密封面、 承压紧固件等）。 7、标准（包括设计制造标准、结构长度标准、连接法兰标 准、无损探伤标准、检验验收标准等）。 8、其它要求（包括清洁度、表面保护层、包装、运输、贮存 等要求）。 9、出厂文件（包括要求产品出厂时要提交那些文件）。 10、业主提出的其它特殊要求。
四、核电用阀门概况
阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送和控制设 备，是核电站安全运行中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。 阀门的投资额约占核电站设备投资额的2﹪，而每年花费 在阀门上的维修费用却要占设备维修费用总额的一半以上。
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二、核能是一种清洁能源
与火力发电厂相比，核能是一种清洁能源，在相同功率 的情况下，核电站排放到环境中的有害物质比火电厂要少 得多，对周围居民的辐射影响也远远低于燃煤电厂和天然 辐射，是名符其实的安全而清洁的能源，下表给出核电与 火电在几个主要排放指标上的对比值。
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指标
周围居 需要燃 采矿面 二氧化 氮氧化 烟灰 民受到 料（年） 积（亩/ 硫排放 物排放 （吨/年） 辐射剂 年） 量（万 量（万 量（豪 吨/年） 吨/年） 希/年） 0.048 300万吨 煤 1210 2.6 1.4 3500
二氧化 碳排放 量（万 吨/年） 600
六、核电阀门与普通阀门的差别
核电阀门与普通阀门无论从设计、制造，还是从检验、质保 体系、标准等，都有很大差别，下面列表说明。 1、取证。 普通阀门只需取得“特种设备制造许可证”就可以，而核电 阀门还必须取得“民用核承压设备设计资格许可证”和“民用核 承压设备制造资格许可证”后方可生产。 2、质保体系。 普通阀门只需取得“ISO9001质保体系认证”，建立ISO9001 所要求的质保体系就可以，而核电阀门还必须建立核电阀门的质 保体系，包括核电阀门的质保手册和33种核电阀门的质保体系程 序文件。
100万KW 燃煤机 组
100万KW 核电机 组
0.018
30吨核 燃料
30-42
0
0
0

0
三、世界和我国核电的规状
1942年美国建立了世界上第一座实验性反应堆，1954年第一 座核电站在前苏联建成。此后英、法、加拿大、德、日等国亦相 继发展了自己的核能工业，据统计，目前全世界共有近500座核电 机组正在运行，总装机容量约为4亿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 型（PWR），其次有重水堆型（PHWR）、沸水堆型（BWR）、 石墨堆型（LGR）、快中子堆型（FBR）、高温气冷堆型（GCR）， 近期又开发了先进压水堆型（APWR）。
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3、标准。 普通阀门采用的是通用阀门标准，而核电阀门采用的是核电阀门标准， 如针对材料，就专门制订了材料与配套件的“采购技术规格书”标准10 种，针对无损探伤，就专门制订了核电阀门用RT、MT、PT、UT四种探 伤标准，针对焊接、热处理、清洗、装配、油漆、，搬运、防护、包装、 运输等，亦专门制订了10种相应的标准，针对核电阀门的检验和试验， 专门制订了3种核电阀门用检验和试验用标准，而这些标准要求都远远高 于普通阀门。 4、进货检验。 普通阀门以文件检验为主，有怀疑时复检，而核电阀门则强调承压件 必须进行复检。 5、过程检验。 普通阀门只要求工序捡验合格、检验员在流程卡上签字后转入下道工 序，而核电阀门除检验外，检验员还必须做好检验记录，并存入质量挡 案。
八、关于“核电阀门产品订货数据表”
由于核电阀门产品的特殊性，订货时必须填写“核电阀门产品订货数据表”，该数据表 主要包括： 1、订货单位（包括业主、归口设计院）。 2、产品（包括名称、型号、规格、数量） 3、要求（包括核安全等级、核质保等级、抗震要求等）。。 这一要求是指核阀特有的要求，说明如下： （1）核安全等级：共分四级，即核1级（N1）、核2级（N2）、核3级（N3）、非核级 （NC），核1级为最高； （2）核质保等级：共分四级，即核质保1级（Q1）、核质保2级（Q2）、核质保3级 （Q3）、非核质保级（QNC），核质保1级为最高； （3）设计规范等级：共分四级，即规范1级、规范2级、规范3级、非规范级（NCh）， 规范1级为最高； （4）抗震类别：共分三类，即1A类、1I类、NC类； 1A类为运行安全地震动（SL1），不仅要保证其压力边界的完整性，还要在地震时 和地震后有满意的可运行性；1I类为极限安全地震动（SL2），应保证其压力边界 的完整性，不提出对变形的极限要求NC类表示无抗震要求。
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这次公司申请的产品有两种：一是核安全2级、3 级闸阀，设计压力为≤6.0MPa，口径DN≤300mm， 设计温度为≤210℃；二是核安全3级蝶阀，设计压力 为≤2.0MPa，口径DN≤1000mm，设计温度为 ≤80℃。据了解，目前阀门行业中巳有中核苏阀、沈 阳盛世、大连高压、江苏神通、慎江等20家企业取得 了核阀认证，其中有闸阀的10家，有蝶阀的7家。在 此之前，我们亦曾向中国原子能科学研究院中国先进 研究堆工程部（CARR）提供了14台NC级、抗震类、 核质保Q3级的蝶阀产品。
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第三步：订货、签订合同、并取得“技术规格书”。 业主订货时，必须下达订购产品的“技术规格书”，技术规 格书一般来自设计院，如北京的核二院、上海的核工院、广东的 广核院等单位，所以必要时，应事先与这些设计院取得联系，争 取他们的支持。 第四步：设计和确认。 由我们按“技术规格书”的要求进行产品图纸的设计和技术 文件的编制，取得业主确认后方可投产。 第五步：功能性鉴定试验。 如业主要求进行功能性鉴定试验的，还需要制作样机，进行 功能性鉴定试验，试验合格后方能投产、供货。
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七、核电阀门订货程序
核电阀门的订货程序与普通阀门不完全相同，规简述如下。 第一步：取证。 制造单位必须首先取得国家核安全局颁发的“民用核承压设 备设计资格许可证”和“民用核承压设备制造许可证”，并在许 可证规定的范围内设计和制造核电产品，我们申请的产品范围有 核2级、核3级闸阀和核3级蝶阀。 第二步：入围。 制造单位必须取得业主的市场准入证，据我们到秦山核电站 了解，他们一般需先向核电站物资供应部门提出申请，经他们初 步考察同意，再由其向质保部门推荐，由质保部门来现场正式考 察同意后，方可入围，取得合格供方的资格。
五、本公司核阀工作进展情况
随着国家核电工业的迅速发展，早在2004年末公 司就提出要充分发挥我们民营企业的优势，积极创造 条件，开发核电阀门，并投入了大量人力、物力、财 力，不断完善和充实生产与检验条件，建立核阀的质 量保证体系，接受了国家核安全局组织的多次评审与 不断改进，还试制了核2级电动不锈钢闸阀、核3级金 属密封蝶阀各2台核阀模拟件，经过近两年的努力， 终于在2007年8月6日取得了国家核安全局“民用核 承压设备设计资格许可证”和“民用核承压设备制造 资格许可证”，真可谓来之不易。
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6、清洁度要求。 普通阀门无清洁度要求，但核电阀门有严格的清洁度要求，为此公司为核电阀 门准备了专门的清洁间和装配间，配备了超声波清洗机、烘干箱、不锈钢试压台， 同时要求对清洁度进行检查、记录、归挡。 7、装配和试验。 普通阀门按通用阀门标准执行，无特殊要求，核电阀门按核电阀门标准执行， 有特殊要求，如装配必须在专门的装配间进行，碳钢不得与不锈钢直接接触，以 防表面污染等；试验内容和方法亦有差异，有时甚至还有功能性试验要求，。而 且测量的数据更多、要求更严。 8、包装。 普通阀门按通用阀门包装标准执行，核电阀门按核电阀门包装标准执行，对防 潮、防破损有严格要求。 9、出厂文件。 普通阀门一般只有产品合格证，或有时增加进货检验记录、试压记录等，但核 电阀门的出厂文件往往根据业主要求会增加更多的记录和证明文件，如无损探伤 检验记录、过程检验记录、外购件和外协工序的质量证明等。
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• 从安装部位分，以大亚湾核电站为例，核岛（NI）部分用阀门约 占43.5﹪、常规岛（CI）部分约占45﹪、辅助设施系统（BOP） 约占11.5﹪。 • 从安全级别上分，核电阀门又分为核1级、2级、3级、非核级 （NC级），其中核1级要求最高。核岛阀门中核1级用阀门约占 2.17﹪、核2级约占31.66﹪、核3级约占23.52﹪、非核级约占 42.65﹪。 • 从阀类分，核岛中闸阀数量约占4.19﹪约（518台）、蝶阀约占 5.14﹪（约635台）、截止阀约占34.55﹪（约4271台）、隔膜阀 约/占26.80﹪（约3313台）、球阀约占13.29﹪（约1643台）、 止回阀约占7.29﹪（约901台）、安全阀约占2.55﹪（约315台）、 调节阀约占4.68﹪（约578台）、其它阀门约占1.51﹪（约187 台）。 • 从材料分，核岛中碳钢阀门约占41.35﹪、不锈钢阀门约占 54.81﹪、铜阀约占3.81﹪、其它约占0.03﹪。
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江南阀门有限公司 2008年1月
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一、核电工作原理
核电工作原理简单地说就是利用核裂变反应释 放出来的能量进行发电。大家知道燃煤机组的燃料 是煤，而核电机组的燃料是核燃料，即低浓度的铀 235。核电站按反应堆堆型又可分为压水堆、重水 堆、钠堆等，国内大都采用压水堆型。 核电站内设有核岛和常规岛两部分，核反应堆 设在核岛内，是放射线集中之处，这里安装的阀门 均为核级阀门；汽轮机和发电机组均设在常规岛内， 与普通电厂相似。