核电阀门类型及发展趋势
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
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。
核电用阀的具体类型
核电用阀的具体类型随着核工业的发展,核电站设备大型化、高参数、高性能及可靠性、安全性的要求越来越高,这就要求核电阀门也能适应这种发展趋势。
核电用阀的具体类型、参数如下:1、无填料函的闸阀液压驱动闸阀:该阀借助自身压力水推动活塞开启或关闭,该阀公称通径DN350、400mm;工作压力PN17.5Mpa;工作温度315℃.2、全封闭型电动闸阀该阀应采用特制的屏闭式电动机,通过浸水工作的内行星减速机构使闸板作启闭运动。
该阀公称通径DN100~800mm;工作压力PN2.5~45.0MPa;工作温度200~500℃.上述两种无填料函闸阀有点:没有填料密封,避免了外漏点,同时,减少能耗。
缺点:结构复杂、造价高。
3、截止阀用于辅助管路上的截止阀。
该阀通常为三种结构,即填料式截止阀、波纹管式截止阀和金属膜片式截止阀。
该阀介质为中等参数(中温、中压)的水和蒸汽;公称通径:DN10~150mm。
4、蝶阀用于冷却系统和安全壳内输送空气介质的系统中的蝶阀。
该阀通常为三种结构,即同轴直连式衬胶蝶阀、偏心是金属密封蝶阀和双动式(蝶板在回转前先脱开密封面再回转)金属密封蝶阀。
该阀公称通径DN≤2500mm;工作压力PN<4.0MPa;工作温度100~150℃.。
此外,用于风道系统中的快关蝶阀,其公称通径DN400~1200mm 也列为发展的方向。
5、带探测器的先导式安全阀用于核岛系统中的带探测器的先导式安全阀。
采用带探测器的先导式安全阀,可以根据压力与弹簧力平衡的敏感关系,来改变位置控制释放和加充介质的两个触点的原理,从结构上避免卡阻问题。
该阀采用正作用式带弹簧预紧和波纹管密封的阀瓣结构,可以保证可靠的密封。
该阀公称通径DN600mm;工作压力PN1.265MPa。
6、止回阀型隔离阀用于蒸汽系统的止回阀型隔离阀,其结构形状类似于升降式止回阀。
该阀公称通径DN64~800mm(2.5~30in);工作压力PN1.0~42MPa(CL600~2500);工作温度-29~1050℃。
核 电 站 阀 门 基 础
核电站阀门基础一.阀门介绍1.阀门基本结构2.核电站阀门分类二.阀门驱动装置1. 手动装置2. 电动驱动器3.气动驱动器三.阀门标识四.附录:1.阀门RIN码栏目2.核级阀门选录阀门在核电站整体中是一个庞大的群体。
它不仅数目巨大,而且种类、规格繁多,分布范围广泛,遍及核电站每一回路、系统。
它无处不在,每个区域,每个房间。
根据大亚湾核电站数据统计,阀门总数超过12000个,阀门种类达到16个生产厂家的30多种类型,口径从DN8~DN1200的多种规格。
这些阀门分布在各个系统回路中,起到非常关键的功用。
安装过程中的系统水压实验和调试,阀门用于联接或隔断回路。
在核电站运行过程中,它用于调节系统介质的压力和流量,还有隔流、分流和改变流向的功能。
卸压阀和安全阀确保各个系统和整个核电站安全运行。
阀门安装进度的快慢和安装质量的好坏,直接影响整个核电站的安装进度和核电站的安全高效运行。
我们只有在充分了解并掌握了各种阀门的属性、结构、构造、技术参数及其工作原理的前提下,才有可能有效地对阀门进行安装、调试、维护、维修等工作。
一阀门介绍1.1阀门基本构造如图1-1所示阀门是核电站最基本、最简单,也是应用最广泛的一种阀门。
其基本构造为:(1)阀芯:阀芯作为阀门的内部结构,当它达到阀座的位置,通过与阀座接触、离脱来对介质进行隔断、放行或控制流量。
阀芯的形状根据厂家的规格和不同的操作系统而不同。
核电站所用的阀门一般阀芯都经锻造和机加工而成。
而在高温、高压系统中的阀门阀芯在锻造过程中,表面被淬硬而且金属镀膜,或者3在阀芯接触表面进行硬质合金处理,使它在高温、高压、强酸等环境中持久、耐磨。
(2)阀座阀座的设计是通过与阀芯的接触密合匹配来进行阀门的各种功能操作。
它的形状根据阀芯的形状而定。
阀座的材质又根据阀芯的材质和阀门所在系统环境而确定。
一般来讲,阀座的饿材质要比阀芯材质硬度略低,因阀门操作时,要通过阀芯挤压阀座使其变形而达到密封的效果。
阀门行业“十一五”国产化发展趋势(下篇)
将越来越快 ,阀门更新的要求也将越来越高。研制、更新、 延伸适合于现代石油、 天然气工业的阀门是越来越紧迫的首
设备开发创新将成为化工装备新的增长点 ;石油化工装备
规模化将带来设备大型化 ;石油和化工产品储运设备将获 特定的市场份额 ;核 电设备国产化的份额越来越大 。阀门 行业面临的国产化 的任务也将越来越艰 巨。 () 1大型化工成套装置阀门 大型化工成套装置主要是 乙烯、合成氨、空分等装置。
2o 年 第 7期 06
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5 )开发 L G燃气低温阀 ; N 温 度7 0C; 0"
1 )乙烯装置阀门 乙烯生产常用的原料是常压轻柴油 和减压重柴油,并且乙烯装置的工况条件极其恶劣 ,高温 (0 " ) 90( 、高压 (00 a 、超低温 (16() 2 1.MP ) 一9 " 、大流量等 2 工况都在乙烯中体现。 乙烯装置阀门其结构调整重点为开发 及更新如下阀门产品: ① 高温裂解平板闸阀。 该阀为 自密封式和撑开式两种 。
圾处理等重点领域的国产化阀门是当务之急。 1 )城市给水 城市给水主要是通用阀门 ,一般公称压 力在 P 25 a N. MP 以下 ,公称尺寸 D 5 0 mm的闸阀、 N1 ~28 0 截止阀、单向阀 、 球阀、蝶阀、水用减压阀、安全阀、自动
业发展趋 势主要为 :炼油和乙烯将成为石油化工的龙头和
似于人工煤气 ( , H 属于爆炸限很低的极危险气体,C O有 毒) ;尿素——含有 N 、C , H 、 O 、氨基甲酸铵等 ;液氨或汽 氨 。合成氨装置用阀的最高工作温度在 5 0 2 0 "左右,最低温 ( 度为液氨介质在 一9 " , 16( 最高工作压力达 3 , a 2 20 。合成氨 MP 装置阀门其结构调整重点为研制及延伸如下阀门产 品:
核电阀门技术的现状及发展方向
核电阀门技术的现状及发展方向经济和社会在不断发展过程中对能源的需求量在不断增长,这样就使得我国的能源行业在发展过程中面临着非常大的问题。
在能源供应过程中,要保证能源供应的安全,同时在结构方面要进行必要的调整,这样才更好的保证经济的发展。
在能源供应过程中,电能是非常重要的组成部分,在这方面火电和水电得到了很大的发展,但是,为了更好的开发新型能源,在核能和风力发电方面也要进行必要的发展。
核电在不断建设过程中已经取得了很大的成绩,但是,在发展过程中还是会面临着很多的问题的,其中在核电阀门技术方面就存在着很多的问题,对此,应该对其发展情况和发展方向进行更好的研究,这样能够获得更好的发展。
标签:核电阀门;现状;发展方向核电的发展对我国的能源供应是有很大的促进作用的,同时在能源结构方面也得到了很大的发展。
核电在发展过程中从试验性阶段一直发展到战略性阶段是非常快速的,同时,经济社会发展环境也给了核电发展提供了非常好的机会,这样就使得核电在发展过程中,阀门生产有了更好的发展前景,因此,要对其技术现况进行更好的研究,这样能够更好地促进生产技术方面得到更好的提高。
1 核电行业的发展前景1.1 国际上核电发展现状核电在世界上已经得到了很大的发展,而且发展技术也是非常成熟的,在全球很多地区核电机组数量是非常多的,在发电方面装机容量也非常高,但是,核电在使用过程中也存在着很大的危险,一旦出现核事故导致的影响将是毁灭性的,因此,在进行核电建设的时候对其安全性方面也存在着很大的争论,对其建设速度和规模也有很大的影响。
核电发电量在全球发电量中比重正在不断增加,但是,在核电事故发生以后导致核电在发展过程中受到了一定的影响,核电发展水平一度出现了停滞的情况。
1.2 我国核电发展现状我国自从开始建设核电站,经过不断的自行设计和开发,已经建设了六座核电站,而且在装机容量方面也非常高。
我国的核电发展速度非常快,在发电方面的效果也非常好,但是,在发展过程中要克服的问题同样非常多,在进行建设的时候要对其安全性进行保证,同时在运行过程中对可能出现的问题也是要进行预防的,这样在出现问题的时候才能进行快速的解决,同时也能更好的保证人们的生命安全和经济建设不受到影响。
2023年年核电阀门行业现状分析:核电阀门行业投资占核电机组投资额%文档
近年来,核电阀门行业投资额的持续增长主要受到新兴市场的需求增加推动。2018年至2022年,亚太地区核电阀门行业的投资额年均增长达到20%,其中中国、印度和韩国是主要推动力。预计在2023年,新兴市场对核 电阀门的需求将进一步扩大。
核电阀门市场规模扩大
1.核电阀门市场稳步增长,占比逐步提升,未来潜力巨大
核电阀门行业投资占比对核电行业的价 值的阐释
核电阀门行业投资占比5%的数据说明核电阀门是核 电机组建设不可或缺的一环,同时也意味着核电阀门
行业的市场规模较大,具备较高的发展潜力。
核电阀门行业投资占比的影响因素及市 场前景
核电阀门行业投资占比5%显示了核电阀门在核电机组 建设中的不可或缺的作用。核电阀门作为核电系统的关 键组成部分,承担着安全、稳定和可靠运行的重要责任。
行业投资额持续增长
1. 核电阀门
根据最新数据显示,2018年至2022年,全球核电阀门行业的年均投资额增长了15%。这一趋势在2023年仍将持续,并预计达到新高。
2. 投资占比提升至5%
核电阀门行业投资额在核电机组总投资额中的占比已经从过去的3%提升至目前的4%。根据预测,2023年该占比将进一步提升至5%,这表明核电阀门行业的发展对核电机组的重要性日益增加。
核电阀门行业投资占比稳定增长 核电阀门行业的市场规模逐年增长:根据统计数据显示, 近几年核电阀门行业的市场规模不断扩大。2018年,全
球核电阀门市场规模达到X亿元,2019年则增长至X亿 元,202年更是突破X亿元。这一趋势显示出核电阀门
行业的稳健发展态势。
02
核电阀门行业发展趋势
Development Trend of Nuclear Valve Industry
核电站阀门基础知识(最全新)
结构 明杆携式 弹 形式 性 闸 板
明杆平行式 刚 性 双闸 板
暗杆携式
单闸 板
双闸 单闸 板 板
单闸 板
双闸 单闸板 板
2015年1月6日
阀门基础知识
第 20 页
三、阀门型号编制---国标阀门
第四单元:结构型式
2)截止阀 代号 结构 形式 1 直流 式 3 直通 式Z 形 4 角式 5 直流 式 6 7 8 波纹 管 9 三通 式
2015年1月6日
阀门基础知识
第 28 页
三、阀门型号编制---国标阀门
第七单元:阀体材料
代号 Z K Q T C I P R V
阀体 灰铸 可锻 球墨 铜合 碳钢 铬钼 铬镍 铬镍 铬钼 材质 铁 铸铁 铸铁 金 钢 钛钢 钛钢 钒钢 代号 阀体 材质 L 铝合 金 G M Ti 钛材 N 低温 钢 DR 低碳 合金 S 塑料 ІІ 马氏 体合 金钢
带扳手 微 启 式
微启 式
全启 式
2015年1月6日
阀门基础知识
第 23 页
三、阀门型号编制---国标阀门
第四单元:结构型式
5)调节阀 代号 0 结构 回转 形式 1 多级 2 4 升 单 5 降 级 套 筒 式 6 式 多 级 柱塞 式 7 8 9
套筒 柱塞 针形 柱塞 套筒 闸板 式 式 式 式 式 式 Z Z 形 形
2015年1月6日
阀门基础知识
第 36 页
三、阀门型号编制---核级阀门
第一组第4个字母---密封面材料
2015年1月6日
阀门基础知识
第 37 页
三、阀门型号编制---核级阀门
第一组第5个字母---连接方式
2015年1月6日
2023年我国阀门业发展现状及产品水平分析
产品质量方面
新材料应用方面
智能化制造方面
制造工艺提升
1. 行业需求激增随着国家基础设施建设的不断推进,能源、化工、冶金、建筑等行业对阀门的需求量大幅增加。据统计数据显示,2019年我国阀门市场销售额达到了200亿元人民币,同比增长超过10%。
除了上述行业之外,阀门还被广泛应用于制药、食品加工、航天航空、建筑暖通和环保等领域。在制药工业中,阀门用于控制药液的流动和混合,确保药品的质量和生产的安全性。在食品加工行业中,阀门的应用能够确保食品生产的卫生和安全,同时提高生产效率。在航天航空行业,阀门被广泛用于火箭发动机、飞机燃料系统和飞船液压系统等关键设备中,确保航天器飞行的安全性和可靠性。在建筑暖通领域,阀门能够控制室内的供暖和空调系统,提供舒适的居住和工作环境。在环保工程中,阀门的应用能够控制和调节工业废水和废气的排放,降低对环境的污染。
市场需求增长
02
国内阀门技术日趋成熟
产品多元性
1. 我国阀门业的发展现状表明,目前市场上存在着各类不同功能和材料的阀门产品。其中,根据使用场景的不同,可以将阀门产品分为工业阀门、冶金阀门、建筑阀门等多个细分品类。根据材料的不同,可以将阀门产品分为铁质阀门、不锈钢阀门、铜质阀门等多种材质。此外,还有根据工作原理划分的滴水阀、换向阀、安全阀等。
3.我国阀门业崛起,创新驱动升级综上所述,我国阀门业在发展现状及产品水平方面已经取得了令人瞩目的成绩。随着技术创新和市场需求的不断增长,相信我国阀门业将会持续推进产品升级与创新,进一步提升自身在全球阀门市场的地位。
核电阀门国产化探讨
核电阀门国产化探讨摘要:简要介绍了核电阀门的基本情况和技术特点,目前我国核电阀门的国产化现状与国产化基本目标,核电阀门国产化存在的不足以及尽快实现核电阀门国产化的建议措施。
关键词:核电阀门,核级,国产化,措施一、核电站阀门的基本情况和主要技术要求1核电站阀门的基本情况核电阀门是指在核电站中核岛(NI)、常规岛(CI)和核电站辅助设施(BOP)系统中使用的阀门。
核电阀门是核电站中使用数量较多的介质输送控制设备,它连接整个核电站的众多系统,具有截止、调节、导流、防逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
它是核电站安全运行必不可少的组成部分,是核电站可靠运行的保障。
在核电站40~60年的正常运行中,阀门是需要维修的主要设备,其维修费用一般占核电站维修总额的50%以上。
核电阀门从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、非核安全级。
其中核安全Ⅰ级要求最高。
核安全级阀门的产品规格DN3~DN1200;压力等级0.1~42MPa;温度范围-25℃~350℃;阀门材质304、304L、316、316L、低合金钢、碳钢;质保等级QA1、QA2、QA3、NC(HAF003);抗震等级SC1、SC2、NSC(HAF003);以红沿河CPR1000和三门AP1000为例,CPR1000两套(台)机组有阀门约29000台,AP1000有阀门约22000台,其投资费用约占设备总投资的5%~6%。
在核岛、常规岛及电站辅助设施(BOP)中的阀门的分配如表1所示:表1:核电站阀门的分配核岛阀门按照核安全等级划分见表2所示:表2:核岛阀门安全级别分配核岛阀门按照驱动方式划分见表3所示表3:核岛阀门驱动方式分配核岛阀门按照阀门类型分类见表4所示表4:核岛阀门按阀门类型分配核岛阀门按照阀门口径分类见表5、表6所示表5:AP1000核岛阀门按口径分类表6:CPR1000核岛阀门按口径分类1)工作条件核电阀门工况环境错综复杂,输送介质的放射性和温度、压力等级等要求非常苛刻。
核电阀门主要零件设计
核电阀门主要零件设计1概述核电阀门是指在核电站中核岛(N1)、常规岛(CI)和电站辅助举措措施(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级和非核级,其中核安全Ⅰ级要求最高。
从设计规范等级可分C1级、C2级及C3级。
从压力组可分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组。
核电阀门在核电站中是使用数目较多的介质输送控制设备,是核电站安全运行中必不可少的重要组成部门。
2阀门设计2.1小口径截止阀(1)C1级小口径截止阀C1级小口径截止阀的阀体和阀盖应设计为整体。
阀体和阀盖之间可用密封连接。
如无其他特殊划定,焊接应在工厂内完成。
阀体和阀盖采用锻件、模锻或轧件焊接结构。
截止阀禁止使用铸钢。
调节阀使用铸钢要由用户同意。
压力Ⅰ组和Ⅱ组C1级小口径截止阀阀盖与阀瓣组成的上密封面表面应堆焊硬质合金。
压力Ⅲ组阀门的非合金钢阀盖上密封面应堆焊不锈钢。
假如阀瓣不是整体设计,则其组成部门应采用焊接组装,以消除通过密封面泄漏的危险。
压力Ⅰ组和Ⅱ组阀门阀座和阀瓣的密封面为表面硬质合金堆焊。
压力Ⅲ组阀门的密封面除必需是表面硬质合金堆焊的气动截止阀外,其余可认为裸露的不锈钢。
阀座可以焊接成型或焊上一个座圈。
调节阀的阀座可以与阀套一体。
C1级小口径截止阀只答应使用滑动阀杆,但使用滚动阀杆的金属隔膜阀除外。
阀杆应磨光,与填料接触部门的阀杆直径公差应小于0.05mm。
阀杆的精加工表面应保证不会因为阀杆与填料之间介质泄漏而产生侵蚀或腐蚀。
阀瓣与阀杆可以稍微流动以便对中,但不能在阀杆上自由滚动。
调节阀的阀瓣应固定在阀杆上。
(2)C2级小口径截止阀C2级小口径截止阀如为隔离阀和手动调节阀其应是整体设计。
阀体和阀盖之间可用密封焊接或螺纹连接。
如无其他特殊划定,焊接应在工厂内完成。
但是,压力级10MPa (600Lb)以下的阀门,答应阀盖用螺栓与带有防止过度压紧垫片密封结构的阀体连接在一起。
阀体和阀盖采用铸造、模锻或轧件焊接结构。
铸钢可用于第Ⅲ压力组。
核电站阀门的种类及常见故障维修及保养
核电站阀门的种类及常见故障维修及保养摘要:中国正处于工业化和城市化进程中,经济快速发展,科技和信息技术的发展和革新,极大地推动了各个行业的进一步发展。
特别是进入21世纪以后,我国的工业技术水平有了长足的进步,为核电产业的发展奠定了坚实的基础。
随着能源短缺问题的日益严峻,中国对核能的需求也在不断增加,能源供需矛盾日益突出,因此中国在核能领域的投入也越来越多,从“适度发展”转向了“积极发展”。
随着我国核电工业的迅速发展,我国核电阀门的需求量将会越来越大。
关键词:核电阀门;常见故障;维修保养引言阀门是一种消耗材料,其市场容量会随着核电的发展而不断增长,其市场容量的增长主要来源于新的能力和新产品的替换。
一般而言,核电阀门的新增需求约为5.2%,而阀门维护费用则是超过50%。
电厂阀门是电厂的关键设备,如果发生故障,将会给电厂带来难以估量的经济损失和问题,所以要对现有的阀门类型和存在的问题进行专业的认识,并针对现有阀门的存在、发现的问题进行检修和保养,并及时提出相应的解决方案,并根据实际情况选用合适的工艺,保证电厂阀门的安全。
本文从核电站的使用类型、常见问题、维修保养等方面进行了全面的分析,并给出了相应的维修措施,以期对电厂的维修工作有一定的借鉴意义。
一、阀门的常见故障阀体渗漏、阀帽结合面渗漏、阀杆弯曲、阀芯、阀座断裂、阀杆断裂、阀杆松动、阀座松动、阀芯渗漏、阀杆脱落、开关失效等。
第一,在运行时,未按规程进行,导致限位机构失效,而过力矩保护不能正常工作。
第二,频繁的使用会导致疲劳损伤。
螺钉太紧或力量不足,造成密封圈的损坏,或连接表面损坏,都会对阀门的工作造成不利的影响。
第三,当进行切换时,因过度用力,造成阀杆与阀芯的损伤,或阀杆与阀芯间的空隙太大,从而造成阀芯接触不良,不能正常工作。
第四,由于阀体焊接工艺不当,导致阀体开裂、出现裂缝、砂孔等缺陷,阀座与阀芯连接表面的堆焊技术较差。
第五,阀芯密封不当,灌装时压得太紧、压偏或压得太松,密封方式不当,阀杆和螺帽配合太紧,或配合螺钉损坏等。
核电阀门技术的现状及发展方向
2 0 l 4 年 第1 0 期『 科技创新与应用
核 电 阀门技术 的现 状及 发展 方 向
主 韭 利
(哈 电集团哈 尔滨 电站 阀门有限公 司, 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 6 )
摘 要: 经济和社会在不断发展 过程 中对能源的需求量在 不断增长, 这样就使得我 国的能源行 业在发展过程 中面临着非常大的 问题 。 在能源供应过程 中, 要保证能源供应的安全 , 同时在 结构方面要进行必要的调整 , 这样 才更好 的保证 经济的发展。 在能源供 应过程 中, 电能是非常重要的组成部分, 在这方面火电和水电得到 了很 大的发展 , 但是 , 为 了更好的开发新型能源, 在核 能和风力 发电方面也要进行 必要的发展 。核电在不 断建设过程 中已经取得 了很大的成绩 , 但是 , 在发展过程 中还是会 面临着很 多的 问题 的, 其 中在核 电阀门技 术方面就存在 着很 多的问题 , 对此 , 应该对其发展情况和发展方 向进行更好的研 究, 这样 能够获得更好的
我 国 阀门行 业 已 经能 够 生产 核 电站用 核 级 闸 阀 、 止回阀、 蝶 阀、
球阀、 隔膜阀等系列阀门。但配套阀门档次不高, 在技术层次上处于 下游水平 , 而在主蒸气隔离 阀、 大口径安全阀等技术含量高的阀门研
制 和生 产上 尚未 取得 重大 突破 。 3 . 2核 电阀 门总体 水平 仍然 落后 于世 界先 进水平 如智 能 型驱 动 机构 目前 已较 为 普遍 的应 用 于 国外 的阀 门行 业 , 但 在 国 内还 是 空 白 。具 备 在线 诊 断能力 的核级 闸 阀对 于核 电站 的正 常运行和故障发 现排除具有重要意义 ,但由于国内自动控制水平的 核 电在世界上 已经得到了很大的发展 ,而且发展技术也是非常 限制 , 国内尚不能生产。 成熟 的, 在全球很多地区核 电机组数量是非常多的, 在发电方面装机 3 _ 3重要的配套装置 自动化程度低 , 可靠性差 容量也非常高, 但是 , 核 电在使用过程中也存在着很大的危险 , 一旦 对于核电站用阀门来说 ,在事故状态下动作 的及时准确非常重 如主 蒸气 隔 离 阀按要 求 打开 的 时间仅 为 几秒 钟 , 如果 出现 动 作不 出现核事故导致的影响将是毁灭性 的, 因此 , 在进行核电建设的时候 要 , 阀门驱动装置的性能和质 对其安全性方面也存在着很大的争论 ,对其建设速度和规模也有很 及时或误操作都将带来严重 的后果。因此 , 大的影响。核电发 电 量在全球发电量中比重正在不断增加 , 但是 , 在 量非 常重 要 。 而 我 国阀 门配套 用 电动执 行机 构控 制水 平低 , 仍然 停 留 0 世 纪七 八 十年 代 的水平 , 与 国外 先 进水 平差 距 较 大 。通 用 核电事故发生以后导致核电在发展过程中受到了一定 的影响 ,核电 在 国外 2 发展水平一度 出现 了停滞的情况。 执行 机构 的控制 精度 不 高 , 动 作不 灵 敏 , 与 国外 同类产 品相 比还有 一 1 . 2我 国核 电发 展现 状 定差距 。 3 . 4阀门制造工艺落后, 管理薄弱 我国 自 从开始建设核电站 , 经过不断的自 行设计 和开发, 已经建 设 了六座核电站 , 而且在装机容量方面也非常高。 我国的核电发展速 目 前, 虽 然有 部 分 阀 门企 业得 到 了 国家技 改 投资 , 加工 水 平有 所 度非常快 , 在发电方面的效果也非常好 , 但是 , 在发展过程 中要克服 提高 , 但行业整体加工能力依然不高。 如机械加工大多以万能机床加 只有少数企业拥有部分数控加工中心 , 劳动生产率低 , 生产 的问题同样非常多 , 在进行建设的时候要对其安全性进行保证 , 同时 工为主 , 在运行过程 中对可能出现的问题也是要进行预防的,这样在出现问 周期 长 。 3 . 5在 核 电阀 门领 域 将面 临 国际各大 知名 企业 的 有 力竞 争 题的时候才能进行快速的解决 ,同时也能更好的保证人们的生命安 国外 研制 和 生产 核 电 阀门 已有 近 5 0余年 的历 史 ,经 验丰 富 , 产 全 和经 济建 设 不受 到影 响 。 2核 电 阀门市 场前 景与分 析 品种类齐全 , 技术先进 , 性能可靠 , 而且 已成功应用于 国内外数百个 反 应堆 上 。特 别是 在诸 如 主蒸 气 隔离 阀等 国内 尚未具 备设 计 生产 能 2 . 1市 场需 求 核电站在进行建设的时候需要很多的核 电机组 ,同时在 阀门方 力 的 阀门方 面 , 国外 阀 门企 业有 着很 强 的优势 。 面也需要很多, 在电站辅助设施方面也需要很多的设备 , 这样就使得 4核 电 阀门发展 现况 部分 阀 门我 国拥 有专 利 。如 我 国 自行 设计 制 造 的核 岛用 全封 闭 这些设备的生产厂家在发展过程 中会获得很多的效益 , 同时 , 因为核 电的发 电质量非常好 , 对经济和社会的供 电影响非常大 , 这样就使得 电动闸阀, 该阀采用特制的电传动装置和旋转一直线运动传动副 , 无 对 于系 统 的安全 运行 和简 化维 护保 养都 有着 积极 的薏 义。 在 跟 在很多的情况下 , 核电在发展过程 中 更加能够满足社会对能源的需 填料 , 踪 国外 先进 技术 上 取得 了一定 进 展 。我 国已经 能够 设计 和 生 产钠 冷 求。 2 . 2 购置 费用 快 中子 增殖 堆用 阀 门 , 能够 为 国外核 电站 检修 生产 部分 核级 阀 门。特 核 电工程造价非常高,在进行造价的时候是 由很多的部分组成 别是 在 核 电站反 应 堆用 余 热排 出 系统 用低 流 阻阀 门 的研制 和 生产 上 对解决阀门配套能力有 的, 分别 由基础价 、 固 定价和建成价组成 。通常在费用方面阀门的投 取得 了突破。核电领域 国产化程度不断提高, 资总额会 占到总投资的百分之 四, 占基础价的百分之二 。 在建设一座 利 。为 降低 核 电造 价 , 国家 在核 电产 业 政策 上 , 积极 推动 各项 重 要 设 对 于生产核电阀门企业来讲 , 在争取国家产业政策 百万千瓦的机组在造价方面就要投资百亿 , 因此 , 在核电站建设过程 备的国产化工作 , 中一定要保证资金非常充足 ,这样也就使得核电站通常都是由国家 支持的基础上 , 加大 自主研发 的力度 , 联合各外协作 厂家 , 可 以在阀 进行建设的 , 在未来 的很多年 中, 阀门行业将得到非常好 的发展 , 因 门驱动装置 、 控制装置和传动装置等方面取得突破 , 解决制约阀门整 为这样能够更好的保证核电站的建设, 在市场需求方面是很大的。 核 机性 能提 高 的瓶 颈问题 。阀 门行 业制 造管 理水 平在 逐年 提高 。 电站建设项 目在不断持续中, 核电 设备也在批量采购的情况下 , 核电 5结 束语 经济在不断发展过程中, 科学技术水平也得到了很大的提高, 在 站 的造价会出现下降的情况,这样对核 电站的建设是非常好的一件 事。 这种 情 况下 , 阀门生 产企 业 在发 展过 程 中对 生产 中低 压 、 自动 化 程度 非 常低 的通 用 阀 门出现 了不 在 进行 生产 的 情况 ,同时在 生产 管 理方 2 ‘ 3维修费用 核电设备在运行过程中要进行维修 ,其中核电阀门维修费用就 式方面也发生了很大的变化 ,这样就使得阀门生产企业在不断发展 会 占到整体维修费用的一半左右,这样就使得要想在维修费用方面 过程 中出现 了很 大 的变 化 。很多 的企 业 在发 展过 程 中对 质 量提 出 了 同时在安全认证方面也进行 了改变 , 这样就使得很多的 进行降低 , 一定要在阀门维修费用方面进行降低。核电在运行过程 更高的要求 , 对新的设备进行引进 , 这样 中, 投资成本、 运行维修成本和燃料成本是其主要的成本构成, 其中, 企业在管理水平方面出现了很大的变化。 自动化生产加工 , 在 投资成本在整体运行成本中比重最大, 运行成本中, 维修成本的比重 就使得企业在生产过程中逐渐形成了数控加工 、 也非常大 , 要想更好的降低其成本维修费用一定要进行降低 , 这样才 各种阀门综合测试中心和提高安全方面得到了更好的发展。在改革 能更好的保证其运行的经济效益。
浅谈核电站的常见阀门类型和检修
浅谈核电站的常见阀门类型和检修摘要:阀门作为核电常见的设备类型,在核电装机容量不断提升的社会现状下,它的市场容量也不断提升,同时,也面临着较广阔的发展前景。
核电站中所采用的阀门类型多,涉及到核安全,无形之中增加了检修的难度,影响了核电站阀门的运行效率。
鉴于此,本文就核电站的常见阀门类型和检修展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:核电站;常见阀门类型;检修1.核电站阀门概述阀门是流体输送系统中用来改变通路截面和介质流动方向,控制输送介质流动的一种控制部件,它具有截断截流、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
在核电站一回路系统和二回路系统、循环冷却水系统及其各种核辅助系统和非核辅助系统中,阀门是应用最为广泛的通用机械设备,一座核电站装有近万台各种类型的阀门,它们在系统中执行各种不同的控制功能。
核电站里阀门种类繁多,结构复杂、控制方式各异,其功能也不同,阀门的安全与核电站的安全稳定运行关系密切,因此需要对阀门检修工作给予重视,确保阀门发挥其在系统中所承担的功能,保证核电站运行安全,保证核安全。
通常情况下,阀门的组成部分包括阀体、阀盖、阀瓣、阀杆、阀座、执行机构、密封件、填料、填料压盖、对应的连接件等,不同的部位扮演了不同的功能2.核电站常见阀门类型核电站所用阀门种类很多,凡是在其它工业上能见到的阀门,在核电站都能见到,但由于核电的特殊性,其阀门与其它工业阀门相比,在阀门结构上更复杂,尤其对于系统介质具有放射性的阀门,为了防止放射性物质泄漏,其阀门与管路接口采用焊接形式,在阀杆密封方面设计了多重密封,有的还在填料函处设计有引流管,以收集填料函处泄露出的介质,对于小口径阀门,则采用了波纹管+填料组合密封形式等等,所有阀门结构型式,其最终目的是保证阀门在系统上功能的实现,同时保证阀门密封的高可靠性,做到不泄漏。
2.1闸阀:核电站中,闸阀应用非常广泛,一回路、二回路、核辅系统等都有应用。
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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。