核电站阀门的选用

首先掌握阀门的核安全性能要求，核安全级别， 设计制造级别，质量保证级别，抗震级别，抗辐照等要求，其次是介质的性能、流量特性，以及温度、压力等性能，然后结合工艺和操作等其他因素，选用相应的结构形式、型号规格的阀门。阀门的选用可参照表26-20。

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(1) 根据核电阀门的安全级别进行选择

核电站用阀在选择时主要依据阀门所处安装位置 及核安全级别。核1级阀门，特别是安全壳内的核一级阀门，其明显的特点是阀门采用焊接连接，材料采用低碳奥氏体不锈钢，密封面堆焊司太立硬质合金， 中法兰加有密封焊，填料加有碟簧预紧或波纹管密封，确保阀门无任何外泄漏产生。这类阀门主要采用 楔式闸阀、截止阀、止回阀、全封闭安全阀等结构形式，能在高温下可靠工作。球阀、蝶阀、隔膜阀等一 般zui高用于核2级、3级。

与核安全级相关的内容有：规范等级要求，抗震类别要求，质保要求，电气分级要求等。

规范等级即设备设计制造的等级，它对应于核安全等级1、2、3级。

抗震类别表明设备承受地震载荷的能力。通常分为1A、1E级。

电气分级按RCC-E的Kl、K2、K3、NC四个级 另。K1级是指在电离辐射环境下工作40年和地震事故下维持可运行性和LOCA (失水事故）下保持运行 的级别，K2级是指在电离辐射正常境下工作40年和 地震事故工况下维持可运行的级别，K3级是指在正 常环境下工作40年和地震事故期间保持运行的级别， NC级是指在正常环境下工作40年的级别，适用非核级阀门使用。

质保等级是核级阀门和非核级阀门质量保证中zui重要的内容，将在后面章节重点介绍。

(2) 根据流量特性选用阀门

阀门启闭件及阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性。在选择阀门时，必须考虑到这一点。

①开关型阀门具有快速启闭特性的阀门。通常选择流阻较小、流道为直通式的阀门。这类阀门有 闸阀、截止阀、球阀、蝶阀。

②控制流量用阀门通常选择易于调节流量的阀门，如调节阀、节流阀，其阀座尺寸与启闭件的行程之间接近正比例关系。旋转式（如球阀、蝶阀）和 挠曲阀体式（隔膜阀）阀门也可用于节流控制，但通 常仅在有限的阀门口径范围内适用。在多数情况下， 人们通常采用改变截止阀的阀瓣形状后作节流用③换向分流用阀门根据换向分流需要，这种阀可有三个或者更多的通道，适宜于选用多通截止阀或球阀。大部分换向分流用的阀门都选用这类阀门。 在某些情况下，其他类型的阀门，用两只或更多只适 当地相互连接起来，也可用作介质的换向分流。

④带有悬浮颗粒的介质用阀门如果介质带有悬浮颗粒，zui适于采用其启闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门。如平板闸阀。

(3)根据连接形式选用阀门

阀门与管路的连接形式有多种，其中zui主要的有螺纹、法兰及焊接连接。

①螺纹连接这种连接通常是将阀门进出口端 部加工成锥管或直管螺纹，使之旋人螺纹接头的管道 上。由于这种连接可能出现较大的泄漏沟道，故可用密封剂、密封胶带或密封垫来堵塞这些沟道。如果阀体的材料是可以焊接的，螺纹连接后还可进行密封 焊。如果连接部件的材料允许焊接，但线胀系数差异 很大，或者工作温度的变化幅度范围较大，螺纹连接 部必须进行密封焊。采用螺纹连接的阀门其公称尺寸不大于DN50。如果通径尺寸过大，连接部的安装和 密封十分困难。

②法兰连接法兰连接的阀门，其安装和拆卸都比较方便。但是比螺纹连接的笨重，相应价格也较高。故可适用于各种通径和压力的管道连接。但当温 度超过350°C时，由于螺栓、垫片和法兰的蠕变松弛，会明显地降低螺栓的负荷，对受力很大的法兰连 接就可能产生泄漏。

③焊接连接适用于各种压力和温度，在较苛 刻的条件下使用时，比法兰连接更为可靠。但是焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困难，所以它的使 用限于通常能长期可靠地运行，或使用条件苛刻、温度压力较高的场合。公称尺寸不大于DN50的焊接 阀门通常具有焊接插口来承接带平面端的管道。由于承插焊接在插口与管道间形成缝隙，因而有可能使缝 隙受到某些介质的腐蚀，同时管道的振动会使连接部位疲劳，因此承插焊接的使用受到一定的限制。在公称尺寸较大，使用条件苛刻，温度较高的场合，阀体常采用坡口对焊连接。

(4)根据介质性能选用阀门

许多介质都有一定的腐蚀性，同一种介质，随着温度、压力和浓度的变化，其腐蚀性也不同。核电阀门除此之外，还必须具有良好的抗辐照、抗冲击和抗晶间腐蚀性能。因此，应根据材料耐腐蚀和耐辖照性能，选择适宜于核电工况的阀门。

①铸铁阀门适用于温度和压力较低的水、蒸 汽、空气等介质中工作。在核电站中用量极少。球墨铸铁阀门耐蚀性较强，能在一定浓度的腐蚀介质中使 用。镍铸铁（奥氏体不锈钢铸铁）阀门耐碱性能比灰 铸铁、球墨铸铁阀门强，在海水具有较好的耐腐蚀 性，是一种理想的海水阀用材料。

在核动力装置的设备和管道上不允许采用铸铁阀门，只有在辅助系统内非关键性阀门的制造上才可以 使用。

②碳素钢阀门其耐蚀性能与灰铸铁相近，稍 逊于灰铸铁。碳素钢是核电站中非核级、核3级和部分核2级阀门广泛采用的材料。碳素钢也可以用于核 1、2级阀门的非承压件上，如支架、手轮等。

③不锈钢阀门耐大气性优良，能耐大多数碱、 水、盐、有机酸及其他有机化合物的腐蚀，尤其耐辐 照性能更具特色，是核电站核1、2级阀门的材料。一般情况下，不锈钢承压零件必须采用ASME BPVC-fl-EHL表2A和表2B中规定的材料或法国 RCC-M M3301、M3306 规定的材料。

阀杆和承压螺栓常采用沉淀硬化钢制造。填料多用石墨纤维或膨胀石墨。

含钼2%?4%的不锈钢，如0Crl7Nil2Mo3 (RCC-M Z5CND17-12、Z6CND17-12) Z2CND18-12控氮等，其耐蚀性能比铬镍不锈钢（304型）更为 *。

含钛或铌的不锈钢对晶间腐蚀有较强的抗力。

④铜阀门对水、海水、多种盐溶液、有机物 有良好的耐蚀性能。在核电站中它主要用于与海水经常接触的阀门或阀门部件。

⑤钛阀门钛是活性金属，在常温下能生成耐蚀性很好的氧化膜。它能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、湿氯、氧化性酸、有机酸、碱等的腐蚀。此外在一些重要的地方，也采用钛合金的阀门。

⑥锆阀门锆也属于活性金属，它能生成紧密的氧化膜，它对硝酸、铬酸、碱液、熔碱、盐液、尿 素、海水等有良好的耐蚀性能，但不耐氢氟酸、浓硫 酸、王水的腐蚀，也不耐湿氯和氧化性金属氯化物的腐蚀。

此外，陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门以及各种衬里阀门，核电站也有一定的应用。