​恒立佳创：核电阀门关键特性、技术要求及分类总结

核电阀门是核电站核岛（NI）、常规岛（CI）及电站辅助设施（BOP）系统的关键介质控制设备，按安全级别分为核安全 Ⅰ-Ⅲ 级和非核级（Ⅰ 级要求较严），对核电站的安全、稳定、可靠运行至关重要。

一、关键重要性

核电站阀门用量大、应用广，一座两套百万千瓦级压水堆核电站需约 3 万台阀门。虽其投资额只占核电站总投资的 2% 左右，但每年维修费用占电站维修总额的一半以上。主蒸汽隔离阀、稳压器安全阀等关键阀门及一回路核级阀门，直接关系核电运行安全，国际原子能组织（IAEA）数据显示，阀门故障或失效是导致停机、停堆甚至核泄漏事故的重要原因。

二、严苛技术要求

核电阀门技术要求远高于常规火电阀门，关键要求包括：

强度与刚度：需承受压力和温度交变载荷，无明显弹塑性变形，需通过有限元应力分析和抗震计算保障可靠性；

密封性：一回路介质含放射性，需杜绝外泄漏，依赖结构设计、质量密封件及焊接连接方式实现；

使用寿命：设计寿命 30-40 年，需验证完成规定工作循环的能力，减少维修频次；

清洁度：一回路介质为高纯度硼化水，接触部件需光滑（金属表面粗糙度 Ra<6.3μm），满足严格清洁规程；

安全可靠性：适配正常、异常、危急等各类工况，耐受地震、LOCA 失水事故，样机需经多类模拟工况试验；

材料性能：主体多采用低碳 / 较低碳奥氏体型不锈钢，阀杆等部件用高性能合金，非金属密封材料需严控氯、氟、硫离子含量；

控制装置：事故工况阀门需动作及时准确，驱动装置性能关键（如主蒸汽隔离阀需几秒内开启）；

规范与质量：需符合 HAF、ASME、IEEE 等国内外规范，企业需建立完善质保体系，全程可追溯，接受严格监督；

文档齐全：从立项到出厂需建立完整档案，包含设计、工艺、检测等各类文件；

一回路特殊要求：需满足抗辐照（累积剂量 1200000GY）、无外漏、填料垫片氯离子 < 100ppm、禁用铝锌等材料、通过 LOCA 试验、结构易拆装、抗震等特殊要求。

三、分类与应用分布

1. 按应用系统分布

核岛（NI）：占阀门总量 43.5%，技术难度比较高，关键是将核能转化为热能；

常规岛（CI）：占比 45%，用量较多，口径较大，压力温度参数较低，负责热能转电能；

辅助设施（BOP）：占比 11.5%，用量少、技术难度比较低。

2. 核岛（NI）主要阀门类型及特性

核岛阀门按类型可分为闸阀、截止阀、止回阀等十余种，关键类型如下：

截止阀：占 NI 阀门 33.6%，口径多 < 50mm，有填料式、波纹管式等结构，适配辅助管线水和蒸汽介质；

隔膜阀：占比 26.2%，公称通径 DN8~500mm，用于核岛放射性水蒸气、重水系统；

球阀：占比 12.8%，通径 DN6~350mm，压力 1.0~14.5MPa，工作温度 - 196~500℃；

止回阀：占比 7.2%，含旋启式、升降式等结构，适配不同口径和压差需求；

蝶阀：占比 5.7%，通径 DN50~1200mm，有衬胶、偏心金属密封等类型，用于冷却、风道等系统；

闸阀：占比 5.0%，口径多≥80mm，核 Ⅰ 级需用锻件，有 4 种主流结构，适配主回路等关键场景；

调节阀：占比 3.5%，通径 1.5~500mm，压力 4.1~68.8MPa，保障自动化精细控制；

安全阀：占比 2.5%，通径 15~200mm，有波纹管密封、带助动器等结构，关键用于稳压器、主蒸汽系统保护；

其他：还包括减压阀、疏水阀、隔离阀、电磁阀等，各有特定适配场景。

核岛阀门按安全等级分，核 Ⅰ 级占 2.3%、核 Ⅱ 级 30%、核 Ⅲ 级 22%、非核级 45.7%，比较高技术参数为：比较大口径 1200mm（核 3 级蝶阀）、比较高压力约 1500 磅级、最高温度约 350℃，介质以冷却剂（硼化水）为主。

（恒立佳创是恒立集团在上海成立的一站式客户解决方案中心，旨在为客户提供恒立全球12个生产制造基地生产的液压元件、气动元件、导轨丝杆、密封件、电驱电控、精密铸件、无缝钢管、传动控制与系统集成等全系列产品的技术支持与销售服务。）