​恒立佳创：核电阀门概述

一、我国核电阀门的发展现状

（一）核电发展背景与阀门需求

我国核电事业起步于J事工业，20 世纪 70 年代初海军位置一艘压水堆核动力潜艇投入使用。自 1985 年自行设计建造秦山一期 30 万 kW 核电机组后，又通过自主研发或引进技术建成大亚湾、秦山二期等 6 座核电站，共 11 台机组投运，总装机容量达 870 万 kW，占全国发电装机容量的 2%。

我国计划到 2020 年建成 4000 万 kW 核电机组、在建 1800 万 kW 核电机组，核电占比将达 4%，平均每年至少新建两座百万 kW 级机组。已建成核电站中，除秦山三期采用加拿大重水堆外，其余均为压水堆，田湾核电站单机功率比较大，达 106 万 kW。此外，国内还在开展快中子增殖反应堆、高温气冷堆等研究试验堆项目，同时推进第三代压水堆核电机组（如 AP600、AP1000）的研究实验，该类型机组采用非能动原理，阀门使用量可减少 50%，电站寿期延长至 60 年。

以大亚湾核电站为例，核岛阀门占比 43.5%（1.3 万台），常规岛占 45%（1.35 万台），辅助设施占 11.5%（0.35 万台），两套百万千瓦核电机组合计需阀门约 3 万台。核岛阀门中，截止阀占 33.6%（4368 台）、隔膜阀占 26.2%（3406 台）、球阀占 12.8%（1664 台），三者合计占比 72.6%；安全等级方面，核 Ⅰ 级占 2.3%（300 台），核 Ⅱ、Ⅲ 级合计占 52%（6760 台），非核级占 45.7%（5940 台）。

（二）阀门投资与维修成本

核电阀门投资约占核电站建成价的 1.6%，以岭澳两座百万 kW 机组 35 亿美元建成价计算，阀门投资达 0.56 亿美元（约 4.6 亿元人民币）。按规划，到 2020 年新建核电站阀门总投资累计将超 70 亿元人民币，考虑物价上涨因素近百亿元。

维修更换方面，核电阀门费用占核电站维修总额的 50%。一座两台百万千瓦机组的核电站每年总维修费约 1.35 亿元人民币，阀门相关费用约 6700 万元；当运行装机容量达 2000 万 kW 时，每年阀门维修更换费用将达 6.7 亿元人民币。

（三）国产化进展与企业能力

目前我国核电站阀门除秦山一、二期使用部分国产产品外，其余核岛和常规岛阀门几乎全部进口。国内已有 19 家企业获得民用核承压设备设计和生产资格许可证，可生产闸阀、截止阀等多种核级阀门，其中 5 家企业（沈高、中核苏阀等）具备核 Ⅰ 级阀门设计生产能力，但国产阀门以非核级和核 Ⅱ、Ⅲ 级为主。

国内核级阀门研制始于 60 年代初，现已形成一定规模的设计、实验、制造和检测能力，成功研制出压水堆核岛核 Ⅰ 级电动闸阀、止回阀等高水平产品，为秦山核电站提供了大量阀门。一批老企业通过技术改造、人才培训、消化吸收国外技术提升能力，新兴企业也积极投入资源获取核级阀门设计生产资格，推动国产化进程。

（四）存在的主要问题

关键阀门长期依赖进口，国外技术封锁导致其成为核电国产化瓶颈。

高技术含量阀门技术尚未突破，主蒸气隔离阀、大口径安全阀（DN200mm）等产品缺乏成熟可靠的国产方案。

总体技术水平落后于国际先进水平，智能型驱动机构、具备在线诊断能力的核级闸阀等国内尚不能生产。

配套装置自动化程度低、可靠性差，电动执行机构控制精度不高、动作不灵敏，难以满足事故状态下的快速响应需求。

制造工艺落后、管理薄弱，多数企业以传统加工设备为主，劳动生产率低、生产周期长。

面临国际有名企业竞争，国外企业拥有近 50 年研发生产经验，产品种类全、技术先进、性能可靠，已应用于数百个反应堆。

二、国外核电阀门简介

国外核电阀门技术起步早、发展成熟，种类齐全、性能优良、可靠性高。美国 1942 年建成世界位置一座实验性核反应堆，前苏联 1954 年建成位置一座核电站，经过 60 余年发展，形成了完整的设计、实验、制造、检测体系。

美国西屋公司、加拿大维兰公司、法国法玛通公司等掌握着先进核电技术，维兰公司的核电阀门供货记录覆盖世界 90% 以上的核电站。国外企业垄断了先导式安全阀、主蒸气隔离阀等重要阀门的技术和市场，产品价格昂贵。

代表性国外企业包括：美国洛克威尔国际公司，生产公用事业、原子能工业用阀门，1974 年推出首台核电站用金属密封隔膜阀；德国苏尔寿 KSB 公司，专注于核电站泵和阀门制造，产品涵盖反应堆用截止阀、闸阀等；加拿大维兰工程公司，在全球 24 个国家供应核电阀门，拥有核 Ⅰ 级闸阀、主蒸气隔离阀等代表性产品；英国 Haatterley Heaton 公司，凭借六十年钢制阀门生产经验，其波纹管密封阀门广泛应用于全球核电站和核动力潜艇。

三、中国核电阀门的展望

我国阀门行业已形成较为完善的人才培养、科研、产品开发和制造体系，除少数特殊产品外，能满足国民经济各部门需求，具备实现核电阀门国产化的潜力和优势。

部分阀门拥有自主技术，如核岛用全封闭电动闸阀，采用特制电传动装置和无填料设计，利于系统安全运行和简化维护。

跟踪国外先进技术取得进展，已能设计生产钠冷快中子增殖堆用阀门，可为国外核电站检修提供部分核级阀门，在反应堆余热排出系统低流阻阀门研制上实现突破。

核电国产化政策持续推进，企业可借助政策支持，加大自主研发力度，联合协作厂家突破驱动装置、控制装置等关键瓶颈。

制造管理水平逐年提升，企业通过质量体系认证、引进数控加工中心等设备、建立综合测试中心，不断提高产品质量和检测能力。

国际合作空间广阔，可通过与国外企业合作，吸收先进技术、资金和管理经验，完善测试手段和检验方法，较终实现核电阀门国产化目标。

（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。）