​恒立佳创：华龙一号核电站中气动调节阀配套电仪附件的选型探讨

华龙一号核电站所用调节阀以气动薄膜调节阀为主，配套电仪附件包括阀门定位器、电磁阀、限位开关、过滤减压阀，部分还配备保位阀和继动器。选型时除需满足阀门规格书规定的性能指标、过程 / 电气接口及安装要求外，还需符合核电站鉴定等级、辐照、地震、防爆、水淹等特殊要求。

一、气动调节阀配套电仪附件的技术要求

电仪附件的安全等级、鉴定等级、抗震等级和质保等级等，均不得低于阀门本体的电气分级，具体要求可查阅阀门技术规格书和采购清单。同一采购包及同一阀门厂供货的不同采购包中，同类阀门附件的选型种类（含过程接口和电气接口型式）应在满足功能需求的前提下尽量精简，以方便备品备件采购管理，提升附件替换性。

（一）过程接口和电气接口

过程接口：电磁阀、过滤减压装置等附件的气源接口统一要求为 1/4" NPT。若无法提供，卖方需主动提出并获得买方认可，可提供匹配分级的转换接头，同时明确气管尺寸；若对气量有要求，需明确气管尺寸，未明确则由买方统一考虑。

电气接口：带快速接头的附件，卖方需告知买方并按防爆、鉴定等级等商定供货范围。若插头与电缆接线不允许现场自行操作，供货商需提供插座、双锁紧插头及至少 4m 带屏蔽层的电缆；若允许现场接线，只需提供插座、双锁紧插头及工具（如需）。双锁紧插头需与买方电缆外径和芯线截面积匹配，且保证电缆屏蔽层与附件金属壳体的屏蔽连续性。不带快速接头但需自带电缆的附件，卖方需与买方探讨电缆外增金属软管的可行性及方案。核级阀门附件需按买方电缆外径配备双锁紧格兰，非核级附件无需提供格兰，但进线口螺纹孔径需适配电缆外径，端子规格需与电缆芯线截面积匹配。

（二）阀门定位器选型

阀门定位器分为电气式和气动式，气动式需与电气转换器（I/P）配合使用，关键作用是改善调节阀工作特性、实现精细定位、提高线性度、减少信号传递滞后、改变流量特性及实现反向动作，是调节阀的关键附件。控制系统输出 4～20mA 控制信号，经电气阀门定位器或电气转换器转换为 0.02～0.1MPa 气信号控制阀门。

华龙一号核电站常用的阀门定位器有 FISHER 的 3582 气动定位器（配 546 电气转换器）、ABB 的 V18345 电气阀门定位器和上自仪七厂的 8200 电气阀门定位器。智能电气阀门定位器具有抗管道振动、测量精度高、结构简单、便于调试维护、可提供丰富阀门状态信息及支持非接触式阀位测量、可分体安装等优势，在普通工业用阀中应用占比逐步提升。目前，华龙一号核电站已在不执行安全功能且安装环境良好的区域试点应用智能阀门定位器，但控制信号和阀位反馈信号仍采用 4～20mA 电流信号硬接线传输，未充分利用其监测、标定和诊断功能。

（三）电磁阀选型

配套电磁阀多为直动式两位三通型，通过控制气路通断实现主阀快速通断，与执行机构配合确保电源或气源故障时阀门处于安全位置。华龙一号核电站对电磁阀的要求为：额定电压 48VDC（电压范围 39～53VDC），功率不超过 30W，需配二极管且不带电缆。电磁阀的流通能力（Cv 值或 Kv 值）需根据气动执行机构型号、行程时间及阀门是否分体安装计算确定，气路设计需避免上游供气管路缩径，以防延长阀门响应时间。

电磁阀断电瞬间产生的反向电动势会造成电磁感应干扰及接点电火花 / 电弧干扰，影响测控设备安全与可靠性。可在电磁阀线圈两端并联放电二极管（适用于灵敏度要求不高的场合），或并联电阻和二极管（适用于灵敏度要求高的场合）。二极管需保证正向最大电流大于电磁阀正常工作电流，反向击穿电压大于比较大供电电压。

（四）限位开关选型

限位开关需为机械式转换触点，触点容量要求 48VDC 1A。选型时需考虑阀门采购清单中的介质温度，确保在所处环境下长期稳定工作。结合供货商核级鉴定试验的电缆配置及经济性，限位开关一般需自带低烟无卤阻燃电缆，防爆型限位开关除外。

（五）过滤减压阀选型

过滤减压阀需在 0.4～0.9MPa（表压）的供气压力范围内正常工作。

（六）分体安装阀门的要求

部分阀门因所处管线振动大、安装区域为高放射区或不易接近区域，需将阀门本体与电气附件分体安装，具体要求如下：

供货范围：分体安装部件间及与阀门本体执行机构间的气管不属于供货范围，但供货商需提供气管两端的管接头；需提供分体安装部件的安装附件（如螺栓螺母），仪表架、仪表管支架除外（特殊要求成套供货的除外）。阀门包装运输前需拆除分体安装部件，单独包装并做好标识。

提交信息：供货商需提供气路连接详图，注明执行机构接口型式、分体部件接口型式、管接头规格及适配气管尺寸；同时提供分体部件的详细安装信息，包括底板尺寸、安装孔定位及开孔尺寸、安装附件规格等。

二、典型问题及经验反馈

华龙一号核电站国内首堆福清 5 号机组已商运发电，工程安装和调试过程中暴露出部分电仪附件选型问题，相关经验总结如下：

（一）双锁紧格兰相关问题

双锁紧格兰可锁紧电缆和电缆金属保护软管，起到机械保护（防止电缆外皮损坏）和电磁兼容屏蔽作用。普通格兰无法可靠连接金属软管，导致电缆裸露，长期运行易引发机械损伤和电磁干扰。借鉴二代加项目经验，华龙一号核电站将部分普通格兰更换为双锁紧格兰，既提升了美观性，又增强了核电站的安全性和运行可靠性。

（二）安全壳内限位开关问题

安全壳打压试验压力约 0.58MPa.A，限位开关微动开关多为氮气密封，不同型号耐受环境压力不同。某常用品牌 K1 级产品可在 0.6MPa 环境压力下正常工作，而 K3 级 / NC 产品只能耐受 0.1MPa，导致其在安全壳打压期间因超压失效，引发阀门反馈信号异常。

解决措施：梳理安全壳内限位开关，按打压期间是否需要工作分类处理。需正常工作的，选型时确保其耐受环境压力高于打压试验压力；无需工作的，提示运维人员试验期间不以该反馈信号为准，可能造成长久损伤的则在试验期间拆除。

（三）智能阀门定位器的阀位反馈信号问题

华龙一号核电站采用事故后 30 分钟不干预的设计改进，辅助给水系统相关智能阀门定位器的阀位反馈信号需满足相应的可靠性和稳定性要求，后续需进一步优化选型和应用方案，充分发挥智能定位器的优势。

（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。）