​恒立佳创：核岛阀门选型关键因素与流程

核岛阀门选型是核电工程的关键环节，直接关系核电站的安全、可靠性和运行寿命。选型过程复杂，需综合考量多项严苛因素，遵循规范流程开展。

一、关键考虑因素

（一）安全等级

依据阀门在核安全功能中的作用分级，如 IAEA、RCC-M、ASME III 中的 SC 1-3 或 N1-N4 级。等级越高，对设计、材料标准、制造工艺、检验试验（含抗震、质保、无损检测比例）的要求越严格，明确安全等级是选型的首要任务。

（二）抗震类别

需确保阀门在运行基准地震（OBE）和安全停堆地震（SSE）发生时及发生后，保持结构完整性和功能正常。分为抗震 I 类（承受 SSE）、抗震 II 类（承受 OBE）和非抗震类，需通过抗震分析和 / 或鉴定试验验证。

（三）功能要求

关键功能包括隔离、调节、止回、卸压、疏水、取样等；操作要求涵盖常开、常闭、频繁操作、快速动作等，如主蒸汽隔离阀需在几秒内关闭；泄漏率要求严苛，按 ASME B16.104 的 VI 级或 RCC-M 的 T 级等标准分级；调节阀需明确线性、等百分比等流量特性，流通能力（Cv/Kv 值）需满足系统流量需求。

（四）介质特性

介质类型包括高温高压水、饱和蒸汽、硼酸溶液、放射性液体 / 气体等；温度范围从常温到 300-350°C，压力比较高达 15.5MPa，直接影响材料选择和密封设计；部分介质具有放射性，要求材料耐辐照，阀门需便于远距离操作维护；存在硼酸腐蚀、应力腐蚀开裂等问题，需适配耐腐蚀材料；一回路等对核清洁度要求极高，部分介质为两相流，可能引发闪蒸、气蚀和振动。

（五）运行环境

阀门安装环境多样，包括安全壳内（高温高压、高湿辐照、LOCA 事故环境）、安全壳外、厂房内及室外，需考虑环境温湿度、化学喷溅、火灾风险等因素，必要时进行防火设计。

（六）材料选择

阀体 / 阀盖：常用碳钢（A106 Gr.B、A105）、不锈钢（304/304L、316LN 等）、合金钢（F22、F91）、镍基合金（Inconel 600/690）等，需满足强度、耐腐蚀性、耐辐照性、可焊性等要求，符合 RCC-M M 篇、ASME II 等核级材料规范。

内件：阀杆、阀瓣等内件选用更耐腐蚀耐磨的材料，如 Stellite 硬质合金堆焊、17-4PH 沉淀硬化不锈钢等。

填料 / 密封：采用核级柔性石墨填料、金属密封等，弹性体密封需耐介质和辐照，严禁使用石棉。

（七）阀门类型选择

闸阀：用于隔离，流阻小，适用于清洁介质，核岛大口径主管道常用，需注意热态卡涩问题。

截止阀：兼具调节和隔离功能，调节性能好但流阻大，广泛应用于仪表引压管等场景，角式截止阀可用于排污。

止回阀：防止介质倒流，常用旋启式和升降式，需防范水锤问题。

球阀：启闭迅速、流阻小、密封好，全通径用于隔离，V 型用于调节，金属密封球阀在高温高压场景应用增多。

蝶阀：结构紧凑、启闭快，大口径低压隔离常用，高性能偏心蝶阀可用于较高压力和调节。

隔膜阀：流路光滑无死角，阀杆与介质隔离，适用于高放射性或腐蚀性介质。

调节阀：专门用于精细控制流量、压力等，类型多样，需按工况选型。

安全阀 / 泄压阀：用于超压保护，需严格计算排量并通过型式试验认证。

特殊阀门：如非能动系统用爆破阀、真空破坏阀等。

（八）端部连接

焊接：一回路等关键系统优先对焊连接，可靠性高、无泄漏点，小口径可用承插焊。

法兰：便于拆卸维护，需选用核级法兰，匹配合适的密封面型式和垫片。

螺纹：只适用于小口径、低压辅助系统，核岛应用受限。

选择时需综合考虑密封可靠性、强度、可维护性、安装空间和成本。

（九）执行机构

手动：手轮、齿轮箱，适用于不重要、操作频率极低的阀门。

电动：应用较广，需满足核级要求，重要阀门需具备失电安全位置功能。

气动：动作快、结构简单，需洁净干燥气源，适用于快速启闭或调节阀。

液动：输出力大、动作快，用于大口径、高压差、需快速关闭的关键阀门。

选择依据包括操作力矩 / 推力、动作速度、控制要求、动力源可用性、安全失效位置和环境条件。

（十）质量保证与鉴定

阀门制造商需具备完善的核质保体系，持有 ASME N、NPT 等证书或国家核安全门部许可证。核级阀门需通过冷态性能、热态性能、寿命、地震、LOCA、防火等严苛型式试验，其中 LOCA 试验是安全壳内安全级阀门的关键鉴定项目。

（十一）法规、标准与规范

需遵循国际标准（IAEA Safety Standards、ASME III 等）、法国 RCC-M 规范、中国 HAF 系列法规、NB/T 系列标准等，同时参考 ISO、EN 等通用标准相关部分。

二、选型流程概要

（一）明确设计输入

获取系统设计参数，包括介质、压力温度、流量、功能要求、安全等级、抗震类别、安装环境等关键信息。

（二）初步筛选阀门类型

根据功能、介质、压力温度、操作要求等，确定闸阀、截止阀等适用的阀门大类。

（三）确定关键规格

明确公称通径、压力等级、端部连接型式、材质、填料密封型式、执行机构类型及规格等关键参数。

（四）详细技术评估

评估初选型号是否符合所有设计输入要求，审查制造商资质、业绩、质保体系及设计鉴定报告。

（五）询价与澄清

向合格供应商发出包含技术规格书和数据表的询价文件，评审报价和技术澄清内容。

（六）技术评标与选厂

综合技术符合性、鉴定状态、业绩、质保能力、价格等因素，选定供应商。

（七）设计确认与制造见证

审查供应商图纸和计算书，参与材料检验、焊接、无损检测等关键节点的制造见证。

（八）工厂验收试验

见证或审查出厂试验报告，包括壳体试验、密封试验、动作试验、清洁度检查等，确保符合规范要求。

（九）安装、调试与维护

确保正确安装、对中和调试，制定定期操作、填料更换、泄漏监测等维护规程。

三、总结

核岛阀门选型是涉及核安全、系统设计、材料科学等多领域的系统工程，关键需遵循四大原则：一是安全第一，严格遵循安全分级和抗震要求；二是可靠性至上，选择经充分验证的设计、材料和工艺；三是合规性，满足所有适用的核安全法规和行业标准；四是重视鉴定验证，尤其是关键阀门的 LOCA 鉴定；同时需选择具备核级阀门设计制造经验和资质的供应商。

（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。）