核電閥門的技術現狀及發展方向

摘 要：伴隨著我國國民經濟快速的前進，我國能源問題面臨著前所未有的緊張問題。現在，為了確保我國資源的安全、優化資源配置、協助國民經濟的永續前進等這些方面考慮，我國制定了在火電發展的基礎上，極力推廣水電，恰當的開發一些新式資源的策略，就像核電或者風能發電。國內核電發展情況正在從補償性、實驗性轉變為進取性、策略性方向前進。這是正式發展使用核電的一個難得的好機遇，同時發展核電事業對閥門的需要也為國內外閥門市場帶來了發展機遇。

關鍵詞：核電閥門；技術現狀；研究分析；發展方向

1 核電行業的發展前景

1.1 國際上核電發展現狀

在國際市場上，核能發電已經是一項老練的措施。在2002年末對核能發電的計算，在全球投入使用的核能發電站已經有四百四十一個，有功容量之和達到三點五至三點六億千瓦，提供的電量占全世界供電量的百分之十六點一。其中已經有十七個國家使用核能發電占了全國發電量的四分之一以上，例如法國核電占了百分之七十七，韓國百分之三十八，日本百分之三十六，英國百分之二十八，美國百分之二十。但是因為美國三哩島發生的核意外以及前蘇聯發生的核意外，所以對于核電站的建設在安全方面有著不同的意見，同時也對核電站的建造效率以及大小產生影響。就像在上世紀七十年代，核電站發電量只占據總發電量的百分之二。發展到1988年，核電量就已經占了總電量的百分之十六。但是發生了這兩次意外之后，一直到2002年，所占比例都沒有發生變化。

1.2 我國核電發展現狀

在1985年，我國獨立自主的研究開發建成了秦山一期發電量在30萬千萬的壓水堆之后，我國又獨立自主的進行研究、同時借鑒國外先進技術等結合建成了秦山一期以及二期和三期、大亞灣、嶺澳還有田灣等六座核能發電站，有功容量之和達到了八百七十萬千瓦。

在2002年2月，秦山二期的一號設備開始投入到核電網中開始運行，5月份嶺澳核電站的一號設備也開始投入使用，秦山三期的一號設備也開始投入到核電網中進行使用。從1996年到2000年，我國開始建造的核電站有八座。估算等這八座核電站建成之后投入使用，有功容量的和能達到九百萬千瓦，大概占我國總發電量的百分之二，同時建成了秦山、大亞灣、田灣這三處的核能發電基地。

2 核電閥門市場前景與分析

2.1 市場需求

一座核電站中如果有兩套超過百萬千瓦級別的機組所需要各種閥門大概在三萬臺左右，這里NI以及CI大概都需要使用一點三萬臺閥門、BOP大概需要3500臺閥門。按照每年有二百五十萬千瓦核電機組運行，大約每年需要閥門在三點七五萬臺。

2.2 購置費用

核電工程造價分為基礎價（靜態投資）、固定價（靜態+價差）和建成價（動態投資）。其中，閥門的投資額一般占NI、CI、BOP部分設備供應費用的3.8%，占基礎價的2%左右。一座有兩套百萬千瓦級機組規模的壓水堆核電站其總造價（基礎價）在42億美元左右，建成價在53億美元左右。其中，閥門的投資額一般占NI、CI、BOP部分設備供應費用的3.8%，在總造價（基礎價）的2%左右，即為0.84億美元，約合人民幣6.97億元。如前所述，在未來的11年間，每年需要有250萬千瓦核電機組開工，按21億美元/百萬千瓦的基礎價計算，即平均每年有52.5億美元的資金用于核電站建設。對于閥門行業意味著每年1.05億美元（約合人民幣8.71億元）的巨大市場。當然，如果在核電站建設連續、核電設備批量采購的情況下，核電站的造價（基礎價）會降至16億美元/百萬千瓦左右，閥門行業的份額會在每年0.8億美元（約合人民幣6.64億元）左右。11年合計8.8億美元（約合人民幣73.04億元）。

2.3 維修費用

大概每年凈對閥門的維修支出就占了維修總支出的一半。核電站運營工作中的費用有建成價格、運營修理費用、燃料費用這三個方面組成。這里建成價格大多都是核電能夠正常運轉所需費用的百分之五十七，運轉中維修費用占了百分之二十九，燃料費用占了百分之十四。但是在運轉中對核電站設備維修總支出能占運轉成本的十分之一，比如一座核電設備有兩臺能夠達到百萬千瓦的機組，其最根本的建造價格在四十二億美元，那么在能夠運轉使用的年限中需要七點三四億美元，僅僅整修閥門就需要三點六七億美元，假如這兩臺機組壽命為二十年，每年需要整修閥門的成本就是一點五二億人民幣。

3 閥門行業存在的問題

3.1 重要的核電站閥門技術尚未突破。我國閥門行業已經能夠生產核電站用核級閘閥、止回閥、蝶閥、球閥、隔膜閥等系列閥門。但配套閥門檔次不高，在技術層次上處于下游水平，而在主蒸氣隔離閥、大口徑安全閥（DN200mm）等技術含量高的閥門研制和生產上尚未取得重大突破。

3.2 這種核電開關的整體水平相對與世界整體水平是有一定距離的，例如智能驅動結構現在在我國處于空白期，但在國外確實運用廣泛。在對設備出現故障能夠在線檢查并且排除故障的核級閥門，因我國的生產技術低下，自動化水平不好，并不能夠生產投入使用。

3.3 在機組中關鍵的設備一般自主性比較差，不穩定。針對核電站所使用的閥門來講，在發生故障的時候，能夠及時準確的做出反應真的很重要，就像主蒸汽隔離閥門按照標準規范打開的時間只有幾秒，但是如果這中間出現錯誤，就會帶來很嚴峻的結果。所以，閥門中產生動力的設備其品質以及作用很關鍵。但是在我國閥門中電力產生動力的機構掌控水準不高，仍舊處在上世紀八十年代發達國家的技術，和現代發達國家的差別很大。經過執行構造的掌控準確度還是比較低，運轉不靈活，和發達國家同樣功能的設備相比相差甚遠。

3.4 生產閥門的技術水平低，管制意識不高。現在，即使有一些生產閥門的單位取得了國家投資進行創新改革，生產水平在一定程度上有所提升，但是此行業整體的水平還是很低。就像加工使用的機床只有很小一部分的單位有數控機床，剩余的大多數單位主要還是使用萬能機床，生產效率不高、時間長。

3.5 我國生產核電機組使用的閥門產業會受到國際市場中著名單位的擠壓。國際市場中存在著研究開發核電閥門設備五十多年歷史的單位，生產出的產品技術成熟、品種眾多、功能穩定，并且早已在國內外眾多的壓力堆上有所運用。尤其是主蒸汽隔離閥門，我國的生產技術還不能獨立自主的生產出來，這方面，國外市場就占據了很大的優勢。

4 展望

4.1 部分閥門我國擁有專利。如我國自行設計制造的核島（NI）用全封閉電動閘閥，該閥采用特制的電傳動裝置和旋轉一直線運動傳動副，無填料，對于系統的安全運行和簡化維護保養都有著積極的意義。

4.2 核電領域國產化程度不斷提高，對解決閥門配套能力有利。為降低核電造價，國家在核電產業政策上，積極推動各項重要設備的國產化工作，對于生產核電閥門企業來講，在爭取國家產業政策支持的基礎上，加大自主研發的力度，聯合各外協作廠家，可以在閥門驅動裝置、控制裝置和傳動裝置等方面取得突破，解決制約閥門整機性能提高的瓶頸問題。

4.3 閥門行業制造管理水平在逐年提高。現在，我國很多閥門企業已不滿足于生產中低壓、自動化程度低的通用閥門，不滿足于粗放的生產管理方式。各企業都在通過不斷的進行質量體系認證、國家核安全認證等方式提高企業的質量管理水平，通過不斷引進新設備，如數控加工中心、自動焊生產線等提高閥門的加工制造能力，通過建立各型閥門的綜合測試中心、專用試驗回路，提高對安全閥、節流閥、疏水閥和減壓閥等特殊閥門的性能檢測水平。