核電閥門技術(shù)問題分析與前景展望

趙銀龍

哈電集團哈爾濱電站閥門有限公司 黑龍江哈爾濱 150000

核電的發(fā)展對我國的能源供應(yīng)是有很大的促進作用的，同時在能源結(jié)構(gòu)方面也得到了很大的發(fā)展。核電在發(fā)展過程中從試驗性階段一直發(fā)展到戰(zhàn)略性階段是非常快速的，同時，經(jīng)濟社會發(fā)展環(huán)境也給了核電發(fā)展提供了非常好的機會，這樣就使得核電在發(fā)展過程中，閥門生產(chǎn)有了更好的發(fā)展前景，因此，要對其技術(shù)現(xiàn)況進行更好的研究，這樣能夠更好地促進生產(chǎn)技術(shù)方面得到更好的提高。

1 概述

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，對我國能源行業(yè)提出了非常緊迫的要求。目前，從保證我國的能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、支持國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等多方面迫切需要出發(fā)，我國已制訂立足于火電，大力發(fā)展水電，適度開發(fā)新型能源的政策，如核電和風(fēng)力發(fā)電等。我國核電的建設(shè)正從試驗性、補償性調(diào)整為向戰(zhàn)略性和進取性的發(fā)展。這對于我國的核電事業(yè)是一個極好的發(fā)展機會，而核電站閥門的巨大需求則給國內(nèi)外閥門生產(chǎn)廠商帶來了廣闊的市場前景[1]。

2 核電閥門技術(shù)問題分析與前景展望

2.1 購置費用

核電工程造價分為基礎(chǔ)價（靜態(tài)投資）、固定價（靜態(tài)+價差）和建成價（動態(tài)投資）。其中，閥門的投資額一般占NI、CI、BOP部分設(shè)備供應(yīng)費用的3．8%，占基礎(chǔ)價的2%左右。一座有兩套百萬千瓦級機組規(guī)模的壓水堆核電站其總造價（基礎(chǔ)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(shè)備供應(yīng)費用的3．8%，在總造價（基礎(chǔ)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(chǔ)價計算，即平均每年有52．5億美元的資金用于核電站建設(shè)。對于閥門行業(yè)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(dāng)然，如果在核電站建設(shè)連續(xù)、核電設(shè)備批量采購的情況下，核電站的造價（基礎(chǔ)價）會降至16億美元/百萬千瓦左右，閥門行業(yè)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）。

2.2 維修費用

每年核電閥門的維修費用一般占核電站維修總額的50%左右。而核電運行成本包括投資成本（建成價）、運行維修成本和燃料成本3部分。其中投資成本一般占核電運行成本的57%，運行維修成本占29%，燃料成本占14%。而運行成本中的大修費（維修總額）占核電運行成本的10%，以一座有兩套百萬kW級機組規(guī)模的壓水堆核電站為例，其總造價（基礎(chǔ)價）在42億美元左右，則相應(yīng)的全服役周期的大修費用為7．34億美元，閥門的維修費用為3．67億美元，假定核電站的服役周期為20年，則每年核電站需花費在閥門上的維修費用為0．184億美元（約合人民幣1．52億元）。

2.3 設(shè)計水平與制造設(shè)備

根據(jù)當(dāng)前的設(shè)計水平，核級閥門國產(chǎn)化率可以達到75%-80%，仍有20%-25%的閥門需要依靠進口，尤其是一些技術(shù)含量高的，需要進行完整應(yīng)力、抗震、抗沖擊、抗腐蝕等計算的核電閥門，如主蒸汽隔離閥、大口徑安全閥、抗地震控制閥等仍未打破技術(shù)壁壘而受制于國際市場。除了設(shè)計水平，制造設(shè)備也是阻礙核電閥門國產(chǎn)化的技術(shù)難題，如毛坯件生產(chǎn)設(shè)備，機加工設(shè)備、輔助制造設(shè)備等。國內(nèi)大多以萬能機床為主，產(chǎn)品精度不高、效率低。對于鍛焊結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品，真空電子束焊接工藝和剪切擠壓技術(shù)都未得到普遍的推廣應(yīng)用，這也阻礙了核電閥門的國產(chǎn)化發(fā)展。針對于核電的大型鑄造技術(shù)、焊接技術(shù)，國外已經(jīng)很成熟，但國內(nèi)閥門行業(yè)還在研究階段[2]。

3 展望

3.1 部分閥門我國擁有專利

如我國自行設(shè)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(zhuǎn)一直線運動傳動副，無填料，對于系統(tǒng)的安全運行和簡化維護保養(yǎng)都有著積極的意義。

3.2 核電領(lǐng)域國產(chǎn)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(chǎn)業(yè)政策上，積極推動各項重要設(shè)備的國產(chǎn)化工作，對于生產(chǎn)核電閥門企業(yè)來講，在爭取國家產(chǎn)業(yè)政策支持的基礎(chǔ)上，加大自主研發(fā)的力度，聯(lián)合各外協(xié)作廠家，可以在閥門驅(qū)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[3]。

3.3 閥門行業(yè)制造管理水平在逐年提高

現(xiàn)在，我國很多閥門企業(yè)已不滿足于生產(chǎn)中低壓、自動化程度低的通用閥門，不滿足于粗放的生產(chǎn)管理方式。各企業(yè)都在通過不斷的進行質(zhì)量體系認證、國家核安全認證等方式提高企業(yè)的質(zhì)量管理水平，通過不斷引進新設(shè)備，如數(shù)控加工中心、自動焊生產(chǎn)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(jié)流閥、疏水閥和減壓閥等特殊閥門的性能檢測水平。

4 結(jié)語

經(jīng)濟在不斷發(fā)展過程中，科學(xué)技術(shù)水平也得到了很大的提高，在這種情況下，閥門生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)展過程中對生產(chǎn)中低壓、自動化程度非常低的通用閥門出現(xiàn)了不在進行生產(chǎn)的情況，同時在生產(chǎn)管理方式方面也發(fā)生了很大的變化，這樣就使得閥門生產(chǎn)企業(yè)在不斷發(fā)展過程中出現(xiàn)了很大的變化。很多的企業(yè)在發(fā)展過程中對質(zhì)量提出了更高的要求，同時在安全認證方面也進行了改變。并對新的設(shè)備進行引進，這樣就使得企業(yè)在生產(chǎn)過程中逐漸形成了數(shù)控加工、自動化生產(chǎn)加工，在各種閥門綜合測試中心和提高安全方面得到了更好的發(fā)展。在改革開放不斷深人的過程中，我國的閥門行業(yè)也得到了很大的發(fā)展，在技術(shù)水平和管理水平方面都得到了非常好的發(fā)展，這樣也為我國的核電發(fā)展提供了支持。