2019-09-03
海水作为核电站冷却水源，其优点是取之不竭且温度随季节变化较小，但由于受其氯离子含量高等因素的影响，对金属的腐蚀性较强。与核电站主体配套的CRF、SEN、SRI及CFI等系统用DN800-DN3200大口径蝶阀，在阀门主体耐海水腐蚀性选材要求上尤其具备典型性。目前国外产品多采用低合金铸铁，并涂覆涂料、衬里一级电化学腐蚀等措施来提高抗腐能力。在国内核电，低镍铬合金铸铁DN1600耐海水阀最早被应用秦山一期，在第三代EPR台山核电站，低镍铬合金铸铁（STQNiCr）再次被应用于CRF循环水系统DN3200口径的蝶阀。
对于电站系统大口径蝶阀，其阀体、蝶板等主体材料通常占整个阀重的90%，因此在材料选择上，需综合考虑其使用性能、制造工艺性、在线维护检修的便捷性及经济性等因素。目前国内低镍铬合金铸铁已广泛应用于水利、水电、石油化工等行业，并已取得较丰富的运行经验，并逐步应用于核电循环水系统阀门。
阀门选材对比分析
1、普通碳钢
碳钢本身不耐海水腐蚀，核电海水阀中普遍采用碳钢加内衬橡胶的技术。核电阀门中常用的衬胶材料是EPDM，采用整体硫化的方式包覆在阀体和阀瓣上，虽然较好地实现了过流部件与海水的隔离，但在实际工况运行中，由于海水流速冲击、橡胶老化等因素影响，常常会发生局部脱落、变形的现象，而一旦产生橡胶脱落或变形，碳钢基体的腐蚀也随之发生。此外由于全衬里的阀门需要将设备返厂才能实现橡胶衬里的更换，无法实现在线维修，检修周期长，不适用于大口径海水阀使用。
2、双相不锈钢
与传统的奥氏体或铁素体不锈钢相比，双相不锈钢客服了点蚀和缝隙腐蚀敏感性的缺陷，强度、韧性较好，且耐局部腐蚀，特别是耐晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等能力有显著提高。但是由于其昂贵的价格，对于核电站常规岛循环水系统DN800-3200的大口径阀门主体选材不是合适的选择。
3、铜合金
阀门选材中常用的铜合金主要有黄铜、锡青铜和铝青铜，这些铝合金在海洋环境中生成一层腐蚀产物膜，这层薄膜阻碍了氧向金属表面的扩散，在海水中具有较好的耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能。但与双相不锈钢一样，铜合金的价格也较高且铸造工艺性要求较高，对于大口径的海水阀也不是较为合适的选择。
4、低镍铬合金铸铁+重防腐涂料
铸铁中少量Ni、Cr元素的同时加入和共同作用下，最终获得珠光体基体和细化的A型石墨组织，从而改善铸铁的宏观综合性能，提高铸件的强度和硬度，增强耐海水腐蚀性能。同时由于合金元素相对较少，生产成本较低，因此适合于制造大口径海水阀门。而与常规的防腐涂料不同，重防腐涂料适用于更加严苛的环境且能达到比常规涂料更长的保护期，其附着能力和防腐能力也更强，并且可在潮湿表面施工，对于核电工程抢修来说更加显示了其不同于常规的优越性。
在核电站循环水冷却系统中，对于大口径海水阀门主体选材，采用低镍铬合金铸铁加重防腐涂料的选材方式既能满足海水腐蚀工况需求且成本低廉，同时生产过程阀体、阀瓣铸造性能较好，表面防腐涂层的涂覆工艺较为简单且寿命较长，涂层的在线维修方便，可推广使用。
海水专用球面旋转阀是郑州铝都阀门有限公司研制开发的一款新型产品，该产品采用蝶式阀门的结构长度、双偏心结构、球面密封副，通过驱动装置带动阀杆作90°旋转，同步带动启闭件（阀板）作90°旋转，实现阀门的开启和关闭。我公司生产的海水专用球面旋转阀密封可靠，开关灵活，维护费用低，广泛应用在石油、石化、化工、电力、环保、核电、海水淡化等行业的海水介质管路上。其双向截断、体积小、重量轻、可任意方向安装、可调节、耐磨损，耐海水腐蚀，性能良好。
