2019-09-03
海水作為核電站冷卻水源，其優點是取之不竭且溫度隨季節變化較小，但由于受其氯離子含量高等因素的影響，對金屬的腐蝕性較強。與核電站主體配套的CRF、SEN、SRI及CFI等系統用DN800-DN3200大口徑蝶閥，在閥門主體耐海水腐蝕性選材要求上尤其具備典型性。目前國外產品多采用低合金鑄鐵，并涂覆涂料、襯里一級電化學腐蝕等措施來提高抗腐能力。在國內核電，低鎳鉻合金鑄鐵DN1600耐海水閥最早被應用秦山一期，在第三代EPR臺山核電站，低鎳鉻合金鑄鐵（STQNiCr）再次被應用于CRF循環水系統DN3200口徑的蝶閥。
對于電站系統大口徑蝶閥，其閥體、蝶板等主體材料通常占整個閥重的90%，因此在材料選擇上，需綜合考慮其使用性能、制造工藝性、在線維護檢修的便捷性及經濟性等因素。目前國內低鎳鉻合金鑄鐵已廣泛應用于水利、水電、石油化工等行業，并已取得較豐富的運行經驗，并逐步應用于核電循環水系統閥門。
閥門選材對比分析
1、普通碳鋼
碳鋼本身不耐海水腐蝕，核電海水閥中普遍采用碳鋼加內襯橡膠的技術。核電閥門中常用的襯膠材料是EPDM，采用整體硫化的方式包覆在閥體和閥瓣上，雖然較好地實現了過流部件與海水的隔離，但在實際工況運行中，由于海水流速沖擊、橡膠老化等因素影響，常常會發生局部脫落、變形的現象，而一旦產生橡膠脫落或變形，碳鋼基體的腐蝕也隨之發生。此外由于全襯里的閥門需要將設備返廠才能實現橡膠襯里的更換，無法實現在線維修，檢修周期長，不適用于大口徑海水閥使用。
2、雙相不銹鋼
與傳統的奧氏體或鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼客服了點蝕和縫隙腐蝕敏感性的缺陷，強度、韌性較好，且耐局部腐蝕，特別是耐晶間腐蝕、應力腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕等能力有顯著提高。但是由于其昂貴的價格，對于核電站常規島循環水系統DN800-3200的大口徑閥門主體選材不是合適的選擇。
3、銅合金
閥門選材中常用的銅合金主要有黃銅、錫青銅和鋁青銅，這些鋁合金在海洋環境中生成一層腐蝕產物膜，這層薄膜阻礙了氧向金屬表面的擴散，在海水中具有較好的耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能。但與雙相不銹鋼一樣，銅合金的價格也較高且鑄造工藝性要求較高，對于大口徑的海水閥也不是較為合適的選擇。
4、低鎳鉻合金鑄鐵+重防腐涂料
鑄鐵中少量Ni、Cr元素的同時加入和共同作用下，最終獲得珠光體基體和細化的A型石墨組織，從而改善鑄鐵的宏觀綜合性能，提高鑄件的強度和硬度，增強耐海水腐蝕性能。同時由于合金元素相對較少，生產成本較低，因此適合于制造大口徑海水閥門。而與常規的防腐涂料不同，重防腐涂料適用于更加嚴苛的環境且能達到比常規涂料更長的保護期，其附著能力和防腐能力也更強，并且可在潮濕表面施工，對于核電工程搶修來說更加顯示了其不同于常規的優越性。
在核電站循環水冷卻系統中，對于大口徑海水閥門主體選材，采用低鎳鉻合金鑄鐵加重防腐涂料的選材方式既能滿足海水腐蝕工況需求且成本低廉，同時生產過程閥體、閥瓣鑄造性能較好，表面防腐涂層的涂覆工藝較為簡單且壽命較長，涂層的在線維修方便，可推廣使用。
海水專用球面旋轉閥是鄭州鋁都閥門有限公司研制開發的一款新型產品，該產品采用蝶式閥門的結構長度、雙偏心結構、球面密封副，通過驅動裝置帶動閥桿作90°旋轉，同步帶動啟閉件（閥板）作90°旋轉，實現閥門的開啟和關閉。我公司生產的海水專用球面旋轉閥密封可靠，開關靈活，維護費用低，廣泛應用在石油、石化、化工、電力、環保、核電、海水淡化等行業的海水介質管路上。其雙向截斷、體積小、重量輕、可任意方向安裝、可調節、耐磨損，耐海水腐蝕，性能良好。
