【上海方工】核電閥門的概述和市場數據
上海方工認為核電是核電站安全運行中的必不可少的重要組成部分，是核電站安全運行不可或缺的關鍵附件。由於核電站的特殊性、安全性和可靠性，核電閥門產品的設計、製造過程中，有著比常規閥門更多的測試要求和更嚴苛的標準。
核電閥門包含核島NI、常規島CI和電站輔助設BOP係統中使用的閥門，按照安全級別劃分為核安全I級、II級、Ⅲ級和非核級，其中核安全I級要求最高。據統計一座具有兩台100萬機組的電站有各類閥門2.8-3萬台。下麵表格分別是所有核電閥門和安全級別閥門的閥門用量比例數據。
在投資比例方麵，總體而言核電閥門的投入費用在核電建設總投資額中的占比約為2 %。
3.中國核電分布
上海方工認為中國核電站分布具有明顯的“近海性”，均分布在沿海省區。截至2022年1月5日，中國核電站分布在東部沿海8個省份分別是：廣東、浙江、福建、江蘇、遼寧、山東、廣西、海南。按“十四五”規劃部署：預計到2025年，在運裝機達到70GW，在建30GW，合計100GW。
在運機組裝機容量：廣東、浙江、福建、江蘇、遼寧、山東、廣西、海南分別為1614萬千瓦、910萬千瓦、1101萬千瓦、661萬千瓦、559萬千瓦、271萬千瓦、217萬千瓦、130萬千瓦。
在建機組裝機容量：廣東、浙江、福建、江蘇、遼寧、廣西、海南分別為225萬千瓦、225萬千瓦、345萬千瓦、127萬千瓦、239萬千瓦、236萬千瓦、252萬千瓦。
同時，需要積極關注的是：“一帶一路”及其周邊國家已經和正在計劃發展核電，預計到2030年新建機組預計將達到107台，將產生近6000億產值，閥門行業按照核電站建設2%的投入資金估算，估計將帶來120億元的市場需求。
4.核閥國產化進展
上海方工認為國內已有近30家企業獲得了國家核安全局頒發的民用核承壓設備設計和生產資格許可證，可以設計、生產核安全級閥門。核閥國產化方麵，在運核電機組已成功應用的核級閥門有：閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、隔膜閥；少部分彈簧式安全閥、調節閥和節流閥已實現國產化應用。2021年，中核科技、江蘇神通、浙江三方、哈爾濱電站閥門等企業取得較大業績，為核級閥門國產化工作做出了突出貢獻。具體見下表：
據統計，目前我國核電閥門國產化方麵已經取得了可喜的進展，90%以上的閥門品種實現了國產化。
閥門行業在核閥技術和產品進行布局的企業有：中核科技、江蘇神通、上海方工、浙江三方、哈爾濱電站閥門、紐威股份、大連大高等。主要麵對的國外競爭對手有Velan、Tyco、Westinghouse、Emerson、Fuchs等。
5.核閥國產化應用問題
問題一：高端核閥國產化率低
核電閥門附加值較高的高端領域，進口閥門仍然占據絕對的優勢。以國內某核電項目為例，該項目安全Ⅰ級閥門進口閥門數量占到閥門總數的3.3%，但金額卻占到總金額的58%。可見，核電閥門附加值較高的高端領域國產化仍任重道遠。
問題二：研發能力有待提升
與國外著名核電閥門生產廠家相比，國內閥門設計水平相差較大，至今一些關鍵閥門的設計製造仍然未能取得突破。VVP主蒸汽安全閥，穩壓器安全閥、重要疏水閥、重要調節閥等。
問題三：製造質量有待提高
主要表現在閥門密封性、使用壽命和閥體材料三個方麵。國產核電閥門使用年限一國產普通閥門一般為20年左右使用年限，為進口閥門的1/2。例如，核島閘閥的閥瓣可替換性較差，維修更換時需要大量的時間研磨或加工等。
問題四：控製附件配套能力有待加強
目前國內還無法製造提供1E 級、K1 類閥門電動裝置，部分技術要求高、製造難度大的配套附件，如限位開關、K1級電磁閥、氣－液聯動式執行機構等產品還需要從國外進口。另外，通用執行機構的控製精度也不高。
問題五：試驗及測試條件不足
調節閥、主蒸汽隔離閥等核電閥門產品因為其特殊性，對可靠性要求較高。目前國內的受資金、人才等因素影響大部分企業不具備組建和籌建高端閥門試驗研究的試驗設備和試驗台架的條件。
6.核閥技術領域重點關注問題
隨著第三代核電機型的商業化，核電堆型向大型化、高參數、高性能方向發展，其可靠性、安全性的要求將越來越高，核電閥門遠端自動控製、高可靠性、長壽命的閥門是今後核電閥門研製和開發的重點。
問題一：密封
主要涉及閥座密封和閥杆密封的密封結構研究、新的密封材料或者改進現有的密封材料和基礎理論等方麵。
問題二：抗震
三代核電機型“華龍一號”對閥門提出了更高的抗震要求：需滿足SL-1(運行基準地震動）在3個方向同時作用4.8g，SL-2（極限安全地震動）在3個方向同時作用6g的要求。針對這些新要求，閥門企業需積極組織技術攻關。
問題三：精度
需加強對核閥門的精度設計，不斷提升解決諸如空化、腐蝕和不平衡力等不利問題的技術能力。
問題四：安全可靠
為適應第3代、第4代核電閥門安全性的使用要求，閥門的可靠性研究必不可少。解決可靠性問題主要體現在兩個方麵：新材料、新結構的研發和提升計算機輔助分析的能力。
7.結語
核電製造業是一個國家裝備最高水平的代表，具有技術高新、價值高端、產業鏈長的特點，大力提高核電設備製造能力，是提升我國核心競爭力的必然要求，是轉變經濟發展方式、搶(qiang)占(zhan)未(wei)來(lai)科(ke)技(ji)發(fa)展(zhan)製(zhi)高(gao)點(dian)的(de)戰(zhan)略(lve)選(xuan)擇(ze)，更(geng)是(shi)切(qie)實(shi)夯(hang)實(shi)核(he)安(an)全(quan)的(de)技(ji)術(shu)基(ji)礎(chu)。因(yin)此(ci)，建(jian)立(li)更(geng)廣(guang)泛(fan)技(ji)術(shu)業(ye)務(wu)平(ping)台(tai)，擺(bai)脫(tuo)對(dui)國(guo)外(wai)依(yi)賴(lai)，在(zai)節(jie)省(sheng)大(da)量(liang)資(zi)源(yuan)同(tong)時(shi)，可(ke)促(cu)進(jin)對(dui)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)的(de)消(xiao)化(hua)吸(xi)收(shou)，推(tui)動(dong)國(guo)內(nei)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)與(yu)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)，防(fang)止(zhi)“卡脖子”問題再次出現。
上(shang)海(hai)方(fang)工(gong)認(ren)為(wei)未(wei)來(lai)的(de)中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)版(ban)圖(tu)中(zhong)，核(he)電(dian)將(jiang)成(cheng)為(wei)中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)，同(tong)時(shi)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)核(he)閥(fa)的(de)技(ji)術(shu)和(he)產(chan)品(pin)需(xu)求(qiu)良(liang)好(hao)增(zeng)長(chang)前(qian)景(jing)，核(he)閥(fa)企(qi)業(ye)需(xu)積(ji)極(ji)把(ba)握(wo)和(he)關(guan)注(zhu)。相(xiang)信(xin)，借(jie)助(zhu)國(guo)家(jia)政(zheng)策(ce)春(chun)風(feng)，通(tong)過(guo)行(xing)業(ye)上(shang)下(xia)的(de)積(ji)極(ji)努(nu)力(li)，閥(fa)門(men)行(xing)業(ye)一(yi)定(ding)能(neng)夠(gou)為(wei)中(zhong)國(guo)核(he)電(dian)建(jian)設(she)做(zuo)出(chu)更(geng)大(da)的(de)貢(gong)獻(xian)。
上海方工認為核電是核電站安全運行中的必不可少的重要組成部分，是核電站安全運行不可或缺的關鍵附件。由於核電站的特殊性、安全性和可靠性，核電閥門產品的設計、製造過程中，有著比常規閥門更多的測試要求和更嚴苛的標準。
核電閥門包含核島NI、常規島CI和電站輔助設BOP係統中使用的閥門，按照安全級別劃分為核安全I級、II級、Ⅲ級和非核級，其中核安全I級要求最高。據統計一座具有兩台100萬機組的電站有各類閥門2.8-3萬台。下麵表格分別是所有核電閥門和安全級別閥門的閥門用量比例數據。
在投資比例方麵，總體而言核電閥門的投入費用在核電建設總投資額中的占比約為2 %。
3.中國核電分布
上海方工認為中國核電站分布具有明顯的“近海性”，均分布在沿海省區。截至2022年1月5日，中國核電站分布在東部沿海8個省份分別是：廣東、浙江、福建、江蘇、遼寧、山東、廣西、海南。按“十四五”規劃部署：預計到2025年，在運裝機達到70GW，在建30GW，合計100GW。
在運機組裝機容量：廣東、浙江、福建、江蘇、遼寧、山東、廣西、海南分別為1614萬千瓦、910萬千瓦、1101萬千瓦、661萬千瓦、559萬千瓦、271萬千瓦、217萬千瓦、130萬千瓦。
在建機組裝機容量：廣東、浙江、福建、江蘇、遼寧、廣西、海南分別為225萬千瓦、225萬千瓦、345萬千瓦、127萬千瓦、239萬千瓦、236萬千瓦、252萬千瓦。
同時，需要積極關注的是：“一帶一路”及其周邊國家已經和正在計劃發展核電，預計到2030年新建機組預計將達到107台，將產生近6000億產值，閥門行業按照核電站建設2%的投入資金估算，估計將帶來120億元的市場需求。
4.核閥國產化進展
上海方工認為國內已有近30家企業獲得了國家核安全局頒發的民用核承壓設備設計和生產資格許可證，可以設計、生產核安全級閥門。核閥國產化方麵，在運核電機組已成功應用的核級閥門有：閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、隔膜閥；少部分彈簧式安全閥、調節閥和節流閥已實現國產化應用。2021年，中核科技、江蘇神通、浙江三方、哈爾濱電站閥門等企業取得較大業績，為核級閥門國產化工作做出了突出貢獻。具體見下表：
據統計，目前我國核電閥門國產化方麵已經取得了可喜的進展，90%以上的閥門品種實現了國產化。
閥門行業在核閥技術和產品進行布局的企業有：中核科技、江蘇神通、上海方工、浙江三方、哈爾濱電站閥門、紐威股份、大連大高等。主要麵對的國外競爭對手有Velan、Tyco、Westinghouse、Emerson、Fuchs等。
5.核閥國產化應用問題
問題一：高端核閥國產化率低
核電閥門附加值較高的高端領域，進口閥門仍然占據絕對的優勢。以國內某核電項目為例，該項目安全Ⅰ級閥門進口閥門數量占到閥門總數的3.3%，但金額卻占到總金額的58%。可見，核電閥門附加值較高的高端領域國產化仍任重道遠。
問題二：研發能力有待提升
與國外著名核電閥門生產廠家相比，國內閥門設計水平相差較大，至今一些關鍵閥門的設計製造仍然未能取得突破。VVP主蒸汽安全閥，穩壓器安全閥、重要疏水閥、重要調節閥等。
問題三：製造質量有待提高
主要表現在閥門密封性、使用壽命和閥體材料三個方麵。國產核電閥門使用年限一國產普通閥門一般為20年左右使用年限，為進口閥門的1/2。例如，核島閘閥的閥瓣可替換性較差，維修更換時需要大量的時間研磨或加工等。
問題四：控製附件配套能力有待加強
目前國內還無法製造提供1E 級、K1 類閥門電動裝置，部分技術要求高、製造難度大的配套附件，如限位開關、K1級電磁閥、氣－液聯動式執行機構等產品還需要從國外進口。另外，通用執行機構的控製精度也不高。
問題五：試驗及測試條件不足
調節閥、主蒸汽隔離閥等核電閥門產品因為其特殊性，對可靠性要求較高。目前國內的受資金、人才等因素影響大部分企業不具備組建和籌建高端閥門試驗研究的試驗設備和試驗台架的條件。
6.核閥技術領域重點關注問題
隨著第三代核電機型的商業化，核電堆型向大型化、高參數、高性能方向發展，其可靠性、安全性的要求將越來越高，核電閥門遠端自動控製、高可靠性、長壽命的閥門是今後核電閥門研製和開發的重點。
問題一：密封
主要涉及閥座密封和閥杆密封的密封結構研究、新的密封材料或者改進現有的密封材料和基礎理論等方麵。
問題二：抗震
三代核電機型“華龍一號”對閥門提出了更高的抗震要求：需滿足SL-1(運行基準地震動）在3個方向同時作用4.8g，SL-2（極限安全地震動）在3個方向同時作用6g的要求。針對這些新要求，閥門企業需積極組織技術攻關。
問題三：精度
需加強對核閥門的精度設計，不斷提升解決諸如空化、腐蝕和不平衡力等不利問題的技術能力。
問題四：安全可靠
為適應第3代、第4代核電閥門安全性的使用要求，閥門的可靠性研究必不可少。解決可靠性問題主要體現在兩個方麵：新材料、新結構的研發和提升計算機輔助分析的能力。
7.結語
核電製造業是一個國家裝備最高水平的代表，具有技術高新、價值高端、產業鏈長的特點，大力提高核電設備製造能力，是提升我國核心競爭力的必然要求，是轉變經濟發展方式、搶(qiang)占(zhan)未(wei)來(lai)科(ke)技(ji)發(fa)展(zhan)製(zhi)高(gao)點(dian)的(de)戰(zhan)略(lve)選(xuan)擇(ze)，更(geng)是(shi)切(qie)實(shi)夯(hang)實(shi)核(he)安(an)全(quan)的(de)技(ji)術(shu)基(ji)礎(chu)。因(yin)此(ci)，建(jian)立(li)更(geng)廣(guang)泛(fan)技(ji)術(shu)業(ye)務(wu)平(ping)台(tai)，擺(bai)脫(tuo)對(dui)國(guo)外(wai)依(yi)賴(lai)，在(zai)節(jie)省(sheng)大(da)量(liang)資(zi)源(yuan)同(tong)時(shi)，可(ke)促(cu)進(jin)對(dui)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)的(de)消(xiao)化(hua)吸(xi)收(shou)，推(tui)動(dong)國(guo)內(nei)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)與(yu)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)，防(fang)止(zhi)“卡脖子”問題再次出現。
上(shang)海(hai)方(fang)工(gong)認(ren)為(wei)未(wei)來(lai)的(de)中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)版(ban)圖(tu)中(zhong)，核(he)電(dian)將(jiang)成(cheng)為(wei)中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)，同(tong)時(shi)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)核(he)閥(fa)的(de)技(ji)術(shu)和(he)產(chan)品(pin)需(xu)求(qiu)良(liang)好(hao)增(zeng)長(chang)前(qian)景(jing)，核(he)閥(fa)企(qi)業(ye)需(xu)積(ji)極(ji)把(ba)握(wo)和(he)關(guan)注(zhu)。相(xiang)信(xin)，借(jie)助(zhu)國(guo)家(jia)政(zheng)策(ce)春(chun)風(feng)，通(tong)過(guo)行(xing)業(ye)上(shang)下(xia)的(de)積(ji)極(ji)努(nu)力(li)，閥(fa)門(men)行(xing)業(ye)一(yi)定(ding)能(neng)夠(gou)為(wei)中(zhong)國(guo)核(he)電(dian)建(jian)設(she)做(zuo)出(chu)更(geng)大(da)的(de)貢(gong)獻(xian)。
