1、研究背景 主蒸汽隔离阀是核电站安全级关键敏感设备，日常保持开启输送主蒸汽进行发电、事故工况快速关闭防止堆芯过冷，是安全壳的自然延伸。华龙一号全球首堆示范工程——福清核电5、6号机组的主蒸汽隔离阀为“三新设备”，在机组调试运行期间，出现了氮气管线破裂、氮气瓶接头漏气、快关喷油、定期试验失败、油压开关泄漏、保温冒烟等系列问题，严重影响机组调试主线工期和日常安全稳定运行。 2、技术难点 1）华龙一号主蒸汽隔离阀采用新厂家、新设计，属于“三新设备”，该型号阀门为全球首次应用。相对已运行的核电机组，华龙一号主蒸汽隔离阀的结构原理复杂、体积庞大，集合了高压氮气、液压油、主蒸汽、压缩空气四种介质于一身，涉及机械、仪控、核安全等多专业。 2）作为核安全级设备，开展高压氮气连接管结构优化，需要分析验证氮气连接管承压功能、对阀门快关功能的影响以及对整机鉴定的影响。 3）存在设计缺陷的定期试验系统包括带载试验系统和局关试验系统，插装阀动作时间间隔、压力开关定值设定以及过压阀功能设计无行业参考。 4）主蒸汽隔离阀快关喷油问题无参考案例，分析喷油机理需建立油箱模型、根据阀门快关试验参数设定输入条件。 3、先进性和创新性 该成果解决了华龙一号三新设备主蒸汽隔离阀的一系列设计问题，助力华龙一号示范工程福清核电5、6号机组全面建成和安全稳定运行。项目取得了多项专利授权，发表了数篇科技论文，具有自主知识产权，经中国工程院叶奇蓁院士领衔的专家团队鉴定，达到国际先进水平。其创新点在于： 1）系统性优化了带载试验和局关试验回路，包括过压阀回路、压力开关定值和插装阀动作间隔、阀位反馈杆止转结构等，提高了定期试验的成功率及置信度。 2）研发防喷油装置、改进油压开关密封结构、设计专用接油装置，消除油路泄漏和着火隐患。 3）优化设计高压氮气连接管选型、改进气瓶接头密封结构，消除高压氮气回路泄漏隐患，确保主蒸汽隔离阀快速关闭的核安全功能。 4、可推广性、经济社会效益、推动行业进步 项目成果在福清核电5、6号机组全面应用后，主蒸汽隔离阀日常无氮气、液压油泄漏问题，定期试验一次合格率100%，每年可以避免经济损失约1397万元，安全和经济效益显著，提升了华龙一号的品牌形象。项目可向巴基斯坦K2/K3、苍南核电等相关单位进行推广具有良好的社会效益和推广价值，助力国家碳中和战略目标早日实现。