实施指南(2026)《NBT 20010.15-2010 压水堆核电厂阀门 第 15 部分：柔性石墨金属缠绕垫片技术条件》

《NB/T20010.15-2010压水堆核电厂阀门

第15部分：

柔性石墨金属缠绕垫片技术条件》(2026年)(2026年)实施指南目录目录目录录目录目录目录目录、为何柔性石墨金属缠绕垫片是压水堆核电厂阀门密封关键？专家视角解读标准制定背景与核心定位压水堆核电厂阀门密封为何对垫片有极高要求？01核电厂运行压力高、介质有放射性，阀门密封失效可能引发泄漏，威胁安全。柔性石墨金属缠绕垫片需承受高温高压、抗腐蚀，还需长期保持密封性能，是防止放射性物质泄漏的重要屏障，故对其性能、质量有严苛要求，这也是标准制定的核心出发点。02No.1（二）标准制定前核电厂垫片应用存在哪些问题？No.2此前无专用标准时，垫片选用混乱，部分垫片耐温耐压不足，易出现早期失效；质量控制无统一依据，不同厂家产品质量差异大，给核电厂安全运行埋下隐患，亟需统一标准规范生产与应用。（三）标准制定的行业背景与政策驱动是什么？随着我国核电产业发展，压水堆核电机组增多，对核安全的重视程度提升。国家能源局推动核电标准体系完善，针对阀门关键部件垫片制定专项标准，旨在规范市场，保障核电厂长期安全稳定运行，符合核电安全发展的政策导向。专家视角下标准的核心定位与作用是什么？01专家认为，该标准是压水堆核电厂阀门垫片生产、验收、应用的“标尺”。既明确技术要求，规范企业生产；又为核电厂选型、检测提供依据，减少密封风险，同时推动行业技术进步，为核电安全运行提供关键技术支撑。02、压水堆核电厂阀门用柔性石墨金属缠绕垫片有哪些核心技术参数？深度剖析标准中的材料与性能要求垫片的金属带材料有哪些具体要求？标准规定金属带需选用奥氏体不锈钢（如304、316L），含碳量≤0.08%，抗拉强度≥520MPa，伸长率≥40%。金属带表面需光滑无划痕、锈蚀，厚度偏差控制在±0.02mm内，确保垫片骨架结构稳定，承受压力时不易变形。12（二）柔性石墨填料的技术指标如何规定？01柔性石墨填料需纯度≥99.5%，灰分≤0.5%，体积密度0.8-1.2g/cm³,压缩率≥30%，回弹率≥15%。同时需具备良好的耐腐蚀性，在200℃、20%硝酸中浸泡24小时，质量损失≤1%，保证垫片密封性能与耐久性。02（三）垫片的密封性能参数有哪些关键要求？在室温下，垫片需在10MPa压力下无泄漏；在350℃、16MPa条件下，泄漏率≤1×10-⁴mL/s。此外，经过1000次冷热循环（-40℃至350℃)后，密封性能仍需满足上述要求，确保适应核电厂工况变化。垫片的物理力学性能有哪些硬性指标？01垫片的压缩量需控制在2.5-4.5mm（对应公称压力下），回弹量≥1.5mm；常温下剪切强度≥3MPa，剥离强度≥1.5kN/m。这些指标保障垫片在安装与运行中，既能紧密贴合密封面，又不易损坏，维持密封效果。02、如何确保垫片生产过程符合核安全要求？标准中生产制造与质量控制条款的实操指导企业需从具备资质的供应商采购材料，每批材料需附带质量证明文件。金属带需抽样检测化学成分、力学性能；石墨填料需检测纯度、密度与耐腐蚀性，检测合格方可入库，严禁使用不合格材料，这是生产合规的第一步。金属带与石墨填料的采购验收有哪些流程？010201（二）垫片缠绕成型过程有哪些关键控制要点？缠绕时，金属带与石墨填料需同步进给，缠绕张力控制在50-80N，确保层次均匀、紧密，无松散现象。缠绕角度需保持45°±5°,每圈搭接量≥5mm，成型后需进行整形，保证垫片平整度≤0.2mm（每100mm长度），避免影响密封贴合度。（三）垫片固化处理的温度与时间如何规范设定？固化需在恒温烘箱中进行，温度设定为200℃±10℃,保温时间≥2小时，升温速率≤5℃/min，降温速率≤10℃/min。固化过程需实时监控温度，防止局部过热导致石墨老化，确保垫片结构稳定，性能达标。生产过程中的质量记录有哪些必须留存？01需留存材料采购合同、质量证明文件、检测报告；生产过程中记录缠绕张力、温度、时间等参数；每批产品需留存生产台账，包括产品编号、规格、数量、生产日期，便于追溯，符合核安全“可追溯”要求。02、垫片验收检测有哪些关键环节？对照标准梳理外观、尺寸与性能检测的重点与方法垫片外观检测有哪些合格判定标准？外观需无裂纹、气泡、分层，石墨填料无脱落；金属带边缘无毛刺，搭接处无翘起；垫片表面污渍、杂质面积≤5mm²,且每片垫片不超过2处。检测时采用目视法，必要时用5倍放大镜检查，不符合要求的垫片需剔除。12（二）垫片尺寸检测需测量哪些参数？如何操作？1需测量内径、外径、厚度、密封面宽度。内径与外径用卡尺测量，精度0.02mm，偏差需符合标准规定（如公称直径≤100mm时，偏差±0.3mm）；厚度用千分尺在圆周上均匀取4点测量，偏差±0.1mm，确保尺寸与阀门密封面匹配。2（三）垫片密封性能检测的试验方法是什么？01采用水压密封试验，将垫片安装在标准试验法兰上，施加公称压力，保压30分钟，观察是否有泄漏；或用氦质谱检漏仪检测，泄漏率需符合标准要求。试验后垫片无变形、损坏，方可判定密封性能合格。02垫片力学性能检测如何取样与判定？从每批垫片中随机抽取3片，每片取3个试样检测压缩回弹率；抽取2片，每片取2个试样检测剪切强度与剥离强度。检测结果需全部符合标准指标，若有1个试样不合格，需加倍取样复检，仍不合格则整批拒收。12、柔性石墨金属缠绕垫片在核电厂阀门安装中有何特殊要求？结合标准给出安装操作与密封保障建议安装前阀门密封面与垫片需做哪些准备？阀门密封面需清理干净，无划痕、锈蚀、杂质，粗糙度需符合Ra≤1.6μm；垫片需检查外观与尺寸，确认无损伤、变形。安装前可在垫片两面薄薄涂抹一层耐高温密封剂（如硅基密封剂），增强密封效果，但不可过多导致堵塞。12（二）垫片安装时的螺栓紧固顺序与力矩如何控制？需按“对角对称”顺序紧固螺栓，分3-4次逐步拧紧，避免垫片受力不均。螺栓力矩需根据螺栓材质与规格设定（如M20不锈钢螺栓，力矩控制在80-100N・m），使用扭矩扳手操作，确保每个螺栓力矩一致，防止垫片偏压泄漏。（三）不同工况下的阀门安装有哪些差异化要求？对于高温高压阀门（如主蒸汽阀门），安装后需进行热紧，在机组升温至200℃时，按原紧固顺序再拧紧螺栓1/4圈；对于低温阀门（如冷水阀门），需确保垫片与密封面贴合紧密，避免低温下密封面收缩导致泄漏。120102安装后如何验证垫片密封效果？安装完成后，先进行水压试验（压力为公称压力的1.25倍），保压1小时，检查无泄漏；机组运行初期，需定期（如1周内）检查阀门法兰处有无渗漏痕迹，若发现泄漏，需停机重新紧固或更换垫片，确保密封可靠。、核电厂运行中垫片如何维护与更换？依据标准制定全生命周期管理策略与风险防控措施垫片运行中的巡检周期与检查内容是什么？日常巡检每周1次，检查阀门法兰处有无泄漏、垫片有无变形；季度巡检需用红外测温仪检测垫片区域温度，若温度异常升高（超过正常工况10℃),可能是垫片密封失效前兆；年度检修时，需拆卸阀门检查垫片磨损情况。12（二）垫片的使用寿命如何判定？何时需更换？标准建议垫片使用寿命不超过8年，但若运行中出现以下情况需提前更换：法兰处有明显泄漏；垫片出现裂纹、老化、石墨脱落；阀门开关次数超过1000次，垫片压缩回弹性能下降。更换前需制定停机计划，准备合格垫片。12（三）垫片更换的操作流程与注意事项有哪些？更换时先泄压停机，拆卸螺栓，取出旧垫片，清理密封面杂质与残留石墨；检查密封面有无损伤，若有划痕需打磨修复；安装新垫片，按标准紧固螺栓；更换后进行密封试验，合格后方可投入运行，严禁带压更换。12如何制定垫片全生命周期管理档案？为每片垫片建立管理档案，记录出厂编号、安装时间、所在阀门位置、巡检记录、更换时间等信息。通过档案跟踪垫片使用状态，预判更换周期，避免超期使用导致失效，同时为后续垫片选型与采购提供数据支持。、标准实施后如何应对常见质量问题？专家分析垫片失效原因与标准中的解决方案垫片泄漏是最常见问题，原因有哪些？如何解决？泄漏原因可能是：螺栓力矩不均、垫片尺寸偏差、密封面损伤、垫片老化。按标准解决方案：重新按对称顺序紧固螺栓，确保力矩一致；更换尺寸合格的垫片；修复密封面划痕；对老化垫片及时更换，从源头解决泄漏问题。（二）垫片压缩量不足或过大的问题如何处理？压缩量不足会导致密封不紧密，需重新紧固螺栓，增加力矩至标准要求；压缩量过大易使金属带变形、石墨破碎，需更换新垫片，安装时严格控制螺栓力矩，按标准设定扭矩，避免过度压缩损坏垫片。（三）垫片出现分层、脱落现象的原因与应对措施？01分层、脱落多因生产时缠绕不紧密或固化不充分。应对措施：拒收生产不合格的垫片；运行中发现分层，立即停机更换；要求生产企业加强缠绕与固化过程控制，按标准抽检力学性能，确保垫片结构稳定。02专家针对复杂失效问题有哪些应急处理建议？若出现垫片突发性失效（如高压下泄漏），专家建议先关闭上下游阀门，切断介质，防止事故扩大；组织技术人员分析失效原因，若为批量质量问题，需追溯同批次垫片，全部更换；同时优化垫片存储环境（温度0-30℃,湿度≤60%），避免存储不当影响质量。12、未来核电厂垫片技术发展趋势是什么？基于标准预判柔性石墨金属缠绕垫片的升级方向材料升级：如何提升垫片的耐高温与抗辐射性能？未来将研发新型柔性石墨材料，添加纳米陶瓷颗粒，提升耐高温性能（可承受400℃以上高温）；在金属带表面镀镍合金，增强抗辐射能力，适应核电厂强辐射环境。同时优化材料配方，减少石墨老化，延长使用寿命至10年以上。（二）结构创新：哪些新型结构能提升垫片密封可靠性？可能出现“双层金属带缠绕”结构，内层用弹性更好的钛合金带，外层用耐腐蚀不锈钢带，提升压缩回弹性能；还可能在垫片密封面增加微凸点结构，增强与法兰面的贴合度，减少泄漏风险，这些创新需符合标准核心要求。12（三）智能化发展：垫片如何融入核电厂智慧运维体系？未来垫片可能内置微型传感器，实时监测温度、压力、泄漏情况，数据传输至核电厂运维平台，实现状态预警；结合大数据分析，预判垫片寿命，自动生成更换计划，提升运维效率，这与标准中全生命周期管理理念相契合。绿色化趋势：垫片生产与废弃如何实现环保要求？01生产环节将减少能耗，采用环保型固化剂，降低污染物排放；废弃垫片将实现分类回收，金属带可循环利用，柔性石墨经处理后无害化处置，符合国家绿色核电发展要求，标准也可能后续新增环保相关条款。02、标准与国际先进规范有哪些差异？深度对比分析助力核电厂国际化合规管理与美国ASMEBPVC规范相比，技术要求有何差异？ASME规范对垫片金属带的低温韧性要求更严（-196℃冲击功≥27J），本标准未明确低温指标；ASME允许使用镍基合金带，本标准主要推荐不锈钢带。在密封性能试验上，ASME采用氦气检漏，本标准允许水压与氦检漏结合，企业需根据出口需求调整。12（二）与法国RCC-M规范对比，质量控制环节有何不同？RCC-M要求垫片生产过程需第三方见证，本标准以企业自检为主；RCC-M对材料供应商的资质审核更繁琐，需提供更多认证文件。在验收检测上，RCC-M抽样比例更高（每批抽10%），本标准为5%，核电厂出口法国需满足更严抽样要求。12ISO标准适用于各类核电厂阀门垫片，本标准仅针对压水堆；ISO对垫片的抗振动性能有明确要求（10-2000Hz振动测试无泄漏），本标准未单独规定。企业若生产通用核级垫片，需补充ISO标准相关测试，确保合规。（三）与国际标准化组织ISO标准相比，适用范围有何区别？010201如何结合差异制定国际化合规策略？核电厂若有国际业务，需梳理目标国规范与本标准的差异点，针对性调整生产与检测；建立双标准体系，国内项目按本标准执行，出口项目补充国际规范要求；加强与国际认证机构合作，获取ASME、RCC-M认证，提升产品国际认可度，同时确保符合我国核安全要求。、如何通过标准落地提升核电厂安全运行水平？从垫片管理视角提出标准实施的保障措施核电厂如何建立标准宣贯与培训体系？组织阀门运维、采购、质检人员参加标准培训，