2015年我國(guó)核電設(shè)備主管道行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析

　　據(jù)我國(guó)核電設(shè)備主管道行業(yè)發(fā)展分析，核電主管道是核島內(nèi)連接反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器以及反應(yīng)堆冷卻劑泵的厚壁鋼管。上述3個(gè)部分通過(guò)主管道的連接形成一個(gè)閉合回路，在反應(yīng)堆冷卻泵的驅(qū)動(dòng)下，冷卻劑(高純水)在回路中流動(dòng)，帶出反應(yīng)堆壓力容器中核燃料裂變所產(chǎn)生熱量，并通過(guò)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組將熱量轉(zhuǎn)化為電能。在壓水堆核電站的核島中，主管道是核島內(nèi)七大關(guān)鍵設(shè)備之一，堪稱核電站的主動(dòng)脈。現(xiàn)對(duì)2015年我國(guó)核電設(shè)備主管道行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析。

　　美國(guó)西屋公司推出的第3代核電技術(shù)AP1000主管道是AP1000核電機(jī)組中的關(guān)鍵部件之一，其成形制造工藝與第2代核電主管道有本質(zhì)區(qū)別。第2代、2代加的核電主管道設(shè)計(jì)壽命為40年，主要由鍛造或鑄造方法成形部件，再用焊接方法進(jìn)行連接。而AP1000主管道的設(shè)計(jì)使用壽命為60年，為了提高主管道使用性能及減少在役檢測(cè)成本，規(guī)定管身不能出現(xiàn)焊縫，需要采用整體鍛造成形，因此不能沿用傳統(tǒng)加工工藝方法。由于尺寸大，并且存在2個(gè)徑向呈 45°的圓形接管嘴，屬于典型的異型鍛件，成形難度非常大，國(guó)外亦無(wú)成熟的制造技術(shù)可以借鑒。為了實(shí)現(xiàn)第3代核電技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，研究核電主管道的制造工藝是非常有必要的。

　　核電主管道在服役期限內(nèi)承受較高溫度、相當(dāng)高的壓力、較高流速的高純水腐蝕和高頻疲勞的作用，工作環(huán)境十分惡劣。因此選用的管道材料必須具有高強(qiáng)度、高韌性、良好的疲勞性能以及抗腐蝕性能等。根據(jù)壓水堆種類不同，主管道采用材料也不盡相同。

　　核電設(shè)備主管道前景預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，第3代核電技術(shù)AP1000主管道指定材料為核級(jí)控氮不銹鋼316LN(00Cr17Ni3Mo2N)，在316L的基礎(chǔ)上加入了適量的氮元素，既保持了316L的耐蝕性特點(diǎn)，又由于N的作用提高了強(qiáng)度和加工硬化傾向，而塑性、韌性又同時(shí)保持在較高水平。另外，氮的加入還進(jìn)一步改善了諸如耐點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和晶間腐蝕性能。

　　清華大學(xué)先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員提出的新型鐓擠成形接管嘴工藝與傳統(tǒng)的核電主管道制造工藝相比，具有如下優(yōu)勢(shì)：

　　(1)材料利用率大大提高;

　　(2)由于機(jī)加工余量與火次的減少，單支主管道的制造時(shí)間將顯著縮短;

　　(3)更有利于晶粒尺寸的控制，保證核電主管道的內(nèi)部質(zhì)量。少量的切削加工不會(huì)破壞擠壓過(guò)程中所形成的金屬流線，用鐓擠方法制造的核電主管道耐腐蝕性能將得到極大提升。

　　百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電廠鍛造主管道，堪稱目前世界核電主管道制造難度之最，令人驚喜的是，這項(xiàng)技術(shù)被煙臺(tái)臺(tái)海瑪努爾核電設(shè)備有限公司一次試制成功。該成果屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，屬于國(guó)際領(lǐng)先地位，將引領(lǐng)我國(guó)自主核電技術(shù)走向全球。

　　18日上午8時(shí)，臺(tái)?，斉瑺柖谏a(chǎn)車間，萬(wàn)噸水壓機(jī)正在作業(yè)，通體透紅的核電設(shè)備材料一點(diǎn)點(diǎn)鍛造成形?！笆澜珉y題一舉攻破，主要靠這個(gè)‘大家伙’?！? 煙臺(tái)市臺(tái)海集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)王雪欣指著遠(yuǎn)處的萬(wàn)噸水壓機(jī)說(shuō)，二期全部達(dá)產(chǎn)后，能夠生產(chǎn)蒸發(fā)器、堆芯壓力容器、三代主管道、主泵泵殼、核級(jí)泵閥、大型雙相鋼及超級(jí)雙相鋼葉輪、波動(dòng)管、堆內(nèi)構(gòu)件等各種大中小型核級(jí)鑄鍛件，產(chǎn)品范圍將可覆蓋核電站核島內(nèi)約80%的鑄鍛件。臺(tái)海瑪努爾核電二期位于萊山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，總建筑面積22萬(wàn)平方米。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后年銷售收入50億元，利稅15億元。

　　“一家民營(yíng)企業(yè)，拿下了世界難度之最，真是了不起!”17日上午，百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電廠鍛造主管道成果鑒定會(huì)上，該項(xiàng)技術(shù)成果讓國(guó)內(nèi)赫赫有名的業(yè)界評(píng)審專家們豎起了大拇指。專家表示，百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電廠鍛造主管道研發(fā)成果屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，居國(guó)際領(lǐng)先地位，將引領(lǐng)我國(guó)自主研發(fā)的ACP1000核電技術(shù)走向國(guó)際市場(chǎng)。

　　攻克一項(xiàng)世界難題，要多久?臺(tái)海瑪努爾給出的答案是1年。2012年6月，臺(tái)?，斉瑺枴盃渴帧敝袊?guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院，開始百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電廠鍛造主管道的研發(fā)、制造，僅不到1年時(shí)間，臺(tái)海成功拿出了1件試驗(yàn)產(chǎn)品和3件評(píng)定產(chǎn)品?！皬牟牧?、冶煉、鍛造、機(jī)加工到彎制和熱處理，全流程均一次性試制成功。”王雪欣說(shuō)，“這種全流程的生產(chǎn)模式和一次性試制成功，國(guó)內(nèi)獨(dú)此一家?！?

　　ACP1000核電站是我國(guó)自主設(shè)計(jì)的第三代核電站，采用完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的百萬(wàn)千瓦級(jí)三代壓水堆核電技術(shù)，該技術(shù)是我國(guó)核電技術(shù)30多年的集成和結(jié)晶。而百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電廠鍛造主管道則是連接反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器的大口徑厚壁承壓主管道。“主管道相當(dāng)于核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出堆芯熱能的 ‘大動(dòng)脈’，是核電站的關(guān)鍵設(shè)備之一?！蓖跹┬勒f(shuō)，主管道研發(fā)制造最大難點(diǎn)是采用了超低碳控氮不銹鋼整體鍛造技術(shù)，材料性能要求高，加工制造難度大，堪稱目前世界核電主管道制造難度之最。

　　鑒定會(huì)上，來(lái)自國(guó)內(nèi)業(yè)界權(quán)威評(píng)審專家們表示，該成果充分體現(xiàn)了三代核電技術(shù)對(duì)于主管道產(chǎn)品的自主化設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)工藝成熟，檢測(cè)手段完備，質(zhì)量保證體系有效運(yùn)行，完全具備了整臺(tái)套、全流程的生產(chǎn)能力。ACP1000核電技術(shù)主要面向國(guó)內(nèi)、國(guó)外兩個(gè)市場(chǎng)，百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電廠鍛造主管道的試制成功，將大大加速ACP1000核電技術(shù)走向國(guó)際市場(chǎng)?！霸摮晒麑賴?guó)內(nèi)首創(chuàng)，居于國(guó)際領(lǐng)先地位，對(duì)我國(guó)

　　自主設(shè)計(jì)的核電站主管道產(chǎn)業(yè)化奠定了可靠基礎(chǔ)，具有很好的應(yīng)用前景?！敝袊?guó)工程院院士葉奇蓁說(shuō)。

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