2015年我國核電設備主管道行業發展趨勢分析

　　據我國核電設備主管道行業發展分析，核電主管道是核島內連接反應堆壓力容器、蒸汽發生器以及反應堆冷卻劑泵的厚壁鋼管。上述3個部分通過主管道的連接形成一個閉合迴路，在反應堆冷卻泵的驅動下，冷卻劑(高純水)在迴路中流動，帶出反應堆壓力容器中核燃料裂變所產生熱量，並通過汽輪機發電機組將熱量轉化為電能。在壓水堆核電站的核島中，主管道是核島內七大關鍵設備之一，堪稱核電站的主動脈。現對2015年我國核電設備主管道行業發展趨勢分析。

　　美國西屋公司推出的第3代核電技術AP1000主管道是AP1000核電機組中的關鍵部件之一，其成形製造工藝與第2代核電主管道有本質區別。第2代、2代加的核電主管道設計壽命為40年，主要由鍛造或鑄造方法成形部件，再用焊接方法進行連接。而AP1000主管道的設計使用壽命為60年，為了提高主管道使用性能及減少在役檢測成本，規定管身不能出現焊縫，需要採用整體鍛造成形，因此不能沿用傳統加工工藝方法。由於尺寸大，並且存在2個徑向呈 45°的圓形接管嘴，屬於典型的異型鍛件，成形難度非常大，國外亦無成熟的製造技術可以借鑑。為了實現第3代核電技術的國產化，研究核電主管道的製造工藝是非常有必要的。

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

　　核電設備主管道前景預測報告顯示，第3代核電技術AP1000主管道指定材料為核級控氮不鏽鋼316LN(00Cr17Ni3Mo2N)，在316L的基礎上加入了適量的氮元素，既保持了316L的耐蝕性特點，又由於N的作用提高了強度和加工硬化傾向，而塑性、韌性又同時保持在較高水平。另外，氮的加入還進一步改善了諸如耐點腐蝕、縫隙腐蝕和晶間腐蝕性能。

　　清華大學先進成形製造教育部重點實驗室研究人員提出的新型鐓擠成形接管嘴工藝與傳統的核電主管道製造工藝相比，具有如下優勢：

　　(1)材料利用率大大提高;

　　(2)由於機加工餘量與火次的減少，單支主管道的製造時間將顯著縮短;

　　(3)更有利於晶粒尺寸的控制，保證核電主管道的內部質量。少量的切削加工不會破壞擠壓過程中所形成的金屬流線，用鐓擠方法製造的核電主管道耐腐蝕性能將得到極大提升。

　　百萬千瓦級壓水堆核電廠鍛造主管道，堪稱目前世界核電主管道製造難度之最，令人驚喜的是，這項技術被煙臺台海瑪努爾核電設備有限公司一次試製成功。該成果屬國內首創，屬於國際領先地位，將引領我國自主核電技術走向全球。

　　18日上午8時，台海瑪努爾二期生產車間，萬噸水壓機正在作業，通體透紅的核電設備材料一點點鍛造成形。「世界難題一舉攻破，主要靠這個『大傢伙』。」 煙臺市台海集團有限公司董事長王雪欣指著遠處的萬噸水壓機說，二期全部達產後，能夠生產蒸發器、堆芯壓力容器、三代主管道、主泵泵殼、核級泵閥、大型雙相鋼及超級雙相鋼葉輪、波動管、堆內構件等各種大中小型核級鑄鍛件，產品範圍將可覆蓋核電站核島內約80%的鑄鍛件。台海瑪努爾核電二期位於萊山經濟開發區，總建築面積22萬平方米。項目達產後年銷售收入50億元，利稅15億元。

　　「一家民營企業，拿下了世界難度之最，真是了不起!」17日上午，百萬千瓦級壓水堆核電廠鍛造主管道成果鑑定會上，該項技術成果讓國內赫赫有名的業界評審專家們豎起了大拇指。專家表示，百萬千瓦級壓水堆核電廠鍛造主管道研發成果屬國內首創，居國際領先地位，將引領我國自主研發的ACP1000核電技術走向國際市場。

　　攻克一項世界難題，要多久?台海瑪努爾給出的答案是1年。2012年6月，台海瑪努爾「牽手」中國核動力研究設計院，開始百萬千瓦級壓水堆核電廠鍛造主管道的研發、製造，僅不到1年時間，台海成功拿出了1件試驗產品和3件評定產品。「從材料、冶煉、鍛造、機加工到彎制和熱處理，全流程均一次性試製成功。」王雪欣說，「這種全流程的生產模式和一次性試製成功，國內獨此一家。」

　　ACP1000核電站是我國自主設計的第三代核電站，採用完全自主智慧財產權的百萬千瓦級三代壓水堆核電技術，該技術是我國核電技術30多年的集成和結晶。而百萬千瓦級壓水堆核電廠鍛造主管道則是連接反應堆壓力容器和蒸汽發生器的大口徑厚壁承壓主管道。「主管道相當於核蒸汽供應系統輸出堆芯熱能的 『大動脈』，是核電站的關鍵設備之一。」王雪欣說，主管道研發製造最大難點是採用了超低碳控氮不鏽鋼整體鍛造技術，材料性能要求高，加工製造難度大，堪稱目前世界核電主管道製造難度之最。

　　鑑定會上，來自國內業界權威評審專家們表示，該成果充分體現了三代核電技術對於主管道產品的自主化設計要求，生產工藝成熟，檢測手段完備，質量保證體系有效運行，完全具備了整台套、全流程的生產能力。ACP1000核電技術主要面向國內、國外兩個市場，百萬千瓦級壓水堆核電廠鍛造主管道的試製成功，將大大加速ACP1000核電技術走向國際市場。「該成果屬國內首創，居於國際領先地位，對我國

　　自主設計的核電站主管道產業化奠定了可靠基礎，具有很好的應用前景。」中國工程院院士葉奇蓁說。

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