我国核电设备主管道行业2015发展趋势分析

                  我国核电设备主管道行业2015发展趋势分析
    据我国核电设备主管道行业发展分析，核电主管道是核岛内连接反应堆压力容器、蒸汽发生器以及反应堆冷却剂泵的厚壁钢管。上述3个部分通过主管道的连接形成一个闭合回路，在反应堆冷却泵的驱动下，冷却剂（高纯水）在回路中流动，带出反应堆压力容器中核燃料裂变所产生热量，并通过汽轮机发电机组将热量转化为电能。在压水堆核电站的核岛中，主管道是核岛内七大关键设备之一，堪称核电站的主动脉。现对2015年我国核电设备主管道行业发展趋势分析。

　　美国西屋公司推出的第3代核电技术AP1000主管道是AP1000核电机组中的关键部件之一，其成形制造工艺与第2代核电主管道有本质区别。第2代、2代加的核电主管道设计寿命为40年，主要由锻造或铸造方法成形部件，再用焊接方法进行连接。而AP1000主管道的设计使用寿命为60年，为了提高主管道使用性能及减少在役检测成本，规定管身不能出现焊缝，需要采用整体锻造成形，因此不能沿用传统加工工艺方法。由于尺寸大，并且存在2个径向呈 45°的圆形接管嘴，属于典型的异型锻件，成形难度非常大，国外亦无成熟的制造技术可以借鉴。为了实现第3代核电技术的国产化，研究核电主管道的制造工艺是非常有必要的。

　　核电主管道在服役期限内承受较高温度、相当高的压力、较高流速的高纯水腐蚀和高频疲劳的作用，工作环境十分恶劣。因此选用的管道材料必须具有高强度、高韧性、良好的疲劳性能以及抗腐蚀性能等。根据压水堆种类不同，主管道采用材料也不尽相同。

　　核电设备主管道前景预测报告显示，第3代核电技术AP1000主管道指定材料为核级控氮不锈钢316LN(00Cr17Ni3Mo2N)，在316L的基础上加入了适量的氮元素，既保持了316L的耐蚀性特点，又由于N的作用提高了强度和加工硬化倾向，而塑性、韧性又同时保持在较高水平。另外，氮的加入还进一步改善了诸如耐点腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀性能。

　　清华大学先进成形制造教育部重点实验室研究人员提出的新型镦挤成形接管嘴工艺与传统的核电主管道制造工艺相比，具有如下优势：

　　(1)材料利用率大大提高;

　　(2)由于机加工余量与火次的减少，单支主管道的制造时间将显著缩短;

　　(3)更有利于晶粒尺寸的控制，保证核电主管道的内部质量。少量的切削加工不会破坏挤压过程中所形成的金属流线，用镦挤方法制造的核电主管道耐腐蚀性能将得到极大提升。

　　百万千瓦级压水堆核电厂锻造主管道，堪称目前世界核电主管道制造难度之最，令人惊喜的是，这项技术被烟台台海玛努尔核电设备有限公司一次试制成功。该成果属国内首创，属于国际领先地位，将引领我国自主核电技术走向全球。

　　18日上午8时，台海玛努尔二期生产车间，万吨水压机正在作业，通体透红的核电设备材料一点点锻造成形。“世界难题一举攻破，主要靠这个‘大家伙’。” 烟台市台海集团有限公司董事长王雪欣指着远处的万吨水压机说，二期全部达产后，能够生产蒸发器、堆芯压力容器、三代主管道、主泵泵壳、核级泵阀、大型双相钢及超级双相钢叶轮、波动管、堆内构件等各种大中小型核级铸锻件，产品范围将可覆盖核电站核岛内约80%的铸锻件。台海玛努尔核电二期位于莱山经济开发区，总建筑面积22万平方米。项目达产后年销售收入50亿元，利税15亿元。

　　“一家民营企业，拿下了世界难度之最，真是了不起!”17日上午，百万千瓦级压水堆核电厂锻造主管道成果鉴定会上，该项技术成果让国内赫赫有名的业界评审专家们竖起了大拇指。专家表示，百万千瓦级压水堆核电厂锻造主管道研发成果属国内首创，居国际领先地位，将引领我国自主研发的ACP1000核电技术走向国际市场。

　　攻克一项世界难题，要多久？台海玛努尔给出的答案是1年。2012年6月，台海玛努尔“牵手”中国核动力研究设计院，开始百万千瓦级压水堆核电厂锻造主管道的研发、制造，仅不到1年时间，台海成功拿出了1件试验产品和3件评定产品。“从材料、冶炼、锻造、机加工到弯制和热处理，全流程均一次性试制成功。”王雪欣说，“这种全流程的生产模式和一次性试制成功，国内独此一家。”

　　ACP1000核电站是我国自主设计的第三代核电站，采用完全自主知识产权的百万千瓦级三代压水堆核电技术，该技术是我国核电技术30多年的集成和结晶。而百万千瓦级压水堆核电厂锻造主管道则是连接反应堆压力容器和蒸汽发生器的大口径厚壁承压主管道。“主管道相当于核蒸汽供应系统输出堆芯热能的 ‘大动脉’，是核电站的关键设备之一。”王雪欣说，主管道研发制造最大难点是采用了超低碳控氮不锈钢整体锻造技术，材料性能要求高，加工制造难度大，堪称目前世界核电主管道制造难度之最。

　　鉴定会上，来自国内业界权威评审专家们表示，该成果充分体现了三代核电技术对于主管道产品的自主化设计要求，生产工艺成熟，检测手段完备，质量保证体系有效运行，完全具备了整台套、全流程的生产能力。ACP1000核电技术主要面向国内、国外两个市场，百万千瓦级压水堆核电厂锻造主管道的试制成功，将大大加速ACP1000核电技术走向国际市场。“该成果属国内首创，居于国际领先地位，对我国自主设计的核电站主管道产业化奠定了可靠基础，具有很好的应用前景。”中国工程院院士叶奇蓁说。