標題: 三代核電站用鋼告別進口時代 [打印本頁]
4月6日,國家電投中央研究院在京舉行發布會,推出具有完全自主知識產權的3.5米“超寬幅雙相不銹鋼S32101板材”。作為三代核電建造過程中規模化、批量化應用的主要特種鋼材,該項技術與產品的研制不僅是我國三代核電關鍵設備材料國產化、自主化的一項重大突破,更在幅寬與高溫性能方面填補了國內外空白。
是的,通俗點說,就是三代AP系列核電站建設用鋼的代表性鋼材S32101終於“破局”咯!
長期受制於人
AP1000三代核電站採用工廠化預制、模塊化施工的理念,大量運用模塊化建造,在這些結構模塊的材料中,也大量使用ASTM A240/240M 標準下牌號為UNS S32101 的雙相不銹鋼。經測算,CAP1000與CAP1400單個核電站的每台機組使用量達1000噸。
與其他不銹鋼相比,S32101雙相不銹鋼具有良好的耐腐蝕性、疲勞壽命、屈服強度與經濟性等特點。然而,由於這種鋼材塑性差、加工難度也較大。
據悉,雙相不銹鋼S32101板材由全球不銹鋼業龍頭企業奧托昆普公司首先發明,作為世界六大制造商之一,奧托昆普長期在不銹鋼領域居於前列。
AP1000依托項目開工之前,當國內行業對於此鋼種的基礎研究仍處於“空白”狀態時,彼時的奧托昆普早已成功軋制出板幅達3.2米的寬幅雙相不銹鋼板,並列入ASME和ASTM體系。
自2009 年3 月AP1000首台機組三門1 號開工以來,國內一些知名鋼廠如永興特鋼、南鋼集團克服重重困難,成功實現板幅小於2.6米的S32101的軋制,從而使得的採購價格從進口的10萬/噸下降至國產的5萬元/噸,並使板材表面質量得到有效提升。然而,對於2.6米~3.1米寬度的板材,國內廠家卻遲遲未能突破其關鍵技術,不得不由奧托昆普持續供貨。
然而,工程實踐表明:奧托昆普生產的S32101雙相不銹鋼板幅雖能達到3.1米且可穩定批量化生產,但卻存在高溫性能不穩定或不達標的情況。對於3.1~3.5米寬以上最適合於CAP模塊化制造的雙相不銹鋼板,在相當長一段時期內,國際國內始終未有突破。
國電投“破局”
據悉,此次國家電投中央研究院聯合國內技術專家,經過聯合攻關,首次實現了S32101雙相不銹鋼板3.1米以上板幅的國產自主化制造。其在近日成功軋制出的板幅寬度達3.5m、厚度14mm、長度15m的超寬幅雙相不銹鋼S32101板材,在保障表面質量、力學性能和腐蝕性能的同時,也實現了高溫性能方面的突破。
“3.5米寬幅雙相不銹鋼板代替2.6米鋼材應用在單個核電站拼接上,能夠有效的減少焊縫300米,提高核電站的安全性。”國家電投中央研究院超寬幅雙休不銹鋼S32101特聘專家盧興華表示。“此外,這項技術大大節省了人力資源和經濟成本。”
他舉例說,以目前最優秀焊工的工作量而言,一天進行10米焊縫,可節省30天工期,後續超聲波及滲透檢測環節還可節省28天,由此推算:單個核電機組結構模塊制造周期可縮短近2個月。以周期縮短一天可帶來經濟效益約為1032萬來看,工期縮短2個月所帶來的經濟效益不可估量。
當天,中國核能行業協會也對3.5米寬幅不銹鋼板進行了鑒定,並發表鑒定意見,其指出:S32101雙相不銹鋼產品寬度達到3.5米,為國內外首創;解決了超寬幅不銹鋼板軋制過程中出現的邊部開裂、表面延遲裂紋、高溫力學性能不穩定和固溶處理問題;成果達到國際先進水平。
對此,國家電投集團公司科技管理部總經理範霽紅補充說:“超寬幅雙相不銹鋼的研制成功,不但結束了我國核電用鋼嚴重依賴進口的局面,同時也填補了國內外不銹鋼行業在寬幅方面的技術空白。這對於我國過剩的鋼鐵行業來說,無異於打了一支強心劑,同時也補上了我國特鋼技術的短板,使特鋼行業站上了國際領先位置。”
據記者了解,此次研制出的 “超寬幅雙相不銹鋼S32101板材”,不但會滿足我國核電發展的需求,今後還將努力向海洋平台、石化儲罐、紙漿與制造業、水閘與橋梁結構件、法蘭與閥門等行業拓展。
中國能源網