三代核電站用鋼告別進口時代

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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