核電用鋼:從跟跑到引領(lǐng)


來源:中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   時間:2018-07-13





  日前,鞍鋼成功研制生產(chǎn)四代核電快堆技術(shù)用不銹鋼,經(jīng)專家評價,生產(chǎn)的鋼板性能指標(biāo)控制較好,滿足后續(xù)試驗要求。
 
  自2017年7月,鞍鋼承接四代核電快堆技術(shù)用不銹鋼產(chǎn)品研發(fā)任務(wù)以來,僅用不到一年的時間完成了四代核電快堆技術(shù)用不銹鋼的實驗室試制,化學(xué)成分、關(guān)鍵工藝參數(shù)的優(yōu)化與確定,實現(xiàn)了成品鋼板的生產(chǎn)。
 
  從2009年至今,在公司各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,經(jīng)過鞍鋼核電用鋼產(chǎn)銷研團隊的共同努力,鞍鋼核電用鋼實現(xiàn)了從無到有、從弱到強、從跟跑到引領(lǐng),憑借穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量及完善的質(zhì)保體系,取得了較好的業(yè)績。
 
  核電用鋼團隊助推鞍鋼產(chǎn)品“駛?cè)?rdquo;核電用鋼“藍海”
 
  鞍鋼核電用鋼團隊的大部分成員,都是第一次接觸核電用鋼領(lǐng)域。2005年左右,我國核電技術(shù)的國產(chǎn)化程度并不高,許多難題攻關(guān)都需要外國專家來進行技術(shù)支援。
 
  當(dāng)時,國內(nèi)核電機組建設(shè)項目較少,核電用鋼需求量也不是很大。尤其在2006年到2009年的三年間僅承接了一單70余噸的核電用鋼合同。但與大多數(shù)技術(shù)人員只著眼于手頭兒工作不同,善于鉆研的鞍鋼核電用鋼團隊成員們擠出更多時間用于科研理論、核電項目信息收集及實驗室新鋼種研制,敏銳地捕捉到核電必將成為未來能源的主要支撐,是改善世界氣候條件的必由之路。
 
  團隊成員們一步一個腳印,踏上了核電用鋼從“淺海”向“深海”過渡的技術(shù)儲備之路。他們查閱了大量的文獻資料,利用平凡的三年時間在實驗室完成了近20余種試驗鋼開發(fā)!逐漸成長為核電技術(shù)領(lǐng)域“百科全書”式的技術(shù)“達人”。
 
  而之后的事實證明,那幾年積累的知識和儲備的技術(shù)為鞍鋼后來的核電產(chǎn)品開發(fā)工作打下了堅實的基礎(chǔ),也成為他們能夠坦然面對核電用鋼客戶苛刻要求,直達“藍海”的信心來源。
 
  面對技術(shù)國產(chǎn)化、材料本地化、設(shè)備自主化等巨大挑戰(zhàn),團隊成員咬緊牙關(guān),迎難而上。針對不同品種的鋼種性能,團隊成員不分晝夜地跟蹤每一塊鋼板的生產(chǎn)過程,時刻監(jiān)控著鋼板的性能,并通過頻繁的取樣分析以及實驗室模擬試驗,設(shè)計出滿足生產(chǎn)要求的工藝,使制約生產(chǎn)的難題迎刃而解。
 
  此后,鞍鋼核電用鋼團隊的科研成果紛至沓來——打破國外技術(shù)壟斷,成功研發(fā)出核一級設(shè)備安注箱裝備用鋼并供貨,為核電機組堆芯撐起“保護傘”;
 
  搭上“一帶一路”順風(fēng)車,1200噸核電用鋼乘“華龍一號”首次走出國門,用于海外首個在建的“華龍一號”核電項目——巴基斯坦卡拉奇核電機組;
 
  成功研制超寬幅雙相不銹鋼,結(jié)束了我國核電用雙相不銹鋼板依賴進口的局面,填補了我國特種鋼材的短板,達到世界領(lǐng)先,是我國核電關(guān)鍵設(shè)備與材料國產(chǎn)化、自主化的重大突破;
 
  獨家供貨全球首個“華龍一號”示范工程——福清5號核電機組反應(yīng)堆壓力容器支撐用鋼,打破國外壟斷……
 
  近幾年來,鞍鋼核電用鋼先后在中厚板、熱軋、冷軋及螺紋鋼筋等領(lǐng)域取得了突破,跨躍碳鋼和不銹鋼兩大領(lǐng)域,現(xiàn)已成功開發(fā)各類核電用鋼40多個牌號、70000余噸,相關(guān)產(chǎn)品仍保持獨家生產(chǎn)、替代進口,并隨著國家“一帶一路”政策出口海外。
 
  與國內(nèi)十余家核電設(shè)備制造企業(yè)、業(yè)主、設(shè)計院等單位建立了合作關(guān)系,產(chǎn)品涉及華龍一號、AP1000、CAP1400、CPR1000、EPR等不同核電技術(shù),已廣泛應(yīng)用在三門、海陽、寧德、陽江、臺山、福清、防城港、巴基斯坦K2、K3等國內(nèi)外20余座百萬千瓦級核電機組。
 
  圍繞國家核電戰(zhàn)略和市場需求形成四大產(chǎn)品系列
 
  近幾年,圍繞國家核電戰(zhàn)略需求和市場形勢,鞍鋼不斷加強核電用鋼的生產(chǎn)研發(fā),現(xiàn)已建立并完善了四大核電用鋼產(chǎn)品系列,在核電機組關(guān)鍵設(shè)備用鋼研制生產(chǎn)、下游重點核電項目用鋼市場開拓及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制訂上取得的成績備受矚目。
 
  到目前為止,鞍鋼已建立的四大系列核電用鋼,包括:核反應(yīng)堆安全殼系列、核島關(guān)鍵設(shè)備系列、核電常規(guī)島配套設(shè)備結(jié)構(gòu)件系列及核電用不銹鋼及異質(zhì)復(fù)合鋼板系列。
 
  核反應(yīng)堆安全殼系列用鋼。主要鋼種為SA-738Gr.B,是三代核電機組防止核泄漏的最后一道安全屏障。鞍鋼先后生產(chǎn)15000余噸,產(chǎn)品規(guī)格實現(xiàn)了從20——130mm的全面覆蓋,鋼板一次性能合格率達到95%以上,并率先在世界首座CAP1400國核示范項目上進行了應(yīng)用。同時,鞍鋼與相關(guān)設(shè)計單位進行合作開發(fā)新一代高強度、高韌性核反應(yīng)堆安全殼用鋼板,全面實現(xiàn)國產(chǎn)化,并在現(xiàn)有鋼板韌塑性不變的基礎(chǔ)上,強度等綜合性能大幅度提升,實現(xiàn)了鋼板厚度減薄。
 
  核島關(guān)鍵設(shè)備系列用鋼。鞍鋼獨家生產(chǎn)的核反應(yīng)堆壓力容器用支撐材料——15MnNi,是首個實現(xiàn)國產(chǎn)化的核級設(shè)備用鋼?,F(xiàn)已成功實現(xiàn)供貨1000余噸(產(chǎn)品規(guī)格20-120mm),并在秦山二期,寧德3#、4#,福清,巴基斯坦K2、K3項目上進行了應(yīng)用。鞍鋼2015年成功實現(xiàn)了核一級關(guān)鍵設(shè)備穩(wěn)壓器用鋼16MND5的開發(fā),并成功通過了封頭及筒體鋼板評定認(rèn)可,實現(xiàn)了該類產(chǎn)品國內(nèi)獨家生產(chǎn)、替代進口,首批鋼板現(xiàn)在成功應(yīng)用到陽江6#核電機組。歷時一年,成功開發(fā)了安注箱用高性能18MND5鋼板,綜合性能完全滿足我國自主設(shè)計的“華龍一號”核電機組要求,遠高于國外進口產(chǎn)品實物水平,實現(xiàn)了真正意義上的國產(chǎn)化。
 
  核電常規(guī)島配套設(shè)備結(jié)構(gòu)件系列用鋼。鞍鋼獨家生產(chǎn)的寬規(guī)格SA-516Gr.70(寬度4970mm),實現(xiàn)了控軋及正火兩種狀態(tài)交貨,替代了進口,填補國內(nèi)空白,并成功在福清項目汽水分離再熱器上進行了應(yīng)用。鞍鋼現(xiàn)已實現(xiàn)AP1000模塊用鋼A588、A36、A572,汽水分離再熱器、凝汽器、高、中、低壓缸設(shè)備用SA-285Gr.C、SA-283Gr.D等常規(guī)島設(shè)備用鋼開發(fā)及供貨,鋼板規(guī)格為10-160mm,對于厚度>100mm鋼板可以采用連鑄坯真空復(fù)合、連鑄坯鍛軋工藝進行生產(chǎn),一次性能合格率達到100%,現(xiàn)已實現(xiàn)供貨10000余噸,產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于三門、海陽、陸豐以及CAP1400國核示范項目、華龍一號等三代核電機組的建造。另外,鞍鋼成功實現(xiàn)三代核電機械裝卸系統(tǒng)(MHS)關(guān)鍵設(shè)備用鋼A36、A572、A516、A514、Q345D、Q420C、Q460C等產(chǎn)品開發(fā),厚度規(guī)格范圍為5-150mm,廣泛應(yīng)用于三門、海陽、榮城(CAP1400)、福清、巴基斯坦K2、K3等核電機組環(huán)形吊車、乏燃料吊車、裝卸料機以及燃料抓取機等相關(guān)設(shè)備。
 
  核電用不銹鋼及異質(zhì)復(fù)合鋼板系列。歷時三年研發(fā),鞍鋼成功打通核級雙相不銹鋼A240 S32101生產(chǎn)工藝路線,鋼板綜合性能、表面質(zhì)量滿足要求。2014年,項目組抓住目前國內(nèi)外不銹鋼中厚板寬度僅能達到3000mm,且市場需求不斷提高的狀況,積極向公司提出鞍鋼生產(chǎn)不銹鋼中厚板的建議及方案并得到公司領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可和支持。2016年,隨著不銹鋼專用固溶處理爐及酸洗鈍化生產(chǎn)線的相繼投產(chǎn),鞍鋼已具備了配套不銹鋼生產(chǎn)裝備及能力,可生產(chǎn)厚度6-80mm、最大寬度4000mm不銹鋼板,成為目前國內(nèi)唯一一家具備配套生產(chǎn)寬度大于3000mm的企業(yè)。試制的寬規(guī)格核級雙相不銹鋼A240 S32101一次性通過用戶評審,成功中標(biāo)陸豐2#、三門3#及海陽4#核電機組共400噸合同,現(xiàn)正在組織生產(chǎn)。同時,還可按ASME、GB/24511等標(biāo)準(zhǔn)進行304系列、316系列、S32205、321、405等各類不銹鋼板的生產(chǎn)及開發(fā)。鞍鋼正在與相關(guān)單位合作,采用連鑄坯真空復(fù)合工藝實現(xiàn)了核電用異質(zhì)復(fù)合鋼板開發(fā),現(xiàn)正在進行產(chǎn)品應(yīng)用研究評價。
 
  鞍鋼在進行上述四大系列核電產(chǎn)品開發(fā)同時,還與相關(guān)用戶、業(yè)主合作著手進行海上核動力平臺,第四代高溫汽冷堆等新鋼種的開發(fā)、研制,盡最大努力實現(xiàn)核電機組關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化。
 
  與權(quán)威核電材料研發(fā)機構(gòu)合作引領(lǐng)國內(nèi)外核電用鋼發(fā)展
 
  鞍鋼在進行核電用鋼產(chǎn)品開發(fā)同時,還積極與國內(nèi)外權(quán)威核電材料研發(fā)機構(gòu)合作,成立聯(lián)合研發(fā)中心、成為我國核電材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟第一屆理事會理事單位,另外還與鋼鐵研究總院、東北大學(xué)、中科院金屬研究所等單位開展橫向合作。
 
  同時還注重相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的保護。作為核電用鋼國家標(biāo)準(zhǔn)起草單位,負(fù)責(zé)編制的兩項核電用鋼國家標(biāo)準(zhǔn):《核電站用碳素鋼和低合金鋼鋼板GB30814-2014》、《核電站用合金鋼鋼板(GB/T36163-2018)》現(xiàn)已完成正式批準(zhǔn)發(fā)布。兩項標(biāo)準(zhǔn)不僅提升了鞍鋼在核電用鋼領(lǐng)域的話語權(quán)和權(quán)威性,更為我國核電設(shè)計部門和裝備制造企業(yè)在選材、用材方面提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),加快了我國核電行業(yè)從原材料開發(fā)到機組運行發(fā)電的自主化進程,為我國核電行業(yè)走出國門,實現(xiàn)國家標(biāo)準(zhǔn)國際化提供了支撐。
 
  組織申報各種專利近20余件,打破了國外在高端產(chǎn)品方面的壟斷。鞍鋼三代核電反應(yīng)堆安全殼用鋼還被國家科技部授予重點新產(chǎn)品,同時被評為中國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)市場開拓獎稱號。另外,鞍鋼核電用鋼還先后獲得遼寧省、鋼鐵協(xié)會、鞍山市科技進步獎、新產(chǎn)品獎等多項獎勵。
 
  未來,鞍鋼將持續(xù)與國內(nèi)權(quán)威核電材料研發(fā)單位合作,實現(xiàn)核電板材國產(chǎn)化同時,還要實現(xiàn)核電標(biāo)準(zhǔn)國產(chǎn)化、國際化,引領(lǐng)國內(nèi)外核電用鋼發(fā)展,實現(xiàn)核電用板材的全覆蓋,最終成為新一代核能用鋼標(biāo)準(zhǔn)的制定者和材料制造商。
 
  轉(zhuǎn)自:人民網(wǎng)
 

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