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三代核電站用鋼進口的曆史終於結束

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“超寬幅雙相不鏽鋼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製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麵填補了國內外空白 。

是的 ,通俗點說 ,就是三代AP係列核電站建設用鋼的代表性鋼材S32101終於“破局”咯 !

長期受製於人

AP1000三代核電站采用工廠化預製 、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 的雙相不鏽鋼。經測算 ,CAP1000與CAP1400單個核電站的每台機組使用量達1000噸 。

與其他不鏽鋼相比 ,S32101雙相不鏽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 ,雙相不鏽鋼S32101板材由全球不鏽鋼業龍頭企業奧托昆普公司首先發明 ,作為世界六大製造商之一 ,奧托昆普長期在不鏽鋼領域居於前列 。

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製出板幅達3.2米的寬幅雙相不鏽鋼板 ,並列入ASME和ASTM體係 。

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的軋製 ,從而使得的采購價格從進口的10萬/噸下降至國產的5萬元/噸 ,並使板材表麵質量得到有效提升 。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雙相不鏽鋼板幅雖能達到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模塊化製造的雙相不鏽鋼板 ,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雙相不鏽鋼板3.1米以上板幅的國產自主化製造 。其在近日成功軋製出的板幅寬度達3.5m 、厚度14mm 、長度15m的超寬幅雙相不鏽鋼S32101板材 ,在保障表麵質量 、力學性能和腐蝕性能的同時 ,也實現了高溫性能方麵的突破 。

“3.5米寬幅雙相不鏽鋼板代替2.6米鋼材應用在單個核電站拚接上 ,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鏽鋼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製造周期可縮短近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米寬幅不鏽鋼板進行了鑒定 ,並發表鑒定意見 ,其指出 :S32101雙相不鏽鋼產品寬度達到3.5米 ,為國內外首創 ;解決了超寬幅不鏽鋼板軋製過程中出現的邊部開裂 、表麵延遲裂紋 、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 :“超寬幅雙相不鏽鋼的研製成功,不但結束了我國核電用鋼嚴重依賴進口的局麵 ,同時也填補了國內外不鏽鋼行業在寬幅方麵的技術空白。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 。”

據了解 ,此次研製出的 “超寬幅雙相不鏽鋼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 、紙漿與製造業 、水閘與橋梁結構件 、法蘭與閥門等行業拓展 。