核電用無縫鋼管

　　核能是高效清潔能源，也是我國重點(diǎn)發(fā)展的能源。高效、清潔的核能發(fā)電在我國能源結(jié)構(gòu)中的比重逐年升高，特別是最近幾年，我國核電工業(yè)進(jìn)入高峰發(fā)展時(shí)期，對(duì)核電裝備及制造材料的國產(chǎn)化程度提出了更高的要求。目前，我國已經(jīng)投入運(yùn)營的核電站有13臺(tái)機(jī)組。秦山一期首臺(tái)機(jī)組，始建于1985年，1994年投入商業(yè)運(yùn)行; 嶺澳二期 3號(hào)機(jī)組和秦山二期3號(hào)機(jī)組，分別于 2010年9月、10月投入運(yùn)營。總裝機(jī)容量已突破1000萬 kW，約占我國電力總裝機(jī)容量的1.4%。與世界范圍內(nèi)核電裝機(jī)容量 3.7億萬kW·h、發(fā)電量約占全球發(fā)電總量的17%相比，我國的核電比例還遠(yuǎn)低于世界平均水平。因此，國家制定了逐步提高我國核電比例的宏偉核電發(fā)展目標(biāo)，力爭到2050年，核電裝機(jī)容量將達(dá)到 4～5億kW·h。

　　核電站管道系統(tǒng)和設(shè)備制造使用的無縫鋼管可分為四大類：碳鋼/碳錳鋼/低合金鋼類、鉻鉬鋼類、不銹鋼類和鎳基合金類。 核電站中不同的管道系統(tǒng)使用不同材質(zhì)和不同核安全級(jí)別的無縫鋼管;其生產(chǎn)制造和質(zhì)保要求均嚴(yán)格按照規(guī)范的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，產(chǎn)品的生產(chǎn)制造活動(dòng)還需要向國家核安全局申報(bào)、備案，并接受監(jiān)管。核電站核島一回路系統(tǒng)由于要將放射性物質(zhì)包容在其內(nèi)，管道材料選擇要求考慮運(yùn)行工況、冷卻劑介質(zhì)、材料老化等多種因素。 如核蒸汽系統(tǒng)輸出堆芯熱能的主管道，是連接反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器的特厚壁承壓管道，屬核一級(jí)關(guān)鍵設(shè)備，目前二代核電機(jī)組采用奧氏體--鐵素體雙相不銹鋼離心鑄管，而三代核電機(jī)組則采用超低碳控氮不銹鋼整體鍛造工藝制造，其技術(shù)難度非常高; 與冷卻劑相關(guān)的一回路管道系統(tǒng)采用不含Mo的 18-10 型、含Mo的 17-12 型及時(shí)效硬化型奧氏體不銹鋼管; 蒸汽發(fā)生器的傳熱管要求強(qiáng)韌性和耐應(yīng)力腐蝕能力，通常采用 Inconel 600 和Inconel 690的鎳基合金管; 對(duì)于核蒸汽系統(tǒng)和核輔助系統(tǒng)管道則一般采用碳鋼/碳錳鋼管。常規(guī)島管道二回路管道系統(tǒng)主要是輸送蒸汽和給水，整個(gè)系統(tǒng)輸送的介質(zhì)溫度、壓力參數(shù)均比同功率火電機(jī)組低，沒有高溫蠕變問題，因此可采用碳/碳錳鋼，但是因?yàn)樵摴艿老到y(tǒng)輸送帶一定濕度的飽和蒸汽，存在“流動(dòng)加速的腐蝕”問題，這會(huì)間接影響整個(gè)電站的安全，因此要求選擇能夠抑制流動(dòng)加速腐蝕現(xiàn)象的控Cr碳/錳鋼，如控鉻 20鋼等; 對(duì)于蒸汽濕度較大的高壓缸排汽管線和高壓加熱器的抽汽管，直接選用Cr含量較高的合金鋼管;對(duì)同時(shí)抗流動(dòng)加速腐蝕和抗疲勞的蒸汽輸水管線，則選用304L不銹鋼管。