

本项目属于材料科学技术领域的产品制造技术。
核电是清洁高效能源,是优化我国电源结构、实现低碳发展的重要措施。核岛关键设备产品是支撑我国核电“积极发展”和“走出去”战略实施的基础。蒸汽发生器690合金U形传热管是核岛一、二回路实现热交换的核心部件,是核电站安全可靠运行的关键保障。
2009年前我国核电蒸汽发生器U形传热管完全依赖进口,国外技术垄断,价格畸高,仅有法国Valinox、日本Sumitomo和瑞典Sandvik三家企业能够生产,严重制约我国核电发展。核电传热管须在高温高压特殊腐蚀环境中长期稳定服役(~60年),其技术要求非常高,制造难度极大。为此,国家设立重大科技专项课题,宝钢联合钢研总院开展核电蒸汽发生器690合金U形传热管工程化全流程制造工艺及控制技术攻关,取得以下主要创新成果:
1、自主开发高精控碳、高均匀、超纯净冶炼及控制技术。稳定控制C含量在0.019-0.021%,开发专有脱硫环保渣系稳定控制S含量在4-6ppm,研发特殊浇铸控制技术,获得高均匀超纯净钢锭,优于国外水平。
2、首创690合金管高信噪比高精度公差表面冷加工控制技术。通过研究影响信噪比的关键因素,破解了高信噪比难题,实现了成品管信噪比控制集中在30-50,确保高精度尺寸公差均匀一致性。
3、自主研发超长、薄壁、小口径690合金管在线脱脂控制技术。设计和研制了在线加热、加压、循环内脱脂和外脱脂设备,实现了Φ17.48×1.01×29000 mm成品管良好脱脂,保障了耐蚀性。
4、自主开发690合金U形弯管高精度控制技术。设计了特殊弯管模具,实现稳定控制成品管最小弯头90度处椭圆度≤2.5%、弯头外径17.48-17.51mm、减壁量<0.10mm。
5、形成了从内控成分匹配-高精冶炼-精细制管-TT热处理的全流程尺寸精度和组织性能控制技术,建立了传热管全流程专用生产线,实现了690传热管的批量稳定制造。
本项目获授权专利17项(发明专利5项,实用新型12项),企业技术秘密9项,发表论文13篇,形成工程化制造程序文件40多项。项目实施后,项目产品已批量应用于二代加和三代核电站,累计交付690合金U形管153万米/690吨,国内市场占有率从零到40%,实现销售收入5.3亿元,新增利税2.3亿元,迫使国外进口管价格大幅下降,由最高200万元/吨降至80万元/吨,为国家节省外汇支出5.2亿元,经济效益和社会环保效益巨大。项目产品总体技术及性能指标达到国际先进,部分技术性能优于国外水平,使我国在高精度、高要求合金管材的生产能力上达到世界先进水平,填补了国内技术空白,打破了国外垄断,提高了我国核电的国际竞争力。未来10年,结合我国核电快速发展和“走出去”,本项目技术将有更广阔应用空间。
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