核電用鋼：從跟跑到引領(lǐng)

 

　　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(lái)，僅用不到一年的時(shí)間完成了四代核電快堆技術(shù)用不銹鋼的實(shí)驗(yàn)室試制，化學(xué)成分、關(guān)鍵工藝參數(shù)的優(yōu)化與確定，實(shí)現(xiàn)了成品鋼板的生產(chǎn)。

 

　　從2009年至今，在公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，經(jīng)過(guò)鞍鋼核電用鋼產(chǎn)銷研團(tuán)隊(duì)的共同努力，鞍鋼核電用鋼實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)、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(jī)。

 

 

　　鞍鋼核電用鋼團(tuán)隊(duì)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(guó)核電技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化程度并不高，許多難題攻關(guān)都需要外國(guó)專家來(lái)進(jìn)行技術(shù)支援。

 

　　當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)核電機(jī)組建設(shè)項(xiàng)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(tuán)隊(duì)成員們擠出更多時(shí)間用于科研理論、核電項(xiàng)目信息收集及實(shí)驗(yàn)室新鋼種研制，敏銳地捕捉到核電必將成為未來(lái)能源的主要支撐，是改善世界氣候條件的必由之路。

 

　　團(tuán)隊(duì)成員們一步一個(gè)腳印，踏上了核電用鋼從“淺海”向“深海”過(guò)渡的技術(shù)儲(chǔ)備之路。他們查閱了大量的文獻(xiàn)資料，利用平凡的三年時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室完成了近20余種試驗(yàn)鋼開(kāi)發(fā)！逐漸成長(zhǎng)為核電技術(shù)領(lǐng)域“百科全書(shū)”式的技術(shù)“達(dá)人”。

 

　　而之后的事實(shí)證明，那幾年積累的知識(shí)和儲(chǔ)備的技術(shù)為鞍鋼后來(lái)的核電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也成為他們能夠坦然面對(duì)核電用鋼客戶苛刻要求，直達(dá)“藍(lán)海”的信心來(lái)源。

 

　　面對(duì)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化、材料本地化、設(shè)備自主化等巨大挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)成員咬緊牙關(guān)，迎難而上。針對(duì)不同品種的鋼種性能，團(tuán)隊(duì)成員不分晝夜地跟蹤每一塊鋼板的生產(chǎn)過(guò)程，時(shí)刻監(jiān)控著鋼板的性能，并通過(guò)頻繁的取樣分析以及實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)的科研成果紛至沓來(lái)——打破國(guó)外技術(shù)壟斷，成功研發(fā)出核一級(jí)設(shè)備安注箱裝備用鋼并供貨，為核電機(jī)組堆芯撐起“保護(hù)傘”；

 

　　搭上“一帶一路”順風(fēng)車，1200噸核電用鋼乘“華龍一號(hào)”首次走出國(guó)門，用于海外首個(gè)在建的“華龍一號(hào)”核電項(xiàng)目——巴基斯坦卡拉奇核電機(jī)組；

 

　　成功研制超寬幅雙相不銹鋼，結(jié)束了我國(guó)核電用雙相不銹鋼板依賴進(jìn)口的局面，填補(bǔ)了我國(guó)特種鋼材的短板，達(dá)到世界領(lǐng)先，是我國(guó)核電關(guān)鍵設(shè)備與材料國(guó)產(chǎn)化、自主化的重大突破；

 

　　獨(dú)家供貨全球首個(gè)“華龍一號(hào)”示范工程——福清5號(hào)核電機(jī)組反應(yīng)堆壓力容器支撐用鋼，打破國(guó)外壟斷……

 

　　近幾年來(lái)，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(kāi)發(fā)各類核電用鋼40多個(gè)牌號(hào)、70000余噸，相關(guān)產(chǎn)品仍保持獨(dú)家生產(chǎn)、替代進(jìn)口，并隨著國(guó)家“一帶一路”政策出口海外。

 

　　與國(guó)內(nèi)十余家核電設(shè)備制造企業(yè)、業(yè)主、設(shè)計(jì)院等單位建立了合作關(guān)系，產(chǎn)品涉及華龍一號(hào)、AP1000、CAP1400、CPR1000、EPR等不同核電技術(shù)，已廣泛應(yīng)用在三門、海陽(yáng)、寧德、陽(yáng)江、臺(tái)山、福清、防城港、巴基斯坦K2、K3等國(guó)內(nèi)外20余座百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組。

 

 

　　近幾年，圍繞國(guó)家核電戰(zhàn)略需求和市場(chǎng)形勢(shì)，鞍鋼不斷加強(qiáng)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(jī)組關(guān)鍵設(shè)備用鋼研制生產(chǎn)、下游重點(diǎn)核電項(xiàng)目用鋼市場(chǎng)開(kāi)拓及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制訂上取得的成績(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)了從20——130mm的全面覆蓋，鋼板一次性能合格率達(dá)到95%以上，并率先在世界首座CAP1400國(guó)核示范項(xiàng)目上進(jìn)行了應(yīng)用。同時(shí)，鞍鋼與相關(guān)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)新一代高強(qiáng)度、高韌性核反應(yīng)堆安全殼用鋼板，全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并在現(xiàn)有鋼板韌塑性不變的基礎(chǔ)上，強(qiáng)度等綜合性能大幅度提升，實(shí)現(xiàn)了鋼板厚度減薄。

 

　　核島關(guān)鍵設(shè)備系列用鋼。鞍鋼獨(dú)家生產(chǎn)的核反應(yīng)堆壓力容器用支撐材料——15MnNi，是首個(gè)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的核級(jí)設(shè)備用鋼?，F(xiàn)已成功實(shí)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(xiàng)目上進(jìn)行了應(yīng)用。鞍鋼2015年成功實(shí)現(xiàn)了核一級(jí)關(guān)鍵設(shè)備穩(wěn)壓器用鋼16MND5的開(kāi)發(fā)，并成功通過(guò)了封頭及筒體鋼板評(píng)定認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)了該類產(chǎn)品國(guó)內(nèi)獨(dú)家生產(chǎn)、替代進(jìn)口，首批鋼板現(xiàn)在成功應(yīng)用到陽(yáng)江6#核電機(jī)組。歷時(shí)一年，成功開(kāi)發(fā)了安注箱用高性能18MND5鋼板，綜合性能完全滿足我國(guó)自主設(shè)計(jì)的“華龍一號(hào)”核電機(jī)組要求，遠(yuǎn)高于國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品實(shí)物水平，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的國(guó)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(dú)家生產(chǎn)的寬規(guī)格SA-516Gr.70（寬度4970mm），實(shí)現(xiàn)了控軋及正火兩種狀態(tài)交貨，替代了進(jìn)口，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，并成功在福清項(xiàng)目汽水分離再熱器上進(jìn)行了應(yīng)用。鞍鋼現(xiàn)已實(shí)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(kāi)發(fā)及供貨，鋼板規(guī)格為10-160mm，對(duì)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(jìn)行生產(chǎn)，一次性能合格率達(dá)到100%，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)供貨10000余噸，產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于三門、海陽(yáng)、陸豐以及CAP1400國(guó)核示范項(xiàng)目、華龍一號(hào)等三代核電機(jī)組的建造。另外，鞍鋼成功實(shí)現(xiàn)三代核電機(jī)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(kāi)發(fā)，厚度規(guī)格范圍為5-150mm，廣泛應(yīng)用于三門、海陽(yáng)、榮城（CAP1400）、福清、巴基斯坦K2、K3等核電機(jī)組環(huán)形吊車、乏燃料吊車、裝卸料機(jī)以及燃料抓取機(jī)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(shí)三年研發(fā)，鞍鋼成功打通核級(jí)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(xiàng)目組抓住目前國(guó)內(nèi)外不銹鋼中厚板寬度僅能達(dá)到3000mm，且市場(chǎng)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(guó)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(jí)雙相不銹鋼A240 S32101一次性通過(guò)用戶評(píng)審，成功中標(biāo)陸豐2#、三門3#及海陽(yáng)4#核電機(jī)組共400噸合同，現(xiàn)正在組織生產(chǎn)。同時(shí)，還可按ASME、GB/24511等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行304系列、316系列、S32205、321、405等各類不銹鋼板的生產(chǎn)及開(kāi)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(shí)現(xiàn)了核電用異質(zhì)復(fù)合鋼板開(kāi)發(fā)，現(xiàn)正在進(jìn)行產(chǎn)品應(yīng)用研究評(píng)價(jià)。

 

　　鞍鋼在進(jìn)行上述四大系列核電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)同時(shí)，還與相關(guān)用戶、業(yè)主合作著手進(jìn)行海上核動(dòng)力平臺(tái)，第四代高溫汽冷堆等新鋼種的開(kāi)發(fā)、研制，盡最大努力實(shí)現(xiàn)核電機(jī)組關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化。

 

 

　　鞍鋼在進(jìn)行核電用鋼產(chǎn)品開(kāi)發(fā)同時(shí)，還積極與國(guó)內(nèi)外權(quán)威核電材料研發(fā)機(jī)構(gòu)合作，成立聯(lián)合研發(fā)中心、成為我國(guó)核電材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟第一屆理事會(huì)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(kāi)展橫向合作。

 

　　同時(shí)還注重相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。作為核電用鋼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草單位，負(fù)責(zé)編制的兩項(xiàng)核電用鋼國(guó)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(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不僅提升了鞍鋼在核電用鋼領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和權(quán)威性，更為我國(guó)核電設(shè)計(jì)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(guó)核電行業(yè)從原材料開(kāi)發(fā)到機(jī)組運(yùn)行發(fā)電的自主化進(jìn)程，為我國(guó)核電行業(yè)走出國(guó)門，實(shí)現(xiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化提供了支撐。

 

　　組織申報(bào)各種專利近20余件，打破了國(guó)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(guó)家科技部授予重點(diǎn)新產(chǎn)品，同時(shí)被評(píng)為中國(guó)鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)市場(chǎng)開(kāi)拓獎(jiǎng)稱號(hào)。另外，鞍鋼核電用鋼還先后獲得遼寧省、鋼鐵協(xié)會(huì)、鞍山市科技進(jìn)步獎(jiǎng)、新產(chǎn)品獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。

 

　　未來(lái)，鞍鋼將持續(xù)與國(guó)內(nèi)權(quán)威核電材料研發(fā)單位合作，實(shí)現(xiàn)核電板材國(guó)產(chǎn)化同時(shí)，還要實(shí)現(xiàn)核電標(biāo)準(zhǔn)國(guó)產(chǎn)化、國(guó)際化，引領(lǐng)國(guó)內(nèi)外核電用鋼發(fā)展，實(shí)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)