
能源問題已經成為當今世界共同關注的一個焦點,國際社會都在考慮如何加強能源戰略,同樣能源問題也成為制約我國經濟、社會和環境發展的一個瓶頸。加上近幾年全國電力供應緊張,2004年,我國的核電發展策略從“適度發展”已經轉變為“積極發展”,并制定了到2020年我國核電裝機容量達到4000萬kW的宏偉目標。2007年國務院正式批準了國家發展改革委上報的《國家核電中長期發展規劃(2005~2007年)》,規劃中指出核電設計、制造、運行的自主化策略,其中,核電設備制造國產化是非常重要的一環。2008.4.22~24日, “2008國際核電技術與設備展覽會”在上海國際展覽中心,同時并舉行了“加快我國核電發展,積極推進核電設備國產化”會議。
國內已具備制造核電設備的能力
在核電設備制造方面,自20世紀70年代即具有了一定的研制能力。20世紀80年代初,我國自行設計建造了秦山一期核電站,在15項主設備中,除了反應堆壓力殼、主泵等5項設備從國外引進外,其余設備都由國內制造,設備國產化率達到70%,出口到巴基斯坦的300MW壓水堆核電機組在中國制造率超過95%。秦山二期機組設備的平均國產化達到56%,而且國內企業參與了常規島和核島的主設備的制造。
目前國內已經有40多家企業獲得了百萬千瓦級壓水堆核電站核承壓設備制造資格許可證。其中,我國三大電氣集團,核工業部524廠、上海先鋒電機廠、沈陽水泵廠、四川化工機械廠、上海大隆機械廠、大連起重機廠、上海起重運輸機械廠、核二院、上海第一機床廠、一重和二重機械集團公司等制造單位的裝備和技術力量已有相當規模和基礎。通過承制秦山一期、二期和嶺澳二期(300MW、600MW、1000MW)核電站部分設備和部件的制造,積累了一定經驗,提高了管理和生產能力,目前已基本具有百萬級壓水堆核電站設備的制造能力,但各大制造廠家所使用的焊接材料基本都是依賴于進口。
核電設備材料的國產化現狀
1.核電用金屬材料的國產化
核電工業作為高科技產業,其中核電設備設計與制造的技術含量高,質量要求嚴,產業關聯度很高,涉及上下游幾十個行業。加快核電自主化建設,有利于推廣應用高新技術,促進技術創新,對提高我國制造業整體工藝、材料和加工水平將發揮重要作用。
國內核電設備制造企業注重借鑒吸收國際經驗和先進技術的同時,也在堅持自我設計和創新,努力提高技術生產能力,例如:四川化工機械廠自主研發成功不銹鋼離心鑄造技術,并為嶺澳核電二期工程提供直管和彎管,攀鋼集團成都鋼鐵有限責任公司成功研發出WB36CN1、控鉻20#鋼、A355P22等鋼管,已被應用于嶺澳二期工程常規島主蒸汽管道等。
2.核電制造國產化使用的焊接材料
國內為秦山一期、二期和嶺澳二期生產核設備的各大制造單位所使用的焊接材料主要還是依賴于進口,例如:COMETJ66 ELH Q5、UNION S3NiMoCR、UV420TTR、JUNGO304L、AROSTA 309S、THERMANITJE308L、EHERMANIT25/14E309L、SANDVIK24.13L、SADVIK19.9L、INCONEL 152、THERMANIT 690、BASO50SP、ER308L等焊接材料全部是國外生產。法國液化空氣焊接公司為我國中國核工業第二三建設公司、東方電氣、上海鍋爐及江蘇電氣裝備等核電項目制造單位提供焊材,并建立了長期客戶關系。法國沙福、德國蒂森、日本神鋼、英國Metrode公司、奧地利伯樂公司、瑞士Secheron公司、OERLIKON等公司都或多或少為各單位提供核電焊接材料。
在某些管道焊接時也嘗試采用了國內生產的與母材相當匹配的焊接材料,但對接頭性能研究結果表明,這種非專用匹配還是存在一定的缺陷。
由此可見,我國核電管道焊接材料的國產化遠遠落后于核電設計、制造、運營和管理。如果完全依賴進口,核電設備的制造很難達到完全國產化水平,最終還是受制于他人。
核電管道焊材自主研發的必要性
我國雖然已經是世界的焊材大國,但還不是焊材強國,面對核電發展的大好市場機遇,世界各國的名牌焊材企業,正在采取各種銷售渠道開拓我國的市場,如果一味地依賴進口產品,不但達不到真正的國產化市場,也將會增加產品的制造成本,并受制于國外。因此,自主發展核電,就必須要求試驗研究能力的提高和發展。這是自主化發展核電,技術上不受制于他人的基礎和先決條件。通過發展核電,可使國內已經具有的試驗研發能力得到進一步增強,水平躍上一個新臺階,反過來又會促進我國核電新技術的自主開發。
目前,我國的焊接材料主要應用于國家基礎工業,從整體來看,國內基礎工業與世界先進國家相比還是存在著一定的差距。通過發展核電這種高科技產業,研發具有高技術、高標準的核電焊接材料,可以促進相關人員的意識、焊接工藝水平、研發和生產等能力的提高,一定程度上將有利于促進基礎工業的發展。
為了保證核電機組的安全可靠,要求核電站所有關鍵設備和系統設計中采用的技術必須是經過驗證的,尤其是經過試驗或實際運行的檢驗證明是安全可靠的。高要求將進一步促進我國焊材研發的能力。
發展核電對基礎工業提出了很高的要求的同時也創造了更多的機會,如果能發展核電焊材的自主化,不但有利于我國核電工業的國產化,而且可以給國內創造不少的就業機會,從而減輕企業和社會的壓力,有利于社會穩定發展。
研發國產焊材的意義
1.研究開發相關國產焊材的意義
我國已是世界上的焊材大國,但還不是焊材強國。世界各國的名牌焊材企業,都看好我國仍在不斷增長的特種焊材市場,正采用各種銷售渠道開拓我國市場。如果我國特種焊材的不能自主化,進口產品和國內的外商獨資公司產品都會“漲價”,加重我國的焊接成本。
開發自己的特種焊接材料,將打破歐美日等國對我國特種焊材技術和市場的壟斷,樹立自己的品牌,擺脫新型鋼焊接材料依靠進口的狀況,逐步實現國產化,促進核電設備制造、安裝、檢修關鍵技術的自主化進程。
對焊接材料研發和生產制造企業而言,開發核電焊接材料有利于跟蹤該領域的技術制高點,獲得國內技術領先地位,推進新型鋼焊材研發及技術創新步伐,為占領國內新型鋼焊接材料市場乃至將來參與國際競爭奠定基礎。
2.經濟效益分析
根據國家核電發展規劃,到2020年將需要建造30臺左右的百萬千瓦核電機組。這意味著在將來的12年內每年至少開工2~3臺百萬千瓦的核電機組。到時我國核電建設中投資將達到約3000億元,其中設備投資約1500億元,據專家預計,在2020年到2035年平均每年將增加1600百萬kW核電機組建設,面對如此巨大的市場前景,如果能研制出滿足核電技術要求的高端焊接材料,不但將彌補我國在此領域的技術和市場空白,而且將獲得良好的經濟效益。
3.焊條的應用前景
根據國家中長期核電發展規劃,到2020年核電運行裝機容量將達到4000萬kW(屆時將占全部發電裝機容量的4%左右),扣除目前建成和即將建成的8700萬kW,在未來12年內,需要新建核電機組約30000萬kW。各種特殊核電材料的使用量將大幅度提高,可相應地帶動核電焊接材料的應用市場。
技術可行性分析
我國已經擁有一支具有一定自主設計、建造及運營經驗和能力的核電技術隊伍,也具有長期從事焊接材料研發及生產的專家、焊接材料應用的專業技術人員,他們掌握本專業的理論,熟悉并能正確應用國內外核電的標準規范。如果將這支隊伍很好的結合起來,通過吸收國外新型鋼種焊接材料研發的經驗教訓,分析其技術特點,在此基礎上實施核電焊接材料的研究是完全可行的。
我國已經形成了具有相當規模和水平的研究、試驗及開發能力。國家投資建立了核試驗基地,擁有許多具有國際先進水平的大型試驗研究措施。國內各大研究院校、生產性企業具有先進的設備和一定的實際研發生產焊材的經驗,將為我國自主發展核電焊接材料發揮關鍵的作用。
在核電設備制造方面,自20世紀70年代即具有了一定的研制能力。20世紀80年代初,我國自行設計建造了秦山一期核電站,在15項主設備中,除了反應堆壓力殼、主泵等5項設備從國外引進外,其余設備都由國內制造,設備國產化率達到70%,出口到巴基斯坦的300MW壓水堆核電機組在中國制造率超過95%。秦山二期機組設備的平均國產化達到56%,而且國內企業參與了常規島和核島的主設備的制造。 |