編者語:近日,第三代核電AP1000自主化依托項目三門核電站2號機(jī)組蒸汽發(fā)生器管板鍛件研制取得成功。AP1000核島關(guān)鍵設(shè)備自主化制造的重大突破,離不開國家堅定推動核電裝備自主化政策的護(hù)航。
12月22日,中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司(以下簡稱“一重”)承擔(dān)的第三代核電AP1000自主化依托項目三門核電站2號機(jī)組蒸汽發(fā)生器管板鍛件研制取得成功,在實(shí)現(xiàn)AP1000核島反應(yīng)堆壓力容器鍛件完全國產(chǎn)化的基礎(chǔ)上,再次實(shí)現(xiàn)了蒸汽發(fā)生器鍛件的完全國產(chǎn)化,一舉攻克制約我國核電發(fā)展的重大技術(shù)難關(guān),大幅提升了我國核電裝備制造的整體水平和技術(shù)能力。
實(shí)際上,大型鍛件的完全國產(chǎn)化只是我國AP1000核島關(guān)鍵設(shè)備自主化突破的一個縮影?!澳壳埃磻?yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵、主管道、鋼制安全殼等設(shè)備國產(chǎn)化工作均取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,確保了我國后續(xù)三代核電批量化、規(guī)模化發(fā)展?!眹液穗娂夹g(shù)公司(以下簡稱“國家核電公司”)董事長王炳華表示。
裝備制造三級跳
AP1000是美國西屋公司開發(fā)的一項先進(jìn)、成熟的非能動核電新技術(shù),于2004年12月獲得了美國核管會授予的最終設(shè)計批準(zhǔn),電廠設(shè)計目標(biāo)為60年、可用性大于等于93%。AP1000屬于第三代先進(jìn)壓水堆核電技術(shù),在全球核電領(lǐng)域還沒有運(yùn)行業(yè)績。
2006年12月,黨中央、國務(wù)院作出重大決策,決定引進(jìn)美國AP1000三代核電技術(shù),并批準(zhǔn)成立國家核電公司,代表國家受讓AP1000技術(shù),全面負(fù)責(zé)組織實(shí)施AP1000技術(shù)在中國的實(shí)踐、發(fā)展和再創(chuàng)新。
王炳華表示:“由于在三門、海陽建設(shè)的4臺AP1000核電機(jī)組屬世界首(臺)批,帶有示范性質(zhì)。因此,在中國建設(shè)和實(shí)踐過程中以及在此基礎(chǔ)上的發(fā)展和再創(chuàng)新,存在許多困難和不確定的因素。其中,關(guān)鍵設(shè)備研制及自主化的難點(diǎn)尤為突出?!?BR>
據(jù)了解,盡管AP1000核電站的反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)、環(huán)吊、燃料裝卸料機(jī)等主要設(shè)備是在原有成熟機(jī)組基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計,但是在具體規(guī)范上仍然存在較大差異,特別是AP1000核電站鋼制安全殼容器、屏蔽電機(jī)泵、主管道、爆破閥以及關(guān)鍵設(shè)備超大型鍛件等設(shè)備與傳統(tǒng)的核電站完全不同,技術(shù)要求更高、規(guī)格尺寸重量更大、形狀更復(fù)雜,是AP1000技術(shù)的特殊重要設(shè)備,國產(chǎn)化和自主化研制的難度較大。
“特別是壓力容器整體頂蓋、蒸汽發(fā)生器水室封頭、錐形筒體等形狀復(fù)雜的鍛件由于要求整體鍛造,技術(shù)難度相當(dāng)大。因此,我國現(xiàn)階段核電站所采用的鍛件相當(dāng)一部分從日本制鋼所(JSW)、法國克魯索采購,國內(nèi)企業(yè)尚不具備完整的生產(chǎn)制造能力,大型鍛件供不應(yīng)求。”王炳華說。
為加快核電裝備自主化進(jìn)程,國家核電公司積極組織一重、中國第二重型機(jī)械集團(tuán)有限公司、上海重型機(jī)器廠有限公司等單位研制核電設(shè)備大型鍛件,開展各項科研攻關(guān),同時大力協(xié)調(diào)西屋電氣、斗山重工等國外企業(yè),落實(shí)了AP1000前兩臺機(jī)組反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器部分鍛件向一重訂購。
截止目前,僅一重集團(tuán)的AP1000各類鍛件就累計投料1:1,試驗(yàn)件約27件,攻克了鍛件冶煉、仿形鍛造、成型、熱處理工藝等關(guān)鍵技術(shù),基本解決了研制過程中遇到的鍛件探傷缺陷超標(biāo),性能不合格及尺寸有偏差等問題,部分合格鍛件已向用戶供貨。
為進(jìn)一步推進(jìn)我國核電關(guān)鍵設(shè)備自主化體系建設(shè),夯實(shí)核電設(shè)備制造的安全和質(zhì)量基礎(chǔ),12月24日,國家核電在北京舉行國家核電公司首批合格供應(yīng)商頒證儀式。哈電集團(tuán)(秦皇島)重型裝備有限公司、上海電氣核電設(shè)備有限公司、東方電氣(廣州)重型機(jī)器有限公司、一重、沈鼓集團(tuán)沈陽透平機(jī)械股份有限公司等10家重要裝備制造企業(yè)獲得“國家核電首批合格供方資格證書”。
“項目”托起國產(chǎn)化
AP1000核島關(guān)鍵設(shè)備自主化制造的重大突破,離不開國家堅定推動核電裝備自主化政策的護(hù)航。
自主化建設(shè)能力的提高一直是中國核電建設(shè)追求的最大目標(biāo)之一,而解決我國裝備制造業(yè)普遍面臨的設(shè)備自主制造和成套的首臺(套)工程化問題至關(guān)重要。因此,從決定引進(jìn)三代技術(shù)之初,中央就確定了以三門、海洋2個工程的4臺機(jī)組為自主化依托項目進(jìn)行消化、吸收和再創(chuàng)新的發(fā)展路線。
“按照黨中央的戰(zhàn)略部署,國家核電公司與西屋聯(lián)隊及其分包商分別簽署了三門、海洋自主化依托項目4臺機(jī)組核島設(shè)計和部分主設(shè)備采購合同。燃料組件合同,以及AP1000技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同,根據(jù)這些合同,中方要完全擁有在引進(jìn)AP1000核電技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)和開發(fā)輸出功率大于135萬千瓦的大型非能動核電站的知識產(chǎn)權(quán)?!蓖醣A表示。
通過兩年多的實(shí)踐,三門、海洋依托項目4臺機(jī)組自主化比例正在逐步提高并得到落實(shí)。
“依托項目4臺機(jī)組設(shè)備國產(chǎn)化比例平均將達(dá)到55%,第4臺將達(dá)到70%,有效推進(jìn)我國裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級,為核電裝備的系列化、批量化制造奠定基礎(chǔ),同時節(jié)約了投資。例如,如果主管道研制成功并完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,預(yù)計造價由每套近3億元降低到1.5億元。”對于實(shí)現(xiàn)100%滿足首批4臺機(jī)組工程建設(shè)需要、100%保證AP1000技術(shù)的完整轉(zhuǎn)讓、100%實(shí)現(xiàn)AP1000關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化等3個100%的目標(biāo),王炳華充滿信心。