電力改革背景下核電用鋼現狀及展望

袁廣平

摘 要：十八屆三中全會強調指出“要加快電力體制改革步伐，讓市場在電力資源配置中發揮決定性作用”。2015年3月15日，國務院正式發布《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》。新電改“9號文”及其配套文件的發布，揭開了我國新一輪電改的序幕，對我國電力行業的發展具有重大指導意義和深遠影響。本文闡述核電產業作為我國電力工業的重要組成部分，以其清潔能源特性及成本、技術方面的特殊性，必迎來的挑戰與機遇。與此同時介紹核電用鋼的現狀及展望。

關鍵詞：電力體制改革；核電產業；現狀及展望

中圖分類號：F426.31 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0132-01

隨著我國電力體制改革的深入推進，電力行業的發展戰略和市場競爭策略都在進行全面調整；而核電產業作為新興的高科技能源產業，必將迎來新的發展機遇和市場挑戰。由于核能的特殊性，核電用鋼的安全性和可靠性至關重要。因此我國需要加快核電用鋼開發，同時建立相應的核電用鋼體系，以滿足核電機組建造對鋼材的需求。

1 核電產業發展的背景

十八屆三中全會發布了新電改“9號文”及其配套文件，這揭開了我國新一輪電改的序幕，對我國電力行業的發展具有重大指導意義和深遠影響。新電力改革將市場競爭機制引入電力領域；同時兼顧行政指導，通過政府進一步發展清潔能源。核電以其清潔能源特性及成本、技術方面的特殊性居于國家能源安全的戰略性地位，并擁有巨大的市場潛力。

2 核電產業發展的現狀及前景

核能正式利用開始于1942年，由美國建成了世界上第一座人工核反應堆；隨后，工業發達國家在20世紀70年代以核代油使核電進入發展高潮；在近代發展過程中，雖然發生的三哩島事故、切爾諾貝利事故和日本福島事故，使核電發展陷入低谷，但人們仍然把核電放在重要的能源位置[1]。

我國核電起步較晚，到目前為止，核電僅占全國電力供應總量的2%左右，而全世界的核電占電能的比重大概15%左右，核電在我國能源所占比重還遠遠低于全世界平均水平。隨著乏燃料發電等技術的發展，保證核電安全、完善核電標準、優化核電規模和布局已取代鈾資源限制，成為研究我國核電發展的重要問題。

3 核電產業發展的用鋼標準與特點

安全是核電的生命線，作為一個龐大而精密的完整系統，核電站的安全運行需要各關鍵設備部件的相互配合且長期正常運行，這給核電關鍵設備及用鋼的安全性和可靠性提出了嚴格的要求。核電站中用鋼較多的主要部件為：安全殼、蒸發器部件、穩壓器部件、安注箱部件、硼注箱部件、汽水分離器部件、發動機部件、汽輪機、輔機部件、換熱器部件、柴油機儲油罐、預埋件等?？偨Y為三塊：核島用鋼、常規島用鋼、廠房及其他部分用鋼。其中核島用鋼為核心關鍵部位用鋼，并且是技術要求最高部分[2]。

我國在建或計劃建設的核電機組以二代半和三代技術為主，即形成列化和標準化的大型商用核電機組?，F我國在核電用鋼方面沒有正式的國家標準，關鍵核級設備材料按國外技術標準采購，主要是目前世界上公認的核電用鋼生產和使用的標準：法國RCC-M和美國ASME-Ⅲ。

核電用鋼特點主要包括以下六方面：（1）核電用鋼范圍廣、品種全。（2）核電用鋼生產難度大。（3）化學成分要求嚴格。（4）力學性能要求嚴格、復雜。（5）在特定溫度下要有良好的組織穩定性、可焊性、冷熱加工性和抗疲勞強度，在反應堆輻照條件下應具有良好的抗輻照脆化敏感性。（6）無損檢測要求嚴格。

4 核電產業發展用鋼的現狀及展望

具體設備而言，第二代壓水堆主管道采用的是鑄造雙相不銹鋼，該鋼種強度、抗熱裂、及抗應力腐蝕性能優異，但在鐵素體大于20%時，熱老化現象明顯；第三代壓水堆AP1000主管道采用低碳控氮奧氏體不銹鋼316LN，整體鍛制而成，該材料在保持較高強度的同時，仍可以具有較高的塑韌性，但是鍛制工藝難度較大。目前壓力容器的首選材料是A508-3，該材料是在A508-2的基礎上，通過降低碳、鉻、鉬元素的含量，提高錳含量發展而來。蒸汽發生器外殼由鐵素體鋼板制成，其中U型管采用690、800等鎳基合金，管板采用高強度低合金鋼鍛制成型。堆內構件是指壓力容器內，除燃料組件及相關部件外的全部結構部件，第二代壓水堆一般采用奧氏體不銹鋼，主要有304L、304LN、321、347、310，第三代壓水堆AP1000堆內構件主體材料選用F304和F304H奧氏體不銹鋼。

伴隨核電技術不斷進步及成熟，國際核電用鋼正沿著一條低強度—中強度—高強度—超高強度的路線發展。而我國在核反應堆發電用鋼方面也取得了一定成果，基本上掌握了AP1000壓力容器大鍛件用鋼，ASME SA508的生產制造技術，盡管產品質量與穩定性與國外先進水平相比差距較大。同時，AP1000主管道在AP1000技術轉讓中是唯一沒有技術轉讓或技術支持的關鍵設備，我國已采用奧氏體不銹鋼316LN整體鍛制的技術，成功制造出滿足相關技術要求的主管道，并為后續項目供貨。

5 結語

鋼鐵材料應用于核電站中的關鍵部件的制造，占整體采購成本的絕大部分。實現核電用鋼生產國產化、核電用鋼標準國產化及建立符合自身特點的核電用鋼質量管理體系具有重要的意義，只有這樣我國核電用鋼才算實現了真正意義的國產化，我國也才成為真正的核電大國和核電強國。

參考文獻

[1]王勇，王長順，孫殿東.核電用鋼的開發與展望[J].鞍鋼技術，2012（6）：6-31.

[2]洪猛.電力體制改革與核電電價政策淺析[J].中國核工業，2016（1）：51-53.