《核电信息周刊》XXXX年特刊+-+AP1000设备重大突破++关注三代技术国产

核核电电信信息息周周刊刊特特刊刊NUCLEARPOWERINFORMATIONWEEKLY-SPECIALISSUE苏州热工研究院有限公司信息研究所特刊2011-08-10AP1000设备重大突破关注三代技术国产化进程2011-08-10核电信息周刊-特刊NuclearPowerInformationWeekly2AP1000设备重大突破关注三代技术国产化进程近日，山东核电设备制造有限公司发布消息称：全球首台AP1000核电机组——三门1号关键设备钢制安全壳（containmentvessel，CV）全部预制成功。AP1000设备国产化又向前迈进了重要一步，引发了人们对三代核电技术国产化进程的再次关注。特刊编辑组围绕该消息，从钢制安全壳着手，进而扩展到整个三代技术国产化进程，推出本期特刊。本期特刊分为两个部分，第一部分介绍AP1000钢制安全壳的相关情况；第二部分全文引用中国设备网刊载的一篇探讨三代核电技术国产化进程的文章，供参阅。1.AP1000钢制安全壳预制成功新闻链接：2011年7月21日16时55分，我国三代核电自主化依托项目首台机组、全球第一座AP1000反应堆-浙江三门核电站1号机组钢制安全壳（CV）顶封头最后两张瓣片在山东核电设备制造有限公司（简称：国核设备）装车，发往施工现场。以此为标志，全球首台AP1000钢制安全壳主体预制工作顺利完成，国核设备公司全面掌握了三代核电钢制安全壳的整体制造工艺，我国三代核电自主化研究和发展取得关键突破。（来源：山东核电设备制造有限公司2011-07-22）一、钢制安全壳概况钢制安全壳是AP1000核电站的第三道安全屏障，包容着反应堆、蒸汽发生器等主系统设备，属AP1000核电站非能动安全技术的典型应用。在事故工况下CV能有效防止放射物质外泄，是AP1000核电站中最重要的设备之一。（如图1所示）核电信息周刊-特刊NuclearPowerInformationWeekly3··图1钢制安全壳示意图钢制安全壳（CV）由底封头、4环筒体和顶封头6大部件组成，为圆柱形容器，整个安全壳由260块弧形钢板组焊而成。钢制安全壳制造的技术难点在于材料研制、封头压制成型、焊接等。2007年7月3日，由国家核电技术公司控股，中国核工业二三建设有限公司和中核投资有限公司共同参与组建山东核电设备制造有限公司，负责承担先进压水堆国家重大专项课题之一——AP1000钢制安全壳制造技术，同时山东核电设备也是世界上首家专门负责三代核电AP1000钢制安全壳（CV）和模块制造的专业化工厂。除三门、海阳核电站外，2010年4月9日湖南桃花江核电有限公司与山东核电设备制造有限公司签订合同采购一期项目2套钢制安全壳产品。二、钢制安全壳技术准备为顺利实现各项节点，山东核电设备制造有限公司从2007年陆续开展了一系列课题研究，主要进行了以下几个方面的努力：1.质量认证2009年9月，山东核电设备制造有限公司顺利通过美国ASME协会N、NPT、NA核级认证，在生产与组装领域和核电工程现场的质量管理体系获得国际权威机构的认可，成为中核电信息周刊-特刊NuclearPowerInformationWeekly4国第一家取得ASME1综合认证的企业。2.合作研发2010年1月28日，山东核电设备制造有限公司与上海核工程研究设计院在签署战略合作框架协议。双方的合作领域主要集中在AP1000先进核电站钢制安全壳与模块设备制造领域，有效地聚合了研发力量和制造能力，在钢制安全壳顺利完成预制的过程中起到十分重要的作用。3.钢制安全壳封头制造工艺及技术AP1000钢制安全壳（CV）底封头共由四层64张弧形钢板组焊而成，其典型特征是大尺寸、多曲率、高精度及一次模压成型，属于世界性技术难题。山东核电设备制造公司多次组织国内外专家进行工艺研究和试验，最终达到了技术标准的要求。Ø相关试验2007年11月16日，山东核电设备制造有限公司对用于CV制造的SA738钢板的回弹量、油压机各阶段的压力变化情况、钢板温度变化情况、钢板成形情况进行了试验验证，为掌握CV钢壳封头压制工艺获得了第一手资料。后又在北京进行了CV封头压制工艺试验的机械性能试验部分。Ø专利申请山东核电设备制造有限公司于2009年3月28日为“超大型封头板整体压制成型工艺及安全壳封头”申请了专利。该发明涉及安全壳封头板成型工艺，属于核电安全设备加工技术领域。该发明超大型封头板整体压制成型工艺，能够代替过去分段压制加点压的技术，提高生产效率和工件的使用寿命，实现AP1000压水堆核电站钢制安全壳容器超大型椭球封头板的整体模压一次成型。2011年6月25日，钢制安全壳（CV）封头制造技术通过中国核能行业协会组织的科技成果鉴定，得到了鉴定委员会的高度评价。一致认为该项技术填补了国际上AP1000超大型钢制安全壳椭球形封头制造技术的空白，属于国际领先技术，具有良好的经济和社会效益。4.钢制安全壳焊接技术AP1000钢制安全壳（CV）的底封头共由四层64张弧形钢板组焊而成。山东核电设备制造公司根据底封头板形位公差值及焊缝的焊接收缩量，结合美国ASME标准对安全壳的技术1ASME认证指的是美国机械工程协会提出的机械类标准，ASME认证项目包括四大类：锅炉及压力容器（BPV）、核动力装置（N-Type）、核原料（QSC）和树脂及塑料容器。目前国内具有ASME认证资格的企业已达127家，但核动力装置方面核电信息周刊-特刊NuclearPowerInformationWeekly5要求，运用CAD三维制图，计算出现场封头板拼装定位时的半径和标高，指导现场完成了底封头钢板的组对、拼装。三、全球首台AP1000钢制安全壳（三门1号机组）制造进度在AP1000国产化进度表中，三门1号核电机组钢制安全壳由西屋公司承接，后又反包给山东核电设备制造有限公司。山东核电设备制造有限公司借此加速了钢制安全壳的国产化进程，达到了世界先进水平。三门核电1号机组钢制安全壳的预制完成，是AP1000设备国产化的重要突破。三门1号机组钢制安全壳制造与工程关键事件节点如图2所示。图2三门核电1号机组CV制造与工程关键进展示意图四、AP1000国产化进程2006年12月16日，我国正式决定引进美国西屋公司研发的AP1000技术作为我国第三代核电站的主力堆型。2007年7月24日，全球首台AP1000核电机组落户浙江三门核电站。此后，国家、地方政府和企业投入了大量资金，打造核电设备研发和制造基地。现已形成了哈尔滨电站设备集团、东方电气集团和上海电气集团三大核电设备制造基地，以中国第一重型机械集团、中国第二重型机械制造集团和上海电气重型机械集团为重点的大型铸锻件和反取得ASME认证的为数不多。核电信息周刊-特刊NuclearPowerInformationWeekly6应堆压力容器制造基地，以沈阳鼓风机集团、中核苏阀科技实业股份有限公司和大连大高阀门有限公司等一批国家级骨干企业的核级泵阀制造基地。此外，还有一批专业生产厂家具备了堆内构件、控制棒驱动机构、环吊、主管道及配套设备的批量生产条件。三代核电设备国产化正在积极推进，并取得了丰硕的成果，第三代核电技术产业体系也逐渐成型。三门核电1号机组钢制安全壳的预制成功，是我国AP1000核电重要设备国产化的重要里程碑。这一重大突破引发了人们对于三代核电技术其他设备国产化进展情况的巨大关注，进而对中国核电装备国产化路线进行思考。à本部分内容主要参考山东核电设备制造有限公司、三门核电有限公司和中国核能行业协会官方网站信息，以及CNKI数据库检索内容整理。核电信息周刊-特刊NuclearPowerInformationWeekly7II.中国核电装备国产化路线图近日，中国设备网一篇名为“中国核电装备国产化路线图”的文章，详细的阐述了中国核电设备正在进行的国产化路线及其最新进展，详细内容如下：让我们来做这样一次大胆的假设，如果东京时间3月11日14:46（北京时间13:46）福岛核电站的电动机能够在水下正常运转或福岛核电站的不锈钢设备可以耐受海水中氯化钠的侵蚀，福岛核电泄露会不会是另外一个结果？自从福岛核电事故发生以来，无数媒体用自己各自的视角对事故进行剖析，但兜兜转转，始终少有人把目光落在装备上。实际上，虽然核电是人类高科技思想的结晶，但其最后的落脚点依然是装备。在2011年《装备制造》杂志举办的一次论坛上，一位与会企业代表对负责核电装备的领导表现出设备过剩的顾虑，但这位领导却表示，未未来核电设备市场将是诸位难以想象的广阔。正因为如此，推进核电装备的自主化进程成了核电的头等大事。一、装备企业的“集结”号1983年国务院下发的110号文，将大型核电站装备列为国家及重大技术装备。自此，中国核电装备开始了一条自主创新之路。凭借秦山一期、二期、岭澳二期等核电工程的建设作为依托，中国装备用开展核电站相关装备的自主攻关，消化吸收与合作制造相结合的方式逐步掌握关键技术的设计与制造。2010年9月，有着中国自主品牌之称的CPR1000岭澳二期投产，其一号机组设备国产化率达55％、二号机组国产化率达73％，“这样的水平充分是值得肯定的。”原国务院重大技术装备办公室副主任董必钦说。但是随着AP1000第三代核电技术逐渐成为中国核电未来的主流，装备制造企业急需在自身基础上再升级来适应三代核电项目的要求。那么国家重点扶植的大型核电装备企业最近几年发展如何，对新的技术标准做了怎样的准备？让我们盘点一番……说起核电企业，有三大集团是不得不提的。国家发改委曾在《核电中长期发展规划（2005年至2020年）》中明确指出：设备制造方面未来还要以三大集团为骨干，同时发挥其他相关企业的专业优势，逐步实施技术改造和产业升级，共同建立起较完整的核电设备制造体系。这三大集团分别是东方电气、上海电气和哈电集团。在核岛、常规岛的技术及供货业绩方面，东方电气的优势是其它企业所没有的。自1997年分包制造岭澳一期汽轮发电机组以来，东方电气一直在核电领域保持领先态势。2005年东核电信息周刊-特刊NuclearPowerInformationWeekly8方电气在百万千瓦级半转速核电机组核岛、常规岛方面实现突破更是使其订单源源不断。现在东方电气是世界上唯一集AP1000、EPR和二代加核岛重型设备和常规岛汽轮发电机组设备制造企业。与东方电气相比，上海电气拥有国内最强大的核电设备成套能力。目前，上海电气具有同时采用AP1000、EPR三代核电技术的能力，核岛产品覆盖了所有中国市场在建核电项目。根据上海电气业务划分，它在核岛部分现在可以生产堆内构件、控制棒驱动机构、压力容器、蒸汽发生器、稳压器和核泵；常规岛部分可以生产核电汽轮发电机组；辅机部分可以生产冷凝器、除氧器和高、低压加热器。核岛主设备产能到2012年提升到4-6台（套），堆内构件和控制棒驱动机构已形成8-10台（套）产能。此外，其临港重装备制造基地目前正在进行核电二期技术改造，2012年临港基地将成为全球规模最大、业务最集中、能力最完整的先进的核电主设备制造基地。虽然哈电集团核电起步比东方电气与上海电气稍晚，但其依旧是核电领域不可忽视的力量。2009年哈电集团成为浙江三门、山东海阳核电厂AP1000项目4台常规岛和主泵电机的国内唯一承制商，让它在三代核电技术上占了一点先机。近几年，哈电集团先后投资三十多亿元发展核电，新建了秦皇岛重装基地、核电主泵基地、阀门基地、常规岛及辅机基地，目前，哈电集团拥有年产2套百万千瓦级核岛主设备以及4套常规岛设备自主设计制造能力，已成为中国核电设备的主供货商之一。除了以上的核电电力装备，核电锻件是中国另外一个重点市场，其竞争者为中国一重和中国二重。其中中国一重公司是国内最早开发生产核能设备的企业，产品包括核反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器，以及主管道、主泵等，是国内唯一既有大型加氢反应器、核反应堆压力容器又有核锻件制造能力和业绩的企业。目前，中国一重的二代加核电锻件已实现批量生产，第三代AP1000核电锻件研制取得了成功，承担的国家大型先进压水堆重大专项