摘要：
通過消化吸收國外先進技術(shù)，大力推進自主創(chuàng)新，我國核電關(guān)鍵設(shè)備和材料的自主化、國產(chǎn)化取得了重大突破，發(fā)展壯大了一批為核電配套的裝備和零部件生產(chǎn)企業(yè)，并掌握了核島和常規(guī)島關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計、制造的核心技術(shù)。國內(nèi)核電裝備制造業(yè)產(chǎn)品供應鏈已全面覆蓋我國國內(nèi)建設(shè)的各類核電堆型，后續(xù)三代核電工程項目設(shè)備國產(chǎn)化率均可達到85%以上，并形成了年產(chǎn)8～10臺(套)三代核電設(shè)備供貨能力。
一 核電裝備制造國產(chǎn)化格局基本形成
在我國核電發(fā)展過程中，黨中央和國務院始終十分重視核電裝備的國產(chǎn)化工作。2006年2月13日，國務院國發(fā)〔2006〕8號文提出了關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見，明確把發(fā)展百萬千瓦級核電機組列為16項關(guān)鍵領(lǐng)域重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品之一。
2006年3月22日的國務院129次常務會議在審議并原則通過《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005～2020年)》時，強調(diào)了核電發(fā)展規(guī)劃要著力抓好的六個方面工作，明確指出，要“積極推動現(xiàn)有國內(nèi)技術(shù)力量和設(shè)備制造企業(yè)重組，加快推進核電設(shè)備制造自主化，重點突破關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計和制造技術(shù)，努力提高成套設(shè)備生產(chǎn)能力”，為核電裝備制造和國產(chǎn)化工作指明了方向。
為大力推進核電設(shè)備國產(chǎn)化工作，提高國內(nèi)核電設(shè)備的制造能力，國家發(fā)展和改革委員會曾多次召開專項會議，進一步明確了主要設(shè)備以及重要核級泵閥和主要設(shè)備原材料的國產(chǎn)化思路和措施。
我國核電裝備制造業(yè)經(jīng)歷了起步、發(fā)展、突破和提升等階段，在核電設(shè)備國產(chǎn)化推進過程中始終堅持“安全第一、質(zhì)量第一”的原則，保證國產(chǎn)設(shè)備滿足技術(shù)質(zhì)量標準要求并滿足建設(shè)進度的需要;同時堅持高標準，以推進核電裝備在高起點上實現(xiàn)引進、消化、吸收、再創(chuàng)新。核電設(shè)備國產(chǎn)化工作注重全面推進，重點突破、解決我國核電發(fā)展中存在的關(guān)鍵設(shè)備制造長期受制于人的問題，并最終形成了有效的國內(nèi)和國際市場競爭和互動的格局，在滿足國家核電批量化建設(shè)需要的同時，提升了我國裝備制造業(yè)的整體能力、技術(shù)水平和市場競爭力。
(一)核電主要裝備國產(chǎn)化情況
依托于大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電重大專項，在中央財政的支持下，以企業(yè)為主體，通過產(chǎn)學研用協(xié)同推進，我國在核電站關(guān)鍵設(shè)備材料研制領(lǐng)域取得了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果，使我國核電自主創(chuàng)新能力得到了顯著提升，部分研發(fā)成果填補了國際、國內(nèi)空白，核電技術(shù)裝備“補短板”取得突破。
1.核島主設(shè)備制造
在核島主設(shè)備制造方面，反應堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、堆內(nèi)構(gòu)件、主管道等均實現(xiàn)了國產(chǎn)化，已經(jīng)具備每年提供8～10套核島裝備的能力。
(1)反應堆壓力容器
該設(shè)備的制造企業(yè)主要有：中國一重、上海電氣、東方電氣。
中國一重、上海電氣已掌握了完整的三代AP1000反應堆壓力容器制造技術(shù)，研究成果直接應用于三門、海陽等依托、示范工程項目的反應堆壓力容器設(shè)備的制造中。在此基礎(chǔ)上，形成了一整套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAP1000/CAP1400反應堆壓力容器制造技術(shù)，研究成果并已成功應用于國內(nèi)自主設(shè)計、制造的CAP1000/CAP1400反應堆壓力容器設(shè)備的制造中。
目前中國一重已完成CAP1400示范工程1號機組反應堆壓力容器出廠水壓試驗。
中國一重已完成福清5號核電機組華龍一號反應堆壓力容器研制交付，并實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破，包括大厚度接管焊縫馬鞍焊接、接管與安全端焊縫熱絲TIG焊接、頂蓋J形坡口機器人自動堆焊及密封焊、大厚度鎳基對接焊縫焊接技術(shù)等。
(2)蒸汽發(fā)生器
該設(shè)備的制造企業(yè)主要有：上海電氣、東方電氣、哈電集團。
上海電氣和哈電集團已完成了AP1000蒸汽發(fā)生器關(guān)鍵制造技術(shù)的轉(zhuǎn)讓和消化吸收，重點突破了機加工、冷作及裝配技術(shù);各種焊接技術(shù)及局部熱處理技術(shù);汽水分離器與干燥器制造技術(shù);設(shè)備檢驗和試驗技術(shù)。通過消化吸收，技術(shù)創(chuàng)新，試驗件研制及評定，上海電氣和哈電集團的技術(shù)成果已直接應用于三門、海陽等AP1000依托項目的國產(chǎn)化設(shè)備制造中。
上海電氣和東方電氣通過承擔核電重大專項CAP1400蒸汽發(fā)生器制造技術(shù)的研究，已掌握群孔高效成型激光檢測技術(shù)、關(guān)鍵焊接技術(shù)及焊縫性能控制技術(shù)、管束組件關(guān)鍵制造及檢測技術(shù)、蒸汽發(fā)生器制造缺陷診斷及評價技術(shù)等。目前兩家企業(yè)承制的CAP1400示范工程蒸汽發(fā)生器制造進展順利，預計2019年具備交貨條件。
東方重機研制了國內(nèi)首堆首套第一臺“華龍一號”ZH-65型蒸汽發(fā)生器，攻克了水平支承連接板焊接、管子管板脹接、防振條安裝、最終焊縫局部熱處理中防傳熱管變形等技術(shù)難關(guān)，完成了一系列支撐后續(xù)蒸汽發(fā)生器研制的工藝試驗和工藝評定工作。相關(guān)設(shè)備于2017年10月17日在東方重機發(fā)運。
哈電集團通過K2K3項目蒸汽發(fā)生器的制造，掌握了華龍一號機型蒸汽發(fā)生器制造技術(shù)。2017年7月12日，首次實現(xiàn)華龍一號機型蒸汽發(fā)生器出廠驗收。
哈電集團通過承制高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器項目，自主研發(fā)了“上下端高精度管束對接焊工藝、換熱單元套裝技術(shù)、狹小空間復雜結(jié)構(gòu)連接管的工藝設(shè)計”等40余項創(chuàng)新點，現(xiàn)即將完成全部內(nèi)件制造工序。
(3)堆內(nèi)構(gòu)件
該設(shè)備的制造企業(yè)主要有上海第一機床廠有限公司和東方電氣(武漢)核設(shè)備有限公司。目前兩家企業(yè)已全面掌握AP1000堆內(nèi)構(gòu)件制造技術(shù)，實現(xiàn)了國產(chǎn)化和批量化制造。
三門、海陽核電站AP1000項目堆內(nèi)構(gòu)件由上海第一機床廠有限公司承擔，國產(chǎn)化率達到100%。
CAP1400和華龍一號核電項目首臺堆內(nèi)構(gòu)件均由上海第一機床廠有限公司承擔，其中CAP1400堆內(nèi)構(gòu)件已攻克了均流板制造、激光焊、高精定位等多方面技術(shù)難題，制造水平達到了國際一流。目前上部支承部件、吊籃部件等重要大型零部件已經(jīng)加工完成。華龍一號核電福清5號機組堆內(nèi)構(gòu)件突破了精密加工、精密焊接、精密檢測、精密裝配等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了堆內(nèi)構(gòu)件制造、加工、裝配、檢測、焊接及驗收試驗用工裝設(shè)計和制造等的全面國產(chǎn)化。
(4)控制棒驅(qū)動機構(gòu)
該設(shè)備的制造企業(yè)主要有上海第一機床廠有限公司、東方汽輪機有限公司和四川華都設(shè)備有限公司。
三門、海陽核電站AP1000項目控制棒驅(qū)動機構(gòu)均由上海第一機床廠有限公司承擔，國產(chǎn)化率達到100%，該企業(yè)全面掌握AP1000堆內(nèi)構(gòu)件制造技術(shù)，實現(xiàn)了國產(chǎn)化和批量化制造。AP1000控制棒驅(qū)動機構(gòu)解決了整體耐壓殼制造、雙齒鉤爪設(shè)計制造、驅(qū)動桿可拆接頭材料制造、試驗臺架應用等多項關(guān)鍵核心技術(shù)難題。
CAP1400控制棒驅(qū)動機構(gòu)由上海第一機床廠有限公司研制，主要進行線圈、驅(qū)動桿等關(guān)鍵工藝研究，解決制造技術(shù)中的薄弱點，完成關(guān)鍵部件驗證試驗等;目前已完成900萬步樣機壽命試驗，攻克了諸多制造技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了樣機和材料的完全國產(chǎn)化。
對華龍一號控制棒驅(qū)動機構(gòu)三家企業(yè)均已具備生產(chǎn)能力，特別是在關(guān)鍵材料國產(chǎn)化，雙齒鉤爪堆焊、制造技術(shù)及連桿制造技術(shù)，工作線圈和棒位探測器線圈國產(chǎn)化，磁軛鍍鋅工藝等方面取得了一定成果。
(5)核主泵
核主泵設(shè)備的制造企業(yè)主要有：哈電集團、上海電氣、東方電氣。
由于主泵結(jié)構(gòu)復雜，技術(shù)難度大，可靠性要求高，主泵國產(chǎn)化一直被視為核島主設(shè)備國產(chǎn)化的焦點。國內(nèi)主泵制造廠家通過技術(shù)引進、與國外合資和聯(lián)合攻關(guān)等方式已基本實現(xiàn)了各堆型主泵的國產(chǎn)化制造。
哈電集團具備300MW等級核電機組核主泵的設(shè)計、制造能力。1998年，哈電集團為C1/C2項目自主開發(fā)了軸封型核主泵電機，現(xiàn)運行穩(wěn)定。2015年4月，C3/C4機組首臺核主泵全流量試驗完成，標志著軸封式核主泵國產(chǎn)化進程向前邁出實質(zhì)性一步。
哈電集團與奧地利安德里茨公司合作，引進軸封式核主泵設(shè)計、制造技術(shù)，以福清1～4號，方家山1、2號機組為依托，分批、逐步具備了自行設(shè)計、制造1000MW等級核主泵的能力。擁有國內(nèi)首套全流量試驗臺架，自主研發(fā)制造的國內(nèi)首臺核主泵機械密封部件已應用于福清4號機組。承擔福清5、6號，K2K3機組核主泵的制造任務，成功實現(xiàn)了從分包商到總包商的角色轉(zhuǎn)變。現(xiàn)已可以自主設(shè)計、制造，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，不受出口條件限制。福清5號機組核主泵已完成全流量試驗。
哈電集團與沈鼓集團聯(lián)合承擔AP1000機型屏蔽式核主泵的技術(shù)轉(zhuǎn)讓任務，通過核主泵的制造，已經(jīng)掌握了美國EMD公司的制造、檢驗、試驗工藝，首臺核主泵即將在沈鼓集團試驗臺架進行工程試驗。在原有AP1000技術(shù)的基礎(chǔ)上，積極參與國家重大專項示范工程CAP1400屏蔽式核主泵的研制工作。成功研制出50HZ核主泵，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。工程樣機正在沈鼓集團進行實驗，4臺產(chǎn)品正在制造。
哈電集團積極參與海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程(ACP100)項目并同中國核動力研究設(shè)計院簽訂了新型全密封高惰轉(zhuǎn)主冷卻劑泵聯(lián)合研制合同。
東方電氣與法國阿海琺合資成立東方阿?，m核泵有限公司，從嶺澳二期核電開始，東方阿?，m為中廣核集團的多個二代改進型百萬千瓦級核電項目提供了國產(chǎn)化主泵，同時也為華龍一號防城港3、4號機組提供國產(chǎn)化主泵。
上海電氣與德國凱士比合資成立上海電氣凱士比核電泵閥有限公司，為昌江1、2號機組和漳州1、2號機組提供核主泵。
上海電氣凱士比核泵引進德國KSB濕繞組電機主泵技術(shù)，正在進行CAP1400樣機的研制和試驗驗證工作。通過樣機熱態(tài)和冷態(tài)性能試驗、負載滑差試驗、溫升試驗、降壓掛起試驗，對關(guān)鍵部件的工藝進行了改進與提升。目前，電機定子、轉(zhuǎn)子、熱屏等部件已完成工藝改進，各個部件的工藝驗證試驗已完成，樣機試驗計劃于2018年全部完成。
上海電氣上海鼓風機廠與哈電集團佳木斯電機合作，自主研發(fā)、制造了高溫堆主氦風機設(shè)備，已通過產(chǎn)品驗收。
2.核島輔助設(shè)備
核島輔助設(shè)備主要包括：容器和換熱器類設(shè)備，核Ⅱ、Ⅲ級泵，核級閥等設(shè)備。
核電站中核級容器主要有安全注射箱、卸壓箱、堆芯補水箱、容積控制箱、NaOH貯存箱、硼酸制備箱、濃硼酸卸放箱、化學疏箱、設(shè)冷水波動箱及應急給水箱等設(shè)備;核級熱交換器主要有余熱排出熱交換器、安全噴淋熱交換器、下泄熱交換器、再生熱交換器、設(shè)冷熱交換器和乏燃料冷卻熱交換器等;核Ⅱ級泵主要有安全注射泵、余熱排出泵、安全殼噴淋泵、上充泵和應急給水泵;核Ⅲ級泵主要有設(shè)備冷卻泵、重要廠用水泵、乏燃料冷卻泵、乏燃料凈化泵、蒸發(fā)器排污泵、硼回疏排水泵及消防泵等。這些設(shè)備均已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化。
核級閥種類有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、球閥、隔離閥、止回閥、調(diào)節(jié)閥、卸壓閥和安全閥等。核Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級關(guān)斷類閥門(閘閥、截止閥、止回閥)已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，穩(wěn)壓器安全閥、比例噴霧閥及汽機排放閥等部分關(guān)鍵閥門仍需進口。在核電重大專項支持下，主蒸汽隔離閥、爆破閥完成國產(chǎn)化研制，已在依托工程應用。
3.常規(guī)島主設(shè)備
常規(guī)島設(shè)備分為汽輪發(fā)電機組及輔助設(shè)備兩大類，國內(nèi)的上海電氣、哈電集團、東方電氣三大動力設(shè)備制造集團經(jīng)過了引進、消化、吸收和自主研發(fā)、創(chuàng)新的發(fā)展路線，具有完全供貨能力。
我國二代改進型核電汽輪發(fā)電機組已經(jīng)實現(xiàn)了設(shè)計自主化和制造國產(chǎn)化。國內(nèi)自主設(shè)計制造了30萬千瓦和60萬千瓦核電汽輪機發(fā)電機組，百萬千瓦級核電的半速汽輪發(fā)電機組在引進技術(shù)基礎(chǔ)上已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化制造。主要的二代改進型核電機組項目，如紅沿河、寧德、福清、陽江、防城港等常規(guī)島部分的綜合國產(chǎn)化率已達到85%以上，其中發(fā)電機具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。
國內(nèi)三代AP1000和華龍一號核電機組(包括三門、海陽、防城港、福清等)，更是采用了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的汽輪機低壓焊接轉(zhuǎn)子與1710毫米/1828毫米末級葉片，提高了機組經(jīng)濟性，同時在汽輪機控制系統(tǒng)、再熱汽門、油動機等方面提升了國產(chǎn)化程度。
國內(nèi)企業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)水平已經(jīng)達到了國際先進水準。相對于國外常規(guī)島裝備企業(yè)和技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)更貼近市場，更能滿足不同業(yè)主的個性化需要，國內(nèi)企業(yè)近幾年迅速積累的經(jīng)驗，尤其對于三代核電積累的經(jīng)驗已經(jīng)大大超越國外企業(yè)。
哈電集團通過秦山二期，昌江1、2號機組汽輪發(fā)電機組項目，已掌握CNP600機型汽輪發(fā)電機組制造技術(shù)，擁有成熟運行業(yè)績。
哈電集團引進日本三菱汽輪發(fā)電機組技術(shù)，通過消化吸收再創(chuàng)新，已經(jīng)掌握了大型半速核電汽輪機組的設(shè)計、制造技術(shù)，突破核心技術(shù)的瓶頸制約，具備了設(shè)計大型核電汽輪機組的能力。自主建立了完善的核電汽輪機研發(fā)體系、部套設(shè)計體系和工程配合體系。對自主化依托項目(三門1、2號，海陽1、2號機組)完成全部供貨，三門1、2號，海陽1號機組完成非核蒸汽沖轉(zhuǎn)。在AP1000技術(shù)的基礎(chǔ)上進行汽輪發(fā)電機組的優(yōu)化，將升級方案用于田灣3、4號機組，設(shè)計自主化率和制造國產(chǎn)化率達到100%。目前，田灣3號機組一次核沖轉(zhuǎn)成功、一次并網(wǎng)成功。
哈電集團積極參與大型先進壓水堆國家科技重大專項的研究，研制的汽輪機組采用了更高效的通流設(shè)計技術(shù)、更簡潔的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念、更長的1800毫米等級末級動葉片以及更多的先進技術(shù)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。
由東方電氣承制的CAP1400采用1828毫米長葉片及焊接轉(zhuǎn)子已完成研發(fā)和相關(guān)試驗，汽水分離再熱器已完成換熱及分離性能試驗。
上海電氣曾為我國第一座核電站秦山一期核電站、出口巴基斯坦的恰?，?～4號機組提供汽輪發(fā)電機組。
通過引進德國西門子百萬等級核電汽輪發(fā)電機組的設(shè)計與制造技術(shù)，依托陽江CPR1000項目1～4號機組，上海電氣掌握了大型核電汽輪發(fā)電機組的關(guān)鍵設(shè)計與制造技術(shù)，并實現(xiàn)了設(shè)備制造的國產(chǎn)化。在防城港一期1～2號機組和陽江5～6號機組中，國產(chǎn)化率得到大幅提升。目前陽江1～4號機組和防城港1～2號機組均已實現(xiàn)商業(yè)運行。
在國家科技重大專項的支持下，上海電氣實現(xiàn)了三代核電汽輪發(fā)電機組設(shè)計和制造自主化，先后贏得了湖南桃花江CAP1000、巴基斯坦卡拉奇ACP1000、廣西防城港二期HPR1000和福建漳州HPR1000多個項目。
目前，上海電氣已掌握汽輪機低壓焊接轉(zhuǎn)子和1710毫米/1905毫米低壓末級長葉片系列的設(shè)計與制造技術(shù)，上海電氣的四極發(fā)電機也具有效率高、出力大、溫升低、振動小和可靠性高的顯著優(yōu)點。
上海電氣通過自主開發(fā)，為200MW高溫氣冷堆核電站提供了汽輪機組。
4.核電儀表控制系統(tǒng)與設(shè)備
以往國內(nèi)核電機組的全廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)(DCS)都由國外企業(yè)供貨，如阿?，m+西門子是田灣一期、嶺澳二期核電機組的DCS供應商，西屋電氣為三門一期、海陽一期AP1000核電機組提供全套DCS系統(tǒng)，英維思負責福清、方家山、海南核電機組的DCS供貨。
近年來，廣核集團、中核集團、國家核電都分別成立了專門的DCS研發(fā)和供貨企業(yè)，在核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)及設(shè)備的研發(fā)及供應方面取得了重要突破。
5.關(guān)鍵原材料
核電設(shè)備制造用關(guān)鍵原材料包括大型鍛件、蒸汽發(fā)生器用鎳基合金傳熱管和核級焊接材料等，長期以來依賴進口，是我國核電裝備制造的一個瓶頸。近年來，在核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動下，特別是在國家重大科技專項的支持下，大型鍛件、傳熱管和核級焊接材料等均取得了重大技術(shù)和能力突破，實現(xiàn)了國產(chǎn)化和自主化。
大型鍛件
在一段時間內(nèi)，中國的大型重機企業(yè)在制造能力和技術(shù)上與國外的差距，使國內(nèi)高端大型鑄鍛件市場和技術(shù)被國外鍛件產(chǎn)業(yè)巨頭壟斷，尤其是在核電大型鑄鍛件上，國外更是實行技術(shù)封鎖。
近10年來，國家通過核電重大專項的支持和科研攻關(guān)的實施，以及地方政府和企業(yè)大量資金的投入，打造成一批核電設(shè)備用大型鍛件的研發(fā)和制造基地，新建了一批具有世界先進水平的冶煉、鍛造、熱處理、機加工裝備?，F(xiàn)已形成了中國第一重型機械集團(簡稱中國一重)、中國第二重型機械集團(簡稱中國二重)和上海電氣上重鑄鍛有限公司(簡稱上重鑄鍛)為骨干的三大核電大鍛件制造基地，形成了國內(nèi)年產(chǎn)12套核島主設(shè)備的鍛件制造能力。
隨著核電技術(shù)的發(fā)展，核電大鍛件趨向于大型化、一體化和復雜化，單件也越來越重，對設(shè)備規(guī)格、能級的要求逐步提高。同時工業(yè)基礎(chǔ)的進步，對大鍛件提出了高性能、高標準、高品質(zhì)要求，對大鍛件制造工藝水平的要求也逐步提高。目前國內(nèi)企業(yè)已具備核電主設(shè)備CAP1400、華龍一號反應堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、堆內(nèi)構(gòu)件、主管道、堆芯補水箱、主泵等設(shè)備的整套鍛件制造能力，且均有交貨業(yè)績。
蒸汽發(fā)生器用鎳基合金U形傳熱管
蒸汽發(fā)生器用鎳基合金U形傳熱管國內(nèi)制造廠家包括：寶銀特種鋼管有限公司和浙江久立特材科技股份有限公司。通過三代核電管材的研發(fā)和試制，它們突破了三代鎳基管材的關(guān)鍵技術(shù)難點，全面掌握了三代核電(如華龍一號和CAP系列)蒸汽發(fā)生器用鎳基合金U形傳熱管材的關(guān)鍵制造技術(shù)，并建立了有效的過程質(zhì)量控制措施，形成了年產(chǎn)1000噸的三代核電蒸汽發(fā)生器用鎳基合金U形傳熱管的制造能力。通過與國外同類產(chǎn)品應用性能對比試驗，國產(chǎn)蒸汽發(fā)生器用鎳基合金U形傳熱管材各項性能均達到或超過國外同類產(chǎn)品水平。
CAP系列蒸汽發(fā)生器用690鎳基合金U形傳熱管攻克的關(guān)鍵技術(shù)包括：高純凈冶煉技術(shù)，提高了管坯材質(zhì)的純凈度和均勻性;自主集成高精度冷軋控制技術(shù)，有效控制了管材的尺寸精度、表面質(zhì)量，獲取了較高的基礎(chǔ)信噪比;高效脫脂技術(shù)，解決了細、長、小口徑管脫脂難題，確保了管材具備良好的耐腐蝕性能;微壓力低冷變形硬化矯直技術(shù)的突破，實現(xiàn)了對尺寸精度、屈服強度增加值、信噪比等指標的全面控制;高精度反變形彎管技術(shù)的突破，實現(xiàn)了對彎曲半徑R、彎頭橢圓度和壁厚減薄量的有效控制。
華龍一號蒸汽發(fā)生器用690鎳基合金U形傳熱管攻克的關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在，針對華龍一號U形管材在管材組織、性能均勻性、無損探傷和尺寸公差控制方面的特殊要求，企業(yè)對蒸汽發(fā)生器用690鎳基合金U形傳熱管進行研究并取得了成果，包括：冶煉控制、每一冷軋變形道次變形量的控制、熱處理工藝技術(shù);管材表面質(zhì)量及微小缺陷的控制技術(shù)(冷軋過程中的清潔控制，修磨、拋光工序中的介質(zhì)控制，熱處理過程中的防擦傷控制等);冷軋、矯直及彎管工模具的優(yōu)化設(shè)計及控制技術(shù)。
核級焊材
通過核電重大專項的支持和實施，我國在四川大西洋、哈焊所、中國一重等單位建成了核電用低合金鋼、不銹鋼和鎳基合金焊接材料的生產(chǎn)示范基地，具備了核電焊接材料成套批量供貨的能力。實現(xiàn)了三代核電主設(shè)備用焊接材料的國產(chǎn)化，掌握了核級焊接材料的關(guān)鍵制備技術(shù)，建立了焊接材料質(zhì)量保證體系，實現(xiàn)了國產(chǎn)核級焊材在核島重要部件制造和安裝中的配套應用，范圍涵蓋核電站設(shè)備制造、現(xiàn)場安裝用低合金鋼、不銹鋼以及鎳基合金焊接材料產(chǎn)品等。核電用焊接材料國產(chǎn)化打破了焊接材料長期依賴進口的局面，標志著我國已具備自主研發(fā)高難度、高技術(shù)要求焊接材料的能力，對于核電自主化具有深遠的意義。在核電設(shè)備用焊接材料研發(fā)成功的基礎(chǔ)上，建立我國核電設(shè)備用焊接材料性能評價體系，為建立我國核電焊接材料標準體系打下了基礎(chǔ)。
目前，已有超過600噸焊材產(chǎn)品在三代核電項目工程中得到應用，有力支持了三代核電重大工程的順利實施，包括：SA-508 Gr.3 Cl.1鋼用焊接材料;SA-508 Gr.3 Cl.2鋼用焊接材料;鋼安全殼用焊接材料;不銹鋼堆焊309L+308L焊接材料;堆內(nèi)構(gòu)件吊籃筒體用奧氏體不銹鋼焊接材料;主管道316L型焊接材料;雙相不銹鋼用焊接材料;690鎳基合金焊接材料等。
(二)核電主要堆型國產(chǎn)化情況
在30萬、60萬和百萬千瓦級核電機組設(shè)備制造業(yè)績的基礎(chǔ)上，近十多年來，通過三代核電技術(shù)引進，大規(guī)模專項技術(shù)改造和國家核電重大專項支持下的技術(shù)再創(chuàng)新，國內(nèi)主要核電裝備制造企業(yè)的核電設(shè)備制造能力和技術(shù)水平得到全面提升，核電設(shè)備國產(chǎn)化取得長足進步。
1.二代改進型核電機組設(shè)備的國產(chǎn)化情況
20世紀80年代建設(shè)的大亞灣核電站，幾乎全部設(shè)備都從法國進口，設(shè)備國產(chǎn)化率不到5%。在國家相關(guān)部委的大力推動下，歷經(jīng)多年的努力，我國“二代加”核電機組設(shè)備的綜合國產(chǎn)化率已經(jīng)提高到80%以上，部分核電機組設(shè)備國產(chǎn)化比例見表1。
表1 部分核電機組設(shè)備國產(chǎn)化比例
|
項目名稱 |
機組 |
國產(chǎn)化率（%） |
|
海南昌江 |
1、2號 |
52% |
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浙江秦山二期 |
4號 |
60% |
|
廣東嶺澳 |
4號 |
60% |
|
遼寧紅沿河 |
1～4號 |
65% |
|
福建福清 |
1～4號 |
65% |
|
浙江方家山 |
1、2號 |
67% |
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福建寧德 |
1～4號 |
78% |
|
廣東陽江 |
1～6號 |
80% |
|
廣西防城港 |
1、2號 |
82% |
2.華龍一號設(shè)備國產(chǎn)化情況
融合后的華龍一號繼承了中國業(yè)內(nèi)已形成的工業(yè)基礎(chǔ)，充分利用了30年來的核電建設(shè)和運營的成熟經(jīng)驗，設(shè)備國產(chǎn)化率達到87%以上，燃料組件、蒸汽發(fā)生器、DCS儀控系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備均實現(xiàn)了國內(nèi)自主設(shè)計與制造，有利于規(guī)避供貨風險并提高建造效率，批量化建設(shè)后國產(chǎn)化率可達90%。
3.AP1000/CAP1400設(shè)備國產(chǎn)化情況
AP1000依托項目4臺機組的國產(chǎn)化率從31.5%提高到72%，平均國產(chǎn)化率為55%。依托項目4臺機組核島關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化計劃任務全部完成，并且在超大型鍛件、核級鋯材、核級電纜、690鎳基合金U形管、部分核級焊材、安全殼鋼板、雙向不銹鋼板等一批關(guān)鍵材料研制上取得成功，打破了國外技術(shù)壟斷，填補了國內(nèi)空白，為CAP1400的研發(fā)和后續(xù)CAP1000項目的設(shè)備自主化打下了堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)核算，AP1000后續(xù)6個項目建設(shè)中，核島設(shè)備國產(chǎn)化率可達到80%以上。CAP1400示范工程總體設(shè)備國產(chǎn)化率(包括核島、常規(guī)島、儀控系統(tǒng))達到85%以上。
4.高溫氣冷堆設(shè)備國產(chǎn)化情況
歷經(jīng)高溫氣冷堆基礎(chǔ)研究、實驗堆建設(shè)、示范工程建設(shè)，我國已系統(tǒng)掌握高溫氣冷堆全部技術(shù)，在國際上處于領(lǐng)先地位。高溫氣冷堆示范電站的核島主設(shè)備(包括主氦風機、壓力容器、蒸汽發(fā)生器、控制棒、DCS儀控系統(tǒng)等)關(guān)鍵部件均實現(xiàn)國產(chǎn)，項目設(shè)備的國產(chǎn)化率達到91.5%。商用60萬千瓦高溫堆預計95%以上的設(shè)備可以實現(xiàn)國產(chǎn)化。
二 核電主要裝備供應鏈形成全面覆蓋
經(jīng)過30多年的艱苦努力，國內(nèi)制造企業(yè)掌握了核電關(guān)鍵設(shè)備的制造、檢驗和試驗技術(shù)，綜合實力得到跨越式提升。主要體現(xiàn)在：建立并形成了一批工程試驗、研發(fā)基地;建成了一批裝備精良的材料研究基地;建成了一批裝備精良的核島、常規(guī)島關(guān)鍵設(shè)備制造基地;建成了一批裝備精良的主管道、鋼制安全殼(CV)制造基地;建成了一批裝備精良的主泵、閥門制造基地;建成了一批裝備精良的材料和重型起重裝備制造基地;形成了國內(nèi)核電設(shè)備制造完善的核質(zhì)保體系;建立和形成了三代核電物項和服務的供應鏈體系，國內(nèi)核電設(shè)備制造企業(yè)整體能力得到全面提升。
目前國內(nèi)核電裝備制造業(yè)產(chǎn)品供應鏈已全面覆蓋我國核電建設(shè)的各種堆型，產(chǎn)品技術(shù)涵蓋30萬千瓦、60萬千瓦到百萬千瓦級核電產(chǎn)品，包括CNP、CPR、AP、EPR、CAP、華龍一號以及高溫氣冷堆。國內(nèi)核電裝備制造業(yè)產(chǎn)品供應鏈見表2。
表2 國內(nèi)核電裝備制造業(yè)產(chǎn)品供應鏈
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分類 |
產(chǎn)品名稱 |
主要設(shè)備制造商 |
|
核一級水壓設(shè)備 |
反應堆壓力容器 |
中國第一重型機械股份有限公司 |
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上海電氣核電設(shè)備有限公司 |
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東方電氣(廣州)重型機器有限公司 |
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