讓核電站用上國產(chǎn)的無縫鋼管——《核電用無縫鋼管國產(chǎn)化研究》發(fā)明成果背后的故事

在我國核電站建設(shè)飛速發(fā)展的同時(shí)，核電站建設(shè)和核電設(shè)備制造所需的重要材料之一——無縫鋼管的國產(chǎn)化勢在必行。在此背景下，攀成鋼勇?lián)刎?zé)，開始了對核電用無縫鋼管國產(chǎn)化的研究。

2005年，攀成鋼成立了以首席工程師郭元蓉為帶頭人的《核電用無縫鋼管國產(chǎn)化研究》課題組，開展核電用無縫鋼管的研發(fā)工作。研究之初，國內(nèi)外鮮有核電站用無縫鋼管生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)借鑒，工藝試制的鋼管總體性能總是差強(qiáng)人意，為了讓核電用無縫鋼管盡快國產(chǎn)化，郭元蓉和團(tuán)隊(duì)成員開始了夜以繼日的研究。

“核電用無縫鋼管是在特殊環(huán)境下使用的高端鋼管，化學(xué)成分的一點(diǎn)變化對產(chǎn)品質(zhì)量和性能影響都很大。為了確定核電管的化學(xué)成分，我們不斷試驗(yàn)，反復(fù)試制，最終確定了核電管的化學(xué)成分。”郭元蓉說。

由于核電站控流系統(tǒng)用無縫鋼管存在“流動(dòng)加速腐蝕”問題，鋼材中需要加入能夠抑制“流動(dòng)加速腐蝕”的合金元素。根據(jù)“碳鋼中Cr%-相對減薄率關(guān)系”的研究結(jié)論，鋼中Cr含量有抑制“流動(dòng)加速腐蝕”作用。因此，課題組在設(shè)計(jì)化學(xué)成分時(shí)，加入了適量Cr，以提高碳鋼管抗“流動(dòng)加速腐蝕”能力。

該優(yōu)化成分設(shè)計(jì)方案實(shí)施效果良好，并且獲得了國家發(fā)明專利。

“核電用管的生產(chǎn)與全流程生產(chǎn)工藝技術(shù)的支撐密不可分，包括冶煉工藝、軋管工藝、熱處理工藝等，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能出錯(cuò)。由于核電站用無縫鋼管的成套生產(chǎn)工藝技術(shù)開發(fā)尚屬國內(nèi)首創(chuàng)，課題組沒有任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒，這條研究之路，困難重重。”郭元蓉說。

面對困難，課題組沒有退縮，他們不斷創(chuàng)新、持續(xù)總結(jié)，通過分析鋼管的質(zhì)量特性，著重解決了生產(chǎn)中的成分優(yōu)化控制、軋管工藝、鋼管性能穩(wěn)定性控制等關(guān)鍵技術(shù)問題。

一個(gè)個(gè)問題解決后，攀成鋼生產(chǎn)的核電管產(chǎn)品質(zhì)量也越來越穩(wěn)定、可靠。經(jīng)過多年的開發(fā)應(yīng)用，目前攀成鋼已批量生產(chǎn)核電管17000多噸，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益2.1億元，產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，徹底改變了我國核電站用無縫鋼管依賴進(jìn)口的局面。