[發明專利]AP1000核電技術一回路主管道鋼錠的冶煉工藝

有效

• 申請號: 200910210445.1
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN101691641A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 劉仲禮;梅洪生;張翔
• 申請（專利權）人: 煙臺臺海瑪努爾核電設備有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/52;C22C33/04;B22D23/10
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• 代理人: 暫無信息

(一)、技術領域??本發明涉及一種管道鋼錠的冶煉工藝，具體地說是一種AP1000核電技術一回路主管道鋼錠的冶煉工藝。

(二)、背景技術??目前我國大量在建的寧德、福清、方家山、紅沿河、昌江等核電站，采用二代改良型核電技術，依據RCC-M標準建造。一回路主管道采用含12～20％鐵素體的奧氏體一鐵素體不銹鋼(Z3CN20-09M)材質，通過鑄造的方法生產彎頭、直管，然后焊接而成，管道內徑Φ698.5～787.4mm，設計壽命40年。

采用Z3CN20-09M材質，解決了厚壁型不銹鋼的焊接裂紋矛盾，在缺乏大型制管設備的情況下，是一個很好的選擇。但在長期使用過程中，在兩相界面處可能產生脆性析出物，使兩相性能發生變化。在核島中，一回路主管道用來保證流過核反應堆芯的冷卻劑正常循環，其性能將會直接影響到核電站的安全運行；另外由于直管和彎頭均采用焊接方式連接，所以對焊縫及熱影響區的檢查是核電站的一個重要的工作。目前，在役檢查主要采用超聲波探傷，鑄造組織的可探性很差，難以發現早期出現的失效變化，不利于長期使用。

在2006年，我國與美國西屋公司簽署了引進AP1000核電技術的協議。AP1000核電技術在安全性能、建設周期上均優于兩代改良型核電技術。AP1000的一回路主管道采用控氮的316LN奧氏體不銹鋼材質，通過鍛造的方法綜合解決性能、組織穩定性及在役檢查可靠性，設計壽命60年。

在我國浙江三門、山東海陽建設的4臺核電機組，是世界上首次采用AP1000核電技術建設的核電站。在核島主設備中，一回路主管道是唯一的國內采購項目。

目前國內、外沒有成功鍛造出無裂紋的AP1000主管道的先例。

要成功制造出滿足要求的鍛造一回路主管道，其制造工藝包括：冶煉、鍛造、機加工、彎制、熱處理等主要工藝。其中冶煉是整個工藝的基礎，如何控制成分、夾雜物及含氣量都將直接影響材料的鍛造性能。

在美國西屋公司技術條件中，對材料的成分及鍛造后力學性能要求如表1、2所示：

表1??主管道化學成分(％)

?C??Si??Mn?P?S??Cr??Ni??Mo??Cu??Co??N?≤0.020??≤0.75??≤1.50?≤0.025?≤0.005??16.00??～??18.00??11.00??～??14.00??2.00??～??3.00??≤0.10??≤0.05??0.10??～??0.16