核电用管频现突破 企业难担成本压力

　　编者按

　　江苏银环精密钢管股份有限公司（下称“银环”）是国内从事特种无缝钢管研发和生产的专业型企业，产品覆盖了核电、火电、石油石化等重要能源领域，主要产品有核1、2、3级换热管、石化不锈钢传热管、石化工程用流体管、火电高压锅炉管和传热管。近年来，银环先后承担和完成了多项国家重大科技项目，是国家重大装备用关键管材国产化基地。

　　核电重启，再次催醒设备市场，作为核电机组重要组成的高端管材国产化水平如何？自主创新取得了哪些突破？企业在发展过程中遇到哪些困境？为此，本报记者采访了国内核电高端管材龙头企业——银环董事长庄建新。

　　协同创新，核电用管实现自主

　　中国能源报：银环是业内自主创新的典范，企业创新的动力及成果有哪些？

　　庄建新：银环从建厂开始，始终把科技创新及新产品开发作为重点工作，1998年6月，燕山石化生产线换热器损坏，如停产每天损失高达7000万元，从国外进口换热管要3个月才能到货，银环受命于危难之际，凭借雄厚的技术实力，急用户之所急，突破工艺技术的道道难关，用了不到20天的时间完成了该换热管的研制生产并送货到位。银环自此走上了产品创新替代进口的道路。

　　同期，针对超（超）临界火电机组锅炉关键材料，尤其是再热器、过热器用耐热不锈钢管、电站辅机用高低加U形传热管，在2001年以前三大电气全部依赖进口，且交货期长、价格高，我国电站锅炉业发展受到严重制约。市场的需求就是企业创新的动力，也是企业发展的机遇，银环与东方电气合作，经过近一年的试制及反复试验，先后研制开发出超（超）临界电站锅炉用关键材料6个系列新产品，填补了国内空白，不仅打破了国外跨国公司对我国电站锅炉业长期的核心技术垄断，而且大大降低了电站锅炉的制造成本，为东方电气当年就节约生产成本近3亿元。

　　银环自主创新的动力也从最初满足市场需要、提高市场竞争能力，演化成了一种为振兴民族工业、打破国外垄断、填补国内空白的社会责任，因而在2005年，针对国家核电建设所需关键管材严重依赖进口的现状，银环开始进军核电领域，凭借火电关键管材成功研发、替代进口的技术积累、经验总结的基础上，开展了核电用管的系统研发。

　　中国能源报：近年银环的重心逐步从火电转至核电，核电高端管材研发进展如何？

　　庄建新：在与中核、中广核、国家核电、清华大学、华能、宝钢等进行了广泛的技术交流与合作的基础上，银环确立了以压水堆（重点是第三代核电堆型）、高温气冷堆、快中子增殖堆等主要核电堆型蒸汽发生器用核1级换热管为主方向，以核2、3级换热器管及核1、2、3级管道为配套的发展战略，经长期研发，取得了丰硕成果。

　　自2007年，银环成功开发出国内首批RCCM-2级安喷热交换器不锈传热管后，相继开发出百万千瓦级核反应堆压力容器用堆内构件用管和控制棒驱动机构用管、核2、3级热交换器系列用管（包括9个规格的直管、π形管、U形管），成功替代进口；同年，与宝钢、中广核共同出资15亿元成立宝银特种钢管有限公司（下称“宝银”），专业研发与生产核电蒸汽发生器用690U形管，在成功交付国内首套国产化690合金U形管后，通过对第三代核电AP1000、CAP1400、ACP1000蒸汽发生器用690合金U形管的成功研发，以上产品均已进入了产业化阶段或具备了产业化能力。

　　同时根据高端产品“研发一代、生产一代、储备一代”的发展思路，银环开展了第四代核电产品的研发，包括高温气冷堆蒸汽发生器用多头螺旋管束、快中子增殖堆中间换热器用管的研究开发，并已经完成了材料研发、工艺固化、关键设备开发、专业产线集成等研发课题，形成了具有自主知识产权的核心技术。

　　中国能源报：您刚才有提到蒸汽发生器用管材研制，在这类产品的研发上，技术要求是否更为苛刻？

　　庄建新：蒸汽发生器是核电站最关键设备之一，其核心关键部件为U形传热管，主要功能是将通过其内侧的带辐射的一回路冷却剂中热量传给管外侧的二回路给水，使其产生高温高压蒸汽，推动汽轮机做功发电。这种结构及设计原理要求蒸汽发生器用U形传热管必须具备耐压力、耐高温、耐腐蚀和良好的导热性能，以确保核电站安全、稳定、高效运行。

　　核电蒸汽发生器用690合金U形管是百万千瓦级核电机组中的关键特殊材料，长期以来“大锻件、主泵、U形管”是制约核电发展的三大瓶颈，被国家列为重大科技攻关项目。其制造要求极端苛刻，制造工艺极其复杂，使用寿命要求达60年以上。蒸汽发生器用690合金U形管代表了当今核电用管制造的顶尖水平，在宝银实现690管材国产化之前，其生产技术曾长期垄断于法国、日本和瑞典三国企业手中。

　　中国能源报：请谈谈690合金U形换热管的国产化历程，实现国产化突破有哪些意义？

　　庄建新：自2007年6月成立起，宝银就承担着核电蒸汽发生器用690合金U形管的国产化重任，经过5年多的努力，2012年3月宝银完成首套150吨国产化690合金U形换热管的交付；经过东方重机使用国产690管材经穿管、定位胀、封口焊、液压胀、清洁、内窥镜检查、涡流检测到最终水压试验等，出厂前检验全部合格，于2013年9月底在广西防城港核电站1号机组的1号蒸汽发生器上成功投入使用，标志着首套国产化690合金U形换热管取得成功！

　　自“311福岛核事故”后，宝银在国内核电项目暂停的情况下，自筹资金开展第三代核电用690管材的系统研发，先后突破了低压力矫直控制、高信噪比系统控制、超大弯曲半径弯管成型、U形管内涡流九大信号控制等关键技术难点，成功完成了CAP1400核电蒸汽发生器用690管材预制批制造与评审、核电蒸汽发生器用690管材ACP1000预制批制造评审与产品鉴定，并成功实现了产业化，于今年4月26日，首批CAP1400蒸汽发生器690U形管顺利发货至东方重机和上海电气。

　　核电690合金U形管成功实现国产化不仅提升了国内制造业的整体水平，同时大大降低了国内核电建设的成本。自宝银项目开工建设到生产线投产，国外690U形管进口价大幅降价，降幅达50％以上，自主化成果打破了国外同行产品的资源垄断和价格垄断，为我国核工业建设节约了数百亿元采购资金，大力推进了我国核电事业发展，受到业界好评。

　　中国能源报：核电用管在今年度又取得了哪些新的研发突破？

　　庄建新：在690合金U形管方面，重点围绕CAP1400用690合金传热管产业化过程中的技术优化展开了多个专项研究，包括表面质量控制措施优化、高信噪比的优化控制、U形管内涡流九大信号的优化控制、管材组织性能均匀一致性的优化控制，大大提升了国产化产品实物质量和产业化过程的控制水平，已赶超国外同类产品，为后续参与国际竞争提供了保障。

　　另外，对核动力装置用小口径690合金U形管通过前期研发和长期应用性能研究，于今年9月10日通过行业内的产品鉴定。

　　在高温气冷堆蒸汽发生器盘管方面，针对超长、多头螺旋盘制、过渡段空间弯管及T22管材防锈难点等方面均取得了突破，实现了清华大学高温气冷堆实验本体管束的顺利交货。同时，企业勇于创新，目前正在实施换热单元组件的制造项目，该项目为世界首创。

　　产出回报难成正比

　　持续创新亟待政策扶持

　　中国能源报：核电用管不断实现自主化，核电工业受益匪浅，而对于银环来说，得到了哪些产出回报？

　　庄建新：技术研发中的种种困难没有难倒我们，但是由于受“311福岛核事故”冲击等多种因素影响，后续合同空间被挤压和资金困难，银环的持续发展面临巨大压力。

　　此外，国产化攻关资金投入巨大，以宝银为例，从2005年开始工程化试制，突破了多项关键工艺技术，宝钢先后投入上百批次近200吨原材料用于研制，截至今年6月，宝银直接支付科研费用0.6亿元，考虑到原材料投入及科研生产消耗的能源辅料试验等，科研投入约2.2亿元。

　　银环在大型压水堆用堆内构件管、燃料组件管、控制棒驱动机构用管等建设专用生产线、高温气冷堆核电蒸发器Incoloy 800H、T22超长螺旋盘管、换热器管组件专用生产线、快中子增殖反应堆专用生产线，建设总投入达2.7亿元，研发投入2.45亿元。

　　8年来，银环用全部财力、全身心投入带领技术团队历尽艰辛取得的创新成果，非但没有获得预期效益，而且由于各种不利影响使银环从江苏省纳税大户，年盈利超亿元、没有银行贷款的优势企业，变成一家仅有微利收入的企业，为核电国产化付出了巨大的艰辛和沉重的成本代价，巨额的投入消耗了企业多年经营效益的积累。目前，由于订单合同短缺，银环、宝银投资建设的具有世界水平的生产线处于半停产状态，非但没有经济回报，每年还要承担4千万元的亏损。为此，我呼吁各大业主能够把新上项目的U形管订单交与国产化企业，以扶持国产化企业的健康发展。

　　中国能源报：自主创新需要投入高昂的人力、财力，对于维持企业可持续发展，您有哪些方面的建议？

　　庄建新：呼吁政府加大政策引导，提高核电国产化率，保护自主创新成果，国家主管部门对国内核电市场进行梳理，促进国内核电领域国产化健康有序发展。针对国内今后十年的核电市场发展，建议国家能源局对核电设计院、项目业主、设备制造单位加强引导，加大支持鼓励使用国产化产品，对已与国外签订供货协议的项目鼓励其转为使用国产化产品，制止国外企业利用低价竞争扼杀自主化产品，从而避免业主以国产化企业无供货业绩、工程应用空白和价格没有优势等等客观理由致使民族企业自主化无法实施而夭折。

　　为此，建议国家发改委、能源局在核电新开工项目审批时考核项目国产化产品的使用率，如福清5、6号（两台“华龙一号”机组）、漳州项目（6台AP1000机组），保护自主创新成果，扶持国产化企业能够依托这些国家重大项目得到快速成长和发展，保障我国核电发展战略安全，并培养和提高国产化企业具备进入国际市场竞争的能力。