核电用钢的制造

我国已具备自主设计30万kW、60万kW和百万千瓦级压水堆核电厂能力，已形成上海、哈尔滨和四川三大核电设备制造基地。三代核电自主化依托项目、世界首批AP1000机组，分别于2009年4月在浙江三门、9月在山东海阳动工。2010年国家积极推进核电建设，研究调整核电中长期发展规划，加快沿海核电发展，积极推进内陆核电项目。到2020年，我国核电装机容量有望超过7500万kW。

核电站建设对钢材需求很大，建设一座100万kW级的核电机组大约需要20多万吨钢材。以此推算，我国目前在建核电站用钢量将在1000万吨以上，以平均3年的建设周期计算，每年用钢量在300万吨以上。

目前,世界上运行和在建的核电站多是压水堆,其核岛中主要压力容器(包括反应堆压力容器、蒸发器和稳压器)壳体所用材料基本上统一为大厚度的Mn-Mo-Ni系调质钢(如美国ASME规范中的SA533B1或SA533B2级钢,法国RCC-M标准中16MND5、18MND5等)。核岛中的反应堆压力容器、蒸发器和稳压器等所用钢板厚度通常超过60mm,最厚可达到300mm,均属于特厚板。

核电机组所用钢管或合金管主要随堆型的不同而有所变化，就中囯使用最多的1000MW级压水堆核电机组而言，所用管子材料主要有核岛反应堆中核燃料棒包壳材料：锆-4合金(Zircaloy)管；控制棒包壳材料用304不锈钢(304SS)管；冷凝器和热交换用镍和镍合金非标准无缝管材：Inconel600,Inconel690和Incoloy800等，目前这些品种规格的钢管有待进一步国产化。

核岛中属于核一级设备的容器,长期在高温和高压下工作,反应堆压力容器活性区部分还要承受中子辐照，因此对核电站压力容器用特厚钢板提出了与一般用途厚板不同的非常严格的要求,如良好的低温韧性、低的无塑性转变温度、中子辐照脆化小等,要求此类特厚钢板从冶炼、锭(坯)制造到成品都要达到高质量。

随着钢铁工业一系列先进制造技术的开发和成功应用,厚度达300mm的高质量核电用特厚钢板已经被成功地生产出来。这些先进制造技术涵盖钢水冶炼、锭(坯)制造、轧制、热处理等整个工艺过程。其中,钢水冶炼、轧制和热处理技术在不同钢铁企业中基本相似，而锭(坯)制造则形成了不同的技术,如模铸锭、电渣重熔锭和锻造坯。这些锭坯均已用于制造核电用特厚钢板。