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傳熱管是蒸汽發(fā)生器的關(guān)鍵部件，其可靠性與核電站長(zhǎng)期安全有效運(yùn)行直接相關(guān)。因?yàn)樵煨拖裼⑽淖帜窾，傳熱管在業(yè)內(nèi)也被稱為“U形管”。

作為壓水堆核電站核島中關(guān)鍵核心材料，690合金傳熱管屬于超長(zhǎng)、薄壁、高精密管，對(duì)純凈度、同質(zhì)度和均勻性、尺寸精度、尺寸均勻性和穩(wěn)定性、基本性能及長(zhǎng)期服役性能都提出極高要求，工藝流程長(zhǎng)，制造難度大。此前，世界范圍內(nèi)僅有法國(guó)、日本和瑞典的三家企業(yè)能夠生產(chǎn)690合金傳熱管，我國(guó)一直依賴進(jìn)口，不僅采購成本和周期難以控制，后期技術(shù)服務(wù)也受制于人，還存在被封鎖的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅國(guó)家能源安全。

為了擺脫長(zhǎng)期以來對(duì)國(guó)外傳熱管的依賴，自2010年開始，上海核工程研究設(shè)計(jì)院與浙江久立特材科技股份有限公司成立聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)（以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)合團(tuán)隊(duì)”），針對(duì)三代非能動(dòng)核電廠蒸汽發(fā)生器用690合金傳熱管進(jìn)行攻關(guān)。

結(jié)合核電工程的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，以三代非能動(dòng)核電廠一、二回路系統(tǒng)對(duì)傳熱管的應(yīng)用需求為牽引，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)制定了一條適合蒸汽發(fā)生器690合金傳熱管研發(fā)及應(yīng)用的技術(shù)路線，涵蓋了設(shè)計(jì)、研制、試驗(yàn)、評(píng)價(jià)及工程應(yīng)用全過程。

聯(lián)合團(tuán)隊(duì)全面分析了三代非能動(dòng)核電廠蒸汽發(fā)生器用690合金傳熱管的設(shè)計(jì)特點(diǎn),結(jié)合三代非能動(dòng)核電廠蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、運(yùn)行條件、服役環(huán)境，完成了三代非能動(dòng)核電廠蒸汽發(fā)生器用690合金傳熱管的設(shè)計(jì)，提出了滿足三代非能動(dòng)核電廠蒸汽發(fā)生器需求的研制技術(shù)要求。“慎而思之，勤而行之”，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng)保證了技術(shù)要求的高質(zhì)量，也為后續(xù)研制工作的順利進(jìn)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

隨著研制不斷深入，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)對(duì)690合金傳熱管設(shè)計(jì)技術(shù)理解越來越透徹。結(jié)合國(guó)內(nèi)裝備制造情況和技術(shù)現(xiàn)狀，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)對(duì)研制技術(shù)要求的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了分解，并對(duì)關(guān)鍵制造工藝開展專項(xiàng)研究。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)查研究和分析比對(duì)依舊是不二之法。在選擇冶煉工藝時(shí)，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)認(rèn)真對(duì)比了國(guó)產(chǎn)材料與法國(guó)、日本和瑞典三家企業(yè)傳熱管產(chǎn)品的非金屬夾雜物水平，最終確定選用VIM（真空感應(yīng)冶煉）+ESR（電渣重熔）工藝進(jìn)行冶煉，以保證國(guó)產(chǎn)材料具有較高的純凈度以及低水平的非金屬夾雜物含量。聯(lián)合團(tuán)隊(duì)還努力攻克了熱擠壓和管坯精細(xì)化處理技術(shù)、精密冷軋技術(shù)、細(xì)長(zhǎng)管脫脂清洗技術(shù)、無痕精密矯直技術(shù)、高精度彎管技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了三代非能動(dòng)核電廠蒸汽發(fā)生器用690合金傳熱管的國(guó)產(chǎn)化研制。同時(shí)，還形成了能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T 20008.34-2018《壓水堆核電廠用其他材料 第34部分：蒸汽發(fā)生器用NS3105合金U形管》。

以“國(guó)和一號(hào)”核電廠的兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器為例，每臺(tái)需要使用12606根傳熱管，總長(zhǎng)近300公里，傳熱面積約15858m2。國(guó)產(chǎn)690合金傳熱管的成功研發(fā)，使我國(guó)擺脫了長(zhǎng)期以來對(duì)國(guó)外傳熱管的依賴，采購成本從140萬/噸降至80萬/噸，對(duì)保障國(guó)家能源安全以及加強(qiáng)對(duì)外能源合作有著重要意義，是我國(guó)核電領(lǐng)域關(guān)鍵設(shè)備、材料國(guó)產(chǎn)化的又一個(gè)里程碑。研發(fā)過程也讓我國(guó)突破并掌握了特殊合金制造、高質(zhì)量無縫管制造等大量關(guān)鍵核心技術(shù)。這將極大地提高我國(guó)在特殊合金材料制造、高質(zhì)量無縫管制造的水平，為加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變作出貢獻(xiàn)。

在中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定中，鑒定委員會(huì)專家一致認(rèn)為產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足三代非能動(dòng)核電廠蒸汽發(fā)生器用690合金傳熱管設(shè)計(jì)要求，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2019年，中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)共評(píng)出科技進(jìn)步獎(jiǎng)75項(xiàng)，“三代非能動(dòng)核電廠蒸汽發(fā)生器用690合金傳熱管國(guó)產(chǎn)化研發(fā)”榮獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。