2013年中國核電蒸發器U型管行業分析
本文導讀:中國發展核電以來,核蒸發器傳熱管材基本上是引進國外管材。最初采用18-8型不銹鋼管,之后自行設計的秦山一期核電站選用的是Incoloy80。合金管,大亞灣核電站選用了Incone1690管材,后來秦山二期和嶺澳核電站都選用了最流行的Inconel690管材。
核電蒸發器主要作用是:1、作為熱交換設備,產生蒸汽;2、作為連接設備,隔離一、二回路。工作原理是:原子核反應堆內產生的核能,使冷卻水溫度升高,將堆芯的熱量帶至蒸汽發生器。蒸汽發生器再把熱量傳遞給管子外面的二回路循環系統的給水,使給水加熱變成高壓蒸汽,放熱后的一側冷卻水又重新流回堆芯。這樣不斷地循環往復,構成一個密閉的循環回路。
核電蒸發器
核電蒸發器U型傳熱管如圖9一管束所示。傳熱管是核電蒸發器的最為關鍵的部位:國外壓水堆核電廠的事故中約有四分之一是因傳熱管的問題造成的。
蒸汽發生器傳熱管面積占一回路承壓邊界面積的80%左右,傳熱管壁一般為1-1.2mm。因而,傳熱管是整個一回路壓力邊界中最薄弱的部分。只要有一根蒸汽發生器傳熱管斷裂就可能造成放射性物質的泄漏及核電廠長期停閉。
蒸汽發生器傳熱管是在水蒸汽等氧化性氣氛的高溫環境中長期服役,因此傳熱管不僅要具有常規結構件的強韌配合要求,同時要有優良的高溫蠕變強度和抗氧化性,而且隨著使用溫度的提高,后者愈顯重要。另外,由于關鍵管材的尺寸、形狀和表面質量均要求極高,因此材料還須具有優良的加工性能。
中國發展核電以來,核蒸發器傳熱管材基本上是引進國外管材。最初采用18-8型不銹鋼管,之后自行設計的秦山一期核電站選用的是Incoloy80。合金管,大亞灣核電站選用了Incone1690管材,后來秦山二期和嶺澳核電站都選用了最流行的Inconel690管材。
經過大量的對比分析研究發現,Inconel690比Inconel600合金具有更優異的耐腐蝕性能。
進口替代空間廣闊
據統計1座100萬千瓦機組的核電站需要核電蒸發器管約140-150噸,根據2015年4000萬千瓦裝機測算,國內年均新增需求1000噸以上。國內企業只有寶鋼和久立特材通過了國家核安全傳熱管制造許可證,能夠小批量供貨。許可證獲批至少需要2-3年,因此短期傳熱管仍需大量進口。
目前該領域的全球幣場容量在2000噸左右,由日本的住友金屬工業、瑞典的Sandvik、法國的ValinoxNucleaire公司三分天下,分別占有市場份額40%,30%,30%。
國內外蒸發器傳熱管企業介紹
公司 | 產能與產量 | 市場份額 | 訂單情況 | 主要客戶 |
日本住友金屬 | 原產能700噸,2012年產能達1200噸,新產能2013年4月投產 | 40% | 2012年滿產,2013年訂單充足,大部分訂單是第三代核電站用 | 中核工業集團、中國電力投資集團 |
瑞典sandvik | 現有產量600噸左右 | 30% | 與法國巴黎的ArevaS.A.(全球核技術領先者)簽訂長期訂單,向其供應蒸發器管,于2013年開始執行。 | 哈爾濱電氣集團 |
法國Valinox | 現有產量4500千米,約600噸 | 30% | 向法國第一個壓水反應堆及中國臺山核電站供貨 | 東方電氣、上海電氣、哈爾濱電氣、ArevaS.A.、三菱重型工業 |
寶鋼銀環 | 產能750噸,目前產量150噸 | 2012年9月首次在防城港核電站實現穿管,國產的首次應用 | 東方電氣 | |
久立特材 | 設計產能500噸,2012年產量U800產量70-80噸,U690約為150噸 | U800主要供給中東地區,U690有望在下半年開始供貨 | 中東 |