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核电工业发展为不锈钢带来广阔市场空间 |
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七十年代以来，全球气温变暖和飞涨的油价已经使人们对核能发电的关注达到最高程度。毫无疑问，对含镍合金这种具有优良耐腐蚀性和高温性能的材料的需求预计也将随之增长。
绿色和平组织的创始人之一Patrick Moore和科学家、环境学家James Lovelock先生不遗余力地推广核电作为一种低污染的能源。“我并不认为核能是万能的，但是，它是能源体系中一个必不可少的部分。” Lovelock先生在他的畅销书中写到；他还补充到“新的核电站应该立即开始建设”。Moore先生是最近成立的“清洁安全能源联合会”主席之一，他说核电可能正是把我们的星球从灾难性的气候变暧之中拯救出来的能源资源。
根据世界核能协会统计，中国目前在建核电站五座，计划兴建六座，申请建设19座。中国国家核电自主化工作领导小组计划到2020年，中国核电装机容量要达到40GW，在建装机能力达到18GW。这相当于在今后的15年中要新建核电站30座。这将使中国在核电发展中处于世界领先地位。
西屋电气公司设计反应堆并制造反应堆所需的不锈钢和镍合金设备部件。据该公司核电设备信息顾问Scott Shaw先生介绍，该公司已参与中国四座新建核电站的竞标。韩国拥有世界最大的核电建设项目，西屋公司的冶金工程师Chris Hoffman先生说：“1998年以来，韩国一直是我们的主要客户，我们为他们制造过反应堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、反应堆冷却泵及相关供料装置。”
欧洲对核电的态度是越来越赞成。芬兰是积极推动核能发电的国家之一，目前正在建设第五座核反应堆，预计将于2009年投入运行。北美同样随时准备提高核电生产量。加拿大生产核工业设备的巴布科克及威尔科克斯(Babcock & Wilcox)公司销售经理Yong Kim先生说，过去的25年中情况并不是这么好。“我们对北美的新建项目十分乐观，对于美国而言只是时间问题”。
对镍合金生产商而言，最大的利好是执照更新。“很可能美国每一个工厂都要申请执照更新”Shaw说。执照更新就意味着设备翻新维修，这会带来许多含镍设备的订单。
随着核工业的复兴，不锈钢和特殊镍合金的需求量随之增长。几十年的运行经验已证明，在许多应用领域镍合金是不可替代的。在设备整修项目中，不锈钢替代碳钢大大减少了维修量。
西屋公司的Newington厂位于新罕布什尔州，该厂制造不锈钢和高合金钢核电设备部件。这些设备使用了15-20种不同的含镍的母金属和8-10种不同的填充金属。使用量和使用范围各不相同，用量较大的是反应堆内部构件，一个构件可能用200吨的S30400，镍合金N06625和N07750用于控制棒传动机构。S30400和S31600还用于反应堆主冷却剂管道和输送热水到蒸汽发生器的管道。在所有这些应用中，选择合金是基于它们的耐腐蚀性。
“核电站原有的给水管道大多数为内衬或有涂层的碳钢管道，但是很多工厂已经将部分管道换成了不锈钢管道”滨州匹兹堡TMR不锈钢咨询公司James Fritz博士说。但维护问题，包括S30400和S31600不锈钢的腐蚀(由于细菌和氯离子含量高造成的水“腐蚀性”)使得企业不得不重新考虑材料的选择。
例如：位于新泽西的Salem核电站1988年开始大规模地用6%钼不锈钢替换S30400、S31600和有聚乙烯内衬的碳钢水管。管道包括2,290米254SMOTM(S31254)，AL6XNTM和256MOTM(N08925)合金钢管，管径为19～508mm。
今年ASME出版了用于三级结构的S32205(N741) 标准案例 (增补版7)。标准案例为耐蚀性处于S31600和6%Mo之间的材料敞开了大门。最近位于北卡罗莱纳州Charlotte的Duke能源公司得到ASME的批准，允许在与安全相关的给水管系统使用S32205双相不锈钢。蒸汽发生器的材料也发生了变革，来自反应堆的315℃的水将传热管二次侧水加热到277℃，产生蒸汽驱动涡轮。一台蒸汽发生器可重达500多吨，其中重量的10%是由4000～15000根镍合金管道组成，管子长度在12.4～21.3米之间，管径19.1～22.2mm，壁厚1.02～1.27mm。在美国，早期的蒸汽发生器管道是用N06600制成，发生过应力腐蚀断裂。“断裂是由残余应力和水中腐蚀性的化学物质造成。”巴布科克及威尔科克斯(B&W)公司工程技术经理Richard Klarner先生解释说。“在高温缝隙中局部的化学环境非常恶劣。”
在过去的15年中，B&W公司已经将美国42台蒸汽发生器的管道材料换成了合金N06690。另一种合金—合金800在其他设备中继续显示着它的优势。B&W公司已经与加拿大安大略的Bruce Power公司签约，将Bruce A核电站24座120吨的蒸汽发生器的管道材料全部换成合金N08800。无论是新建电站还是现有设备的改造，镍不锈钢和镍合金都将在核电工业起着不可替代的作用。
附：核电站数据
全球核电站总数: 441
发电量: 368,496 兆瓦
在建电站: 11个国家，27座
计划阶段: 11个国家，38座
规划建设: 11个国家，113座
核电站最多的国家: 美国(103)
核电份额占整个电网供电比例最高的国家: 法国(国家电力的75%) |
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