中國(guó)造出世界最長(zhǎng)厚壁無縫鋼管 核電站就缺它

中國(guó)造出世界最長(zhǎng)厚壁無縫鋼管 核電站就缺它

原標(biāo)題：世界第一長(zhǎng)度無縫鋼管誕生“極端制造”領(lǐng)域?qū)⒋蛏现袊?guó)“烙印”

“6年時(shí)間建造一個(gè)核電站，3年時(shí)間在等待鍛件。”10年前說起我國(guó)對(duì)核電建設(shè)中的關(guān)鍵鍛件大口徑厚壁無縫鋼管無法自主生產(chǎn)的窘境，曾有許多業(yè)內(nèi)人士無奈地發(fā)出這句感慨。

“自主制造萬噸級(jí)重型設(shè)備已不是難事，我們的目標(biāo)是中國(guó)“極端制造”領(lǐng)跑世界。”如今再談及這一話題，清華大學(xué)機(jī)械工程系重型裝備研究團(tuán)隊(duì)成員的眼里已滿是自信的光芒。

從2009年內(nèi)蒙古3.6萬噸垂直擠壓機(jī)擠出第一根厚壁無縫鋼管打破國(guó)外壟斷，到2015年青海6.8萬噸擠壓和模鍛雙功能重型壓機(jī)擠出世界第一長(zhǎng)度的無縫鋼管實(shí)現(xiàn)國(guó)際領(lǐng)先，短短幾年技術(shù)創(chuàng)新突破，我國(guó)自主生產(chǎn)電力用高端耐熱無縫鋼管替代進(jìn)口并躋身國(guó)際市場(chǎng)的夙愿正在成為現(xiàn)實(shí)。

“聯(lián)手清華大學(xué)5年攻堅(jiān)克難，世界首臺(tái)6.8萬噸重型壓機(jī)能夠完成95%以上的航空模鍛件的生產(chǎn)，首根碳鋼無縫鋼管長(zhǎng)達(dá)12.8米，直徑630毫米，壁厚110毫米。”近日發(fā)布這一消息的青海康泰鍛鑄機(jī)械有限責(zé)任公司備受矚目，公司技術(shù)研發(fā)部部長(zhǎng)安杰告訴記者，6.8萬噸多功能壓機(jī)是目前世界上惟一具備模鍛和擠壓兩個(gè)功能的最大噸位的壓機(jī)，可擠壓生產(chǎn)核電和高參數(shù)超超臨界火電機(jī)組高合金、難變形、大口徑厚壁新型管材，也可鍛造出航空、航天工業(yè)等領(lǐng)域大型和特大型鈦合金、高溫合金、超高強(qiáng)度金屬等難變形鍛件。

為什么要自主研發(fā)大噸位重型壓機(jī)生產(chǎn)厚壁無縫鋼管？世界第一長(zhǎng)度意味著什么？項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人清華大學(xué)機(jī)械工程系重型裝備研究所教授吳任東給出了答案。

大口徑厚壁無縫鋼管是60萬千瓦以上超臨界、超超臨界火力發(fā)電項(xiàng)目必不可少的裝備，其制造依賴于重型壓機(jī)，然而重型壓機(jī)的制造技術(shù)卻長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，我國(guó)一度只能高價(jià)進(jìn)口。作為裝備大國(guó)、電力大國(guó)，只有打破這樣的尷尬處境才能真正在國(guó)際領(lǐng)域占有一席之地。

不僅如此，制造萬噸級(jí)重型設(shè)備標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的制造能力，涉及設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝等諸多技術(shù)難題，屬于“極端制造”領(lǐng)域，成功雖極其不易，但沒人不想搶占先機(jī)。對(duì)已經(jīng)積累了深厚技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的中國(guó)來說，打破國(guó)外壟斷只是階段性成果，領(lǐng)先國(guó)際水平形成絕對(duì)優(yōu)勢(shì)并掌握市場(chǎng)定價(jià)權(quán)才能在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

“更重要的，在應(yīng)用領(lǐng)域，更長(zhǎng)、更厚的無縫鋼管是今后產(chǎn)品發(fā)展的方向。”吳任東說，隨著電站功率增大以及海上鉆油深度不斷增加，對(duì)厚壁鋼管的口徑要求越來越大，而高合金鋼管普遍存在難以焊接的問題也對(duì)厚壁鋼管的長(zhǎng)度提出更高要求。“值得一提的是，經(jīng)過論證，6.8萬噸重型壓機(jī)已具備擠壓生產(chǎn)長(zhǎng)度18米、外徑1.5米的難變形合金大口徑厚壁鋼管，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了世界同類其他設(shè)備的水平。”

據(jù)了解，截至目前，6.8萬噸重型壓機(jī)項(xiàng)目已累計(jì)完成投資11億元，完成了壓機(jī)工藝主輔設(shè)備安裝及調(diào)試。在2015年的四次試制過程中，6.8萬噸壓機(jī)均成功擠出長(zhǎng)度超過14米的厚壁鋼管，尤其是高合金、大口徑鋼管的調(diào)試成功驗(yàn)證了壓機(jī)當(dāng)初設(shè)計(jì)的擠壓功能和各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)已達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，也證明擠壓功能已經(jīng)滿足生產(chǎn)要求。

作為完全自主研發(fā)的建設(shè)項(xiàng)目，企業(yè)的更多突破也豐富了“世界先進(jìn)水平”的內(nèi)涵。安杰介紹，在擠壓工藝完成過程中，一線技術(shù)人員解決了壓機(jī)鐓粗、穿孔前的外表面除鱗問題以及壓機(jī)擠管前的外圓及內(nèi)孔的玻璃潤(rùn)滑問題，為成功擠出世界第一長(zhǎng)度鋼管奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。