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打破垄断 填补空白!中核集团首次出口加速器

国际电力网  来源:中核集团  作者:虞莉婷  日期:2018-07-11

五月的北京,迎来了罕见的高温。在中国原子能科学研究院科技综合楼前,停着一辆厢式货车,车头的大红花绸布十分醒目。原子能院无损检测电子直线加速器出口启运活动正在此开展,这也是中核集团首次出口加速器高端制造设备。
 
  在众人的注目中,这辆载有加速器的厢式货车徐徐驶出原子能院。望着远去的汽车,人们知道,这并不意味着结束,而是一个新的开始。
 
  打破垄断  填补空白
 
  什么是无损检测电子直线加速器?
 
  这是一种产生高能X射线的设备,可检测等效钢厚在5厘米~46厘米的物体,是对大型结构件、高压容器等进行无损检测的重要装备。其产生的射线具有能量高、灵敏度高、曝光时间短、穿透力强、焦点小等特点,可作为射线照相、射线实时成像、计算机断层扫描检查(工业CT)的射线源。无论是压力容器出现的焊缝,还是大型铸件里的夹杂、气孔或产品内部缺陷等,都逃不过它的“法眼”,而且现在已经应用到了武器、大型压力容器、火箭发动机、核电设备制造等领域,拥有着广阔的应用前景。
 
  然而三十年前,国内的无损检测电子直线加速器市场却完全依赖欧美等发达国家供货。1989年,原子能院率先打破这一垄断,研发出我国第一台无损检测电子直线加速器,结束了我国不能生产电子直线探伤加速器的历史。
 
  进入新世纪以来,随着加速器应用技术开发的不断推进,在电子直线加速器专业方向,原子能院研制出探伤和辐照加速器系列化核技术应用产品。其技术水平处于国际一流,并在国内市场得到了广泛应用,市场占有率位于同行前列。尽管在国内市场有了相当的“江湖地位”,可想要敲开海外市场的大门却并非易事。
 
  2013年,国家提出“一带一路”的战略构想。为积极响应这一倡议,提升中核集团的国际影响力,开拓核技术应用产业国际市场,中核集团瞄准了原子能院无损检测电子直线加速器。由于当时通用核仪器领域尚无相关国际标准,中核集团敏锐地以此为切入点,策划开展国际化工作。
 
  2013年底,在中核集团的组织领导和核工业标准化研究所的协助下,原子能院启动国际标准编制工作。这项工作历时近四年。期间,原子能院核技术所在已有国家标准的基础上,对其进行了修订、完善,并翻译成英文。同时,美、俄、日、韩等国家均派驻专家进入项目组。项目组与该领域内各国专家充分交流,广泛征求意见并达成充分共识,顺利走完了发布国际标准必经的7个阶段——预备、提案、准备、委员会、征询意见、批准、出版。值得一提的是,在各阶段的投票中,该国际标准均获得了超过90%的支持率。
 
  2017年5月,由原子能院主导制定的“工业无损检测用电子直线加速器标准”由国际标准化组织正式发布。这是中国在通用核仪器领域发布的第一个国际标准,填补空白的同时,也促进了国产加速器产品在世界范围内的推广应用。为开拓国际市场奠定了技术基础,对我国无损检测电子直线加速器走出国门影响深远。
 
  “以前人家都认美国、俄罗斯、日本的产品,但现在我们的产品是按国际标准制造的,我们也具有了权威性和话语权。通过编制国际标准,我们提高了国际地位,扩大了知名度和影响力。这次出口的产品,就是外方主动联系我们想要购买的,他们对我们的技术和能力非常认可。”核技术所所长王国宝说。
 
  功之成,非成于成之日。原子能院数十年来在加速器领域雄厚的技术积累,以及中核集团高瞻远瞩的谋篇布局,成就了此次中核集团加速器海外市场零突破。
 
  持续创新  使命必达
 
  电子加速器是核技术应用源头技术,是世界上最先进辐射装置,是无损检查系统最复杂、最核心的设备。目前全球只有少数发达国家有能力制造无损检测加速器。
 
  迄今为止,原子能院核技术所共制造了五十余台无损检测电子直线加速器。起初,根据用户的不同需求,核技术所有针对性地生产单能加速器,包括2MeV、4MeV、6MeV、9MeV、12MeV等各种型号。2006年,核技术所创新性地研制出能量可调节的无损检测电子直线加速器。这对用户来说无疑是一个福音。用户不仅能够根据实际情况灵活调节能量,操作也十分便捷,在计算机上用鼠标操作就能进行能量切换;而且通过实践发现,高能量的加速管用来输出低能量X射线,还能够起到延长加速管使用寿命的作用。
 
  2016年,核技术所在此基础上进一步创新。除了可以提供不同X射线的能量,在单能加速器成像得到密度分布信息的基础上,还可以获得有效原子序数的信息,因此可以用来进行材料识别,而且能量调节范围越宽,识别度越高。该加速器能在毫秒时间内实现X射线3MeV/6MeV能量μs脉冲热切换,能差也是最大的。
 
  此次出口海外的加速器正是这种最先进的无损检测加速器,而且原子能院拥有完全自主知识产权。此外,针对客户对于环境防护提出的更高要求,核技术所放弃了原来铅屏蔽的方案,而是采用钨屏蔽,进一步增强了加速器的辐射防护能力。然而,随之而来的则是机械加工方面的巨大挑战。要在直径和高约3厘米、由钨铸成的实心圆柱体中心切割一条仅3毫米的缝隙,而且这条缝隙是如同扇面一般有角度变化的,这个加工难度非常之大。为此,加速器研制团队成员前前后后试验了很多次。
 
  在核技术所,“顾客至上,服务第一”的理念可谓深入人心。一般情况下,核技术所加速器国内交货时间最短为4个月。可此次加速器出口项目,从双方签订采购合同到交货,只有短短一个月的时间。面对客户的急迫要求,加速器研制团队放弃了所有休息日,加班加点,在交货前一周完成了加速器的最终测试,各项指标均达到外方要求,圆满完成了加速器研制任务,不仅受到了用户的认可和赞扬,该公司还表达了希望进行长期合作的意愿。
 
  从无到有,到国内市场占有率位居前列,再到实现海外市场零突破,原子能院靠得是对技术创新的不断追求,以及以顾客为本的一流服务。
 
  今年年初,原子能院和同辐公司就加速器科技成果转移转化和产业化签订了战略合作协议,拟合作打造中核集团加速器领域的产业化公司,使原子能院积累的加速器领域科技成果能够为中核集团产业规模进一步扩大、产业能力进一步增强提供重要的技术源泉和动力。
 
  目前,双方已在探伤直线加速器、辐照加速器、PET回旋加速器3个产品方向上的合作达成初步共识。其中探伤直线加速器和辐照加速器都是核技术所的产品。
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