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美国垄断半个世纪!核电站的关键零件,中国用10年自研成功

日期:2021-03-16    来源:金十数据

国际电力网

2021
03/16
20:12
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关键词: 核电技术 秦山核电站 核反应堆

要说起中国核电技术,那还真是顶呱呱!核电已经成为继高铁之后又一闪耀世界的“国家名片”。目前我国已经拥有两种三代核电技术,分别是“华龙一号”和“国和一号”,其代表着当今世界三代核电技术的先进水平。

中国核电取得如此傲人成绩,可谓来之不易。当初即便是一个小小的“密封件”,美国公司就曾垄断长达半个世纪,甚至一度威胁对我们“卡脖子”,不过,美国这项半个世纪都秘而不宣的技术,最终也被我国攻克了。那么,这到底是一件什么样的“密封件”?这就是接下来要为各位讲到的C型密封环。

C型密封环顾名思义就是对核反应堆进行密封,防止核泄漏。从形状来看,C型密封环其实就是一个半径为2米的“小铁环”,看似很平凡的工具,但却一点都不简单。

要知道,核电在造福人类的同时,一旦发生核泄漏,也会带来灾难性后果。2011年日本福岛核电站事故,就是因为正在运行的1-3号机的密封处被融化,导致释放了大量氢气,产生爆炸,并泄漏了大量放射性物质。可见C型密封环的重要性,它的制造工艺要求自然也是极为苛刻的。

其实,上世纪90年代末,我国已经逐渐能够研发生产一些符合标准的密封圈,但就是在关键的C型密封环的研发上,迟迟未有突破。而这项制造工艺,此前一直由美国垄断,想要从美国进口这种产品,不仅没有议价的余地,每年进口价格还要涨15%左右,而且什么时候交货也由美国公司说了算。

不过,值得庆幸的是,2016年之后,在我国科研人员苦心研发下,这项由美国垄断了半个多世纪的技术,最终还是被我国攻破了。做到这一切,离不开一个关键人物——宁波天生密封件有限公司总工程师励行根。这就要从十几年前秦山核电站的一次投标受挫说起。

2007年,秦山核电站针对核反应堆的密封垫片部件对外进行招标,而天生公司最终成功挤下美国公司,以显着的优势中标。然而,落败的美国公司却使起了坏心思,要求更改中标结果,不然将拒绝提供“C型密封环”。在当时的环境下,因为没有一家中国公司能够生产这种“C型密封环”,一旦美国“卡脖子”,那么对于中国核电站来说将产生较大打击。

因此,无奈之下,秦山核电站只好决定同时购买中国和美国公司生产的密封垫片。美国公司这种做法确实令人不耻,但这也表明掌握核心技术的重要性。也正因为这一幕深深刺痛了励行根,使其下定决心不惜一切代价也要将国产“C型密封环”研发出来。

不过,现实是残酷的。因为励行根团队根本没见过C型密封环的关键结构,从设计图纸到制造工艺,一切经验都为0。他们唯一能够接触到密封环的途径就是当核电站在更换C型密封环时对其采取样本进行研究。同时,为了建造高水平模拟核反应堆环境的实验室,励行根甚至把自己的房子和车子都抵押了进去,可见当时的研发条件是相当艰难的。

但好在功夫不负有心人,励行根团队在对密封环的密封机理、材料选择和制造工艺进行了无数次研究试验之后,终于在2011年取得了技术突破,成功掌握了密封圈弹簧、焊接、热处理以及成型等多项核心技术。时间来到2015年,当首个国产C型密封环诞生在天生公司这家民营企业时,国内整个核电站行业都引起了不少轰动。

2015年底,由天生公司生产的C型密封环首次安装在秦山核电站的反应堆上。当使用时间达到一个周期后,2016年9月,在专家组的见证下,国产C型密封环的检测数据完全符合核电站安全标准,达到国际先进水平,这标志着我国成为继美国之后,第二个能够生产C型密封环的国家。

凭借在密封环研制上所取得的成果,励行根也获得了国家科技进步二等奖。目前秦山核电站、广东核电站以及连云港核电站70%以上的设备都装载上了国产密封圈产品,而且价格比国外同类产品还要便宜70%。

其实,C型密封环打破国外封锁只是我国核电发展的一个缩影。核电能够成为继高铁之后又一“国家名片”,背后都离不开我国科研人员的艰苦奋斗。如今,“华龙一号”已经打入国际市场,出口到海外多国;而“国和一号”的关键设备及材料制造也基本实现了国产化。可以说,当初秦山核电站面对美国企业的那一幕不会再重演了。

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