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中核集团:厚积薄发终达成 核心设备全部中国造

北极星电力网新闻中心  来源:中核集团    2017/9/29 12:05:41  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 三代核电技术 中核集团 华龙一号

北极星核电网讯:2016年11月,由中核集团中国核动力研究设计院自主研发设计的“华龙一号”示范工程全球首台蒸汽发生器研制成功;2017年4月,“华龙一号”反应堆压力容器完成出厂前考验,同月,“华龙一号”核电厂安全级DCS平台“龙鳞”系统通过专家审查,达到技术成熟度等级要求;2017年7月,三代核电棒控棒位系统试验结束,标志着我国具备了三代核电该系统全套供货能力……捷报一个个传来,在关键设备自主化这条道路上,核动力院人用一个又一个烙印上“中核”标签的成果,推动我国自主化三代核电设备制造进入新篇章。

从知其然到知其所以然

在核电站所有主设备中,蒸汽发生器重量最重、造价最高,是最重要的主设备之一。但是由于其设计结构及热工水力条件复杂,涉及的专业面广、技术集成度高、需要验证的试验多,直到2011年,国内仍然没有突破大型核电站蒸汽发生器的设计知识产权。“十二五”期间,核动力院将“具有完整的核蒸汽供应系统集成供货能力”作为发展的重要战略目标。2011年年底,核动力院成立了院级“核电站项目蒸汽发生器自主设计攻关组”,由主管院领导直接领导,整合院内资源,对蒸汽发生器自主设计进行专项技术攻关。

“以前我们做的仅仅是国外的复制、翻版,虽然完成了二代加核电技术蒸汽发生器的设计,但只能说是知其然。只有自主设计,从源头做起,掌握核心技术,才能知其所以然!”核动力院设计所三室主任黄伟告诉记者。为此,核动力院3个主体所、近20个专业投入到了设计攻关工作中。为保证设计、试验各项工作按时推进,从确认实验参数到制定合格指标,从搭建实验台架到完成试验验证,从原材料自主供货到大型锻件研制,攻关组人员废寝忘食、不知疲倦,逐个攻破。历时6年,攻关组最终突破国外技术垄断,在国内首次实现了对蒸汽发生器的综合实验验证。

九层之台,起于累土。黄伟告诉记者:“成功不是一蹴而就的。正是靠着院里50余年的工程经验、技术积累,形成的一批设计团队,以及先进的试验设施、高效的项目管理水平,蒸汽发生器自主化设计才能有条不紊地按计划完成。”

厚积薄发,核动力院在近几年的设备国产化过程中,快速实现了众多重大跨越:在核电主管道方面,经过多年攻关,核动力院已经掌握了锻造主管道的设计、制造、检验的核心技术,获得了多项专利;在核电阀门方面,掌握了核岛关键阀门设计、制造、试验及鉴定的核心技术,突破了国外封锁;院里研制的核电厂安全级DCS系统已经正式供货国内市场……

展现中国制造的新高度

控制棒驱动机构作为反应堆中唯一运动的关键设备,承担着反应堆的启动、功率调节、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能,其设备性能直接关系到反应堆运行的安全性和可靠性。上世纪90年代,国际上仅有西屋和阿海珐两家核电巨头掌握了设计与制造的关键技术。由于技术封锁,我国只能进口设备而不能掌握关键技术。

“这也说明核心技术是买不来的,唯有通过自己的研究开发,才能形成具有自主知识产权的核电设备品牌。”核动力院设计所二室副主任余志伟的话掷地有声。于是,早在秦山二期核电站建设期间,核动力院就开展了驱动机构的研制。通过5年研究,院里成功研发了ML-A型控制棒驱动机构,性能达到国际同期核电站用驱动机构的先进水平。

进入新世纪,为了实现我国自主研发设计的三代核电技术“华龙一号”更长的设计寿命、更高的抗震等级、更高的可靠性等设计指标,助力“华龙一号”走出去,核动力院人又开展了新一轮的创新——研制适用于三代核电站的控制棒驱动机构。凝心聚力,攻坚克难。核动力院人立足前沿科技,进行攻关,最终成功研制出具有完全自主知识产权的ML-B型控制棒驱动机构。

“控制棒驱动机构热态运行寿命及抗震能力是驱动机构的关键技术指标,现在我们自主研制的ML-B型驱动机构已成功通过1500万步(约合100年)的热态寿命以及0.3g的抗震试验验证,创造了驱动机构的世界纪录,处于世界领先水平。”说到这里,余志伟的激动之情溢于言表。除此之外,核动力院还具备了自主研发、自主设计、自主试验和自主制造各种类型控制棒驱动机构的能力,能够满足各种用途的反应堆需求。

同样,在反应堆压力容器C型密封环的研制中,为了打破国外垄断,降低中国核电站运行的技术风险,从2007年开始,核动力院和宁波天生密封件有限公司携手进行C形密封环的国产化研制工作,历时近10年,最终实现了国产C形密封环的实堆运行,实现了真正意义上的国产化商用,为我国核电站安全运行建立了一道坚实的防线!

“我们制造,带来繁荣与成长;我们创造,走向自主和强大。”在核电关键设备自主创新道路上,核工业人用自主化、系列化的产品,创造了中国制造新的高度,也彰显着从核大国迈向核强国的决心。

带动产业链助力制造业升级

核电是我国“走出去”的一张国家名片。核电关键设备的研制与生产涉及材料学、力学、物理学等众多基础学科,随着核电关键设备的研制成功,我国核电具有自主创新能力和自主知识产权的产业链正在形成。

黄伟告诉记者:“核电主管道的制造和检验要求非常高,在主管道研制过程中,核动力院和国内的供货商针对大型不锈钢锻件的冶炼、锻造、加工及弯制成型等关键技术进行了大量的试制和试验。主管道研发成功,也意味着国内供货商已经掌握了此类关键技术。”

据了解,除了在“华龙一号”的核电设备研制过程中,核动力院与国内核电装备制造企业通过共同努力,完成了自主三代核电站关键设备、关键部件、关键材料等的自主研发外,同时,在模块化小型堆关键设备研发中,该院还牵头联合国内20余家单位,开展了12项主设备攻关,实现主设备全部自主化。目前,该院已实现了40余种不同核电关键设备在国内所有在建在役核电厂的供货,在产品供货方面实现产值30多亿元。核电设备自主化产生的辐射作用正在带动工业产值的增长。而随着越来越多核电关键设备的国产化,核动力院将和国内设备供应商一同成长,助力制造业升级,用“中核梦”助推中国梦。

原标题:砥砺奋进的五年|厚积薄发,核心设备中国造

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