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前沿 | 整整半世纪,美国秘而不宣的一项技术被中国攻克!

在船舶、核电及军工等各个领域的建设中,都有一个必不可少的“小零件”叫做密封件。特别针对于大型的核电站来讲,它是核安全一级设备的关键零部件,是防止放射性物质泄漏的重要保障。就是这样一个小小的密封件,被美国公司垄断了长达半个多世纪,而为了能够也拥有中国自己的密封件,有一个团队一直在努力。

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在浙江宁波一家民营企业的生产车间,总工程师励行根正目不转睛地盯着即将下线的这个直径四米的金属环。虽然金属环看似普通,但它却是核电站反应堆必不可少的C型密封环。正是励行根带着这个不足百人的民营企业,通过苦心研发使中国成为世界上第二个能生产C形密封环的国家,打破了国外长达半个世纪的垄断。而激励他肩负起这一使命,要从十年前在秦山核电站与美国的一次投标竞争说起。

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2007年7月举行的一次竞标中,虽然宁波天生密封件有限公司以高出美国公司20分的显著优势中标,但美国却以不提供“C型密封环”要挟更改中标结果。当时中国没有一家公司能够生产出核密封环,如果美国以此为要挟拒绝供货,对中国的核电站来讲无疑是致命的打击。无奈之下,秦山核电站只好决定同时购买中国和美国公司的密封垫片产品。听到这样的消息,励行根的内心被深深刺痛,他迅速做出了回应。

宁波天生密封件有限公司高级工程师 励行根:我来向你保证,五年之内我一定要把这个密封环攻克下来,我说我倾家荡产都要把它攻克下来。

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核反应堆放置核燃料的压力容器,直径在4米以上,容器分为筒体和端盖两部分,结合面采用2个金属密封圈进行密封。当反应堆处于工作状态时,容器内部的核燃料产生高压和高温,容器端盖和筒体的结合面会产生分离的趋势,此时就需要具备记忆功能的金属密封环发生回弹,弥补该分离,从而实现密封功能,防止核泄漏。金属密封环这项制造工艺,此前美国人整整半个世纪都秘而不宣。而被深深刺痛的经历也成了励行根和他的研发团队的动力,他们要从零开始挑战被封锁了半个多世纪的密封环技术。

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在楼上的厂房里,直径四米的C型密封环刚刚生产完成。工人们正在对它的形状进行最后的校对。励行根说,当第一个核密封环在中国公司诞生的时候,整个国内核电站行业都为之震动。励行根:因为原来国外的话,雷打不动15%每年都要涨价,没有跟你谈判的余地,时间的话随他们定,什么时候给你他不知道,他现在一听我们国内有生产,也是很兴奋。

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2015年12月3日,作为我国首个国产金属C型密封环安装在秦山核电站方家山1号机组反应堆压力容器上。2016年9月18日进入换料停堆,役后检查。成败在此一举。在国家能源局、中核核电组织的一批专家的见证下,秦山核电站方家山机组反应堆压力容器缓缓打开,国产金属C形密封环在使用了一个周期后,内环和外环无任何破损、密封线均匀连贯、无任何折皱和凸起等现象。6个小时后专家组宣布:符合核电站安全标准。励行根终于松了一口气。

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励行根:我做了一辈子就做了两件东西,一个是管道密封,一个是压力容器密封,我已经花去了我三十几年的时间。
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励行根用了三十多年的时间拿到了核电站密封新技术、新产品及应用国家科技进步二等奖。这一创新成果打破了国外垄断,使国外同类产品价格降低70%。目前,我国广东核电基地、连云港核电基地、秦山核电基地70%的设备用上了国产密封件产品。

中国工程院院士 王玉明:在静密封方面,已经完全打破了国外的垄断,达到了国际的先进水平。

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王玉明,中国工程院院士,是机械设计及流体密封领域的首席专家。他认为中国的密封行业确实有了长足的进步,但与发达国家相比,还有较大的追赶空间。

王玉明:某些方面有所超越,但是在动密封的方面,我们还有一定的差距。动密封的方面,像压水堆核电站的主泵的密封,这个机械密封,这个方面还没有到最后完全替代的那个地步,所以比静密封落后了一步,所以这方面还是要花大力气去继续攻克难关。

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王玉明院士告诉记者,其实不仅是核工业,长期以来,我国制造业的基础研发能力薄弱,这在很大程度上制约了品质的提升。眼下是我国制造业从量变到质变的关键时刻。

王玉明:我们过去往往比较重视主机,而轻视忽略了关键基础的零部件和元器件,我们高端的关键的基础元器件零部件,很多都是进口的,一旦我们不掌握这样的核心技术,我们不能够自己独立的生产这样的零部件,这些产品在关键的时刻就要被卡脖子,我们这次从外部给我们一个压力,使我们更加深刻地认识到,这个基础的重要性。

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基础强健 才能走得更远

核心基础零部件、关键基础材料、先进基础工艺、产业技术基础,这“四基”是制约中国工业发展的瓶颈,也是中国制造在一些领域“大而不强”的主要原因。就好比一个看起来十分健壮的人,却不得不被牵着鼻子走。令人欣慰的是,这一状况正在改变。在《中国制造2025》中,工业强基已经被列为核心任务之一。中国制造业也早已经意识到,只有基础强健,才能走得更远。

来源:央视财经(ID:cctvyscj)

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