C形密封环就是核电站反应堆压力容器上用的那个关键金属环。直径四米多,形状像开口的管子,里面带特殊弹簧结构。
核反应堆里面温度超过300度,压力170多个大气压,还有强辐射,东西得连续工作50年不漏水不漏气。这玩意儿看着简单,实际是反应堆保命部件,密封失效后果严重。
过去美国企业垄断这项技术超过半个世纪。核心在于合金配方、热处理工艺和银层电镀技术,对外封锁严格。
中国核电发展初期,只能从美国进口。价格高得离谱,一套普通产品十几万,大的要两三百万,还得提前一年订货,交货周期长,经常耽误工程进度。每年涨价15%左右成了惯例,供应完全由对方说了算。
中国核电站建设过程中多次遇到麻烦。秦山核电站等项目检修或扩建时,进口密封环供应不及时,停工一天损失几百万。
2007年7月,秦山核电站一次密封垫片招标,宁波天生密封件有限公司技术得分高出美国企业20分中标。美国方面提出,如果坚持用这家中企产品,就不提供C形密封环,试图迫使更改结果。这件事直接暴露了被卡脖子的现实。
宁波天生密封件有限公司位于慈溪,是一家民营小企业。创始人励行根1962年生,早年从事密封件工作,1993年创办公司,初期生产管道垫片和填料等普通产品。
公司规模不大,员工百人左右,专注于静密封技术。励行根带领团队逐步进入核电领域,2005年前后获得核一级应用资格,2010年相关核电密封新技术获国家科技进步奖二等奖。公司拒绝过外国企业收购,坚持自主发展。
2007年招标事件后,励行根决定自主研发C形密封环。团队联合中国核动力研究设计院、中国一重、清华大学等单位,投入研发。
重点攻克合金材料选择、高温高压下记忆效应保持、银层电镀均匀性等难点。材料试验做了上千次,热处理温度控制在正负1摄氏度以内。过程历经多年反复测试,包括模拟反应堆工况的耐温、耐压、抗辐照试验。
2010年,公司成功研制出核电站用C形密封环。产品泄漏率低于进口同类,寿命指标达到60年。2012年通过相关核安全认证,2013年经中国机械工业联合会鉴定通过。
2015年12月3日,首套国产金属C形密封环安装到秦山核电站方家山1号机组反应堆压力容器。这是中国首个国产RPV金属C形密封环应用,标志中国成为世界上第二个掌握该技术的国家。
2016年9月18日,机组换料停堆后进行役后检查。结果显示,环体内外环无破损,密封线均匀连贯,没有折皱或凸起,密封性能保持完好,各项指标达标甚至优于进口产品。这次检查确认国产环可靠,彻底打开应用大门。
国家能源局批准秦山核电厂反应堆压力容器O型及C型密封环国产化替代后,田湾、大亚湾、福清等核电站陆续采用国产产品。
华龙一号机组也使用该密封环,随项目出口到巴基斯坦、阿根廷等地。国产环性能稳定,供应及时,价格优势明显,一套只要30多万元,而进口原价三四百万元。
美国企业看到市场流失,迅速调整策略,把价格下调50%到70%,从原先高位降到几十万元,还提出更大采购量进一步优惠,试图维持份额。
但中国核电企业选择性能更好、价格更低、供应有保障的国产环,美国低价策略没起作用。后来美国本土核电站检修,也开始采购中国产品。
现在宁波天生密封件有限公司产品覆盖国内所有核电站,出口到20多个国家和地区,年销售额超过10亿元,成为全球C形密封环主要供应商之一。
公司继续迭代技术,参与高温气冷堆等先进核电项目密封研发,获得多项专利,在行业标准制定中发挥作用。
这个案例说明核心技术必须靠自己攻关。买不来、要不来的东西,只有通过长期投入和坚持试验才能掌握。宁波一家小民营企业用十几年时间打破垄断,体现中国高端制造在核电领域逐步实现自主可控。
类似突破还有不少,说明只要专注实干,技术壁垒能被一个个突破。中国核电从依赖进口到出口技术,背后是这些企业实打实的努力。未来更多卡脖子问题会解决,制造业安全感会越来越强。
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