C形密封環就是核電站反應堆壓力容器上用的那個關鍵金屬環。直徑四米多,形狀像開口的管子,里面帶特殊彈簧結構。
核反應堆里面溫度超過300度,壓力170多個大氣壓,還有強輻射,東西得連續工作50年不漏水不漏氣。這玩意兒看著簡單,實際是反應堆保命部件,密封失效后果嚴重。
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過去美國企業壟斷這項技術超過半個世紀。核心在于合金配方、熱處理工藝和銀層電鍍技術,對外封鎖嚴格。
中國核電發展初期,只能從美國進口。價格高得離譜,一套普通產品十幾萬,大的要兩三百萬,還得提前一年訂貨,交貨周期長,經常耽誤工程進度。每年漲價15%左右成了慣例,供應完全由對方說了算。
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中國核電站建設過程中多次遇到麻煩。秦山核電站等項目檢修或擴建時,進口密封環供應不及時,停工一天損失幾百萬。
2007年7月,秦山核電站一次密封墊片招標,寧波天生密封件有限公司技術得分高出美國企業20分中標。美國方面提出,如果堅持用這家中企產品,就不提供C形密封環,試圖迫使更改結果。這件事直接暴露了被卡脖子的現實。
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寧波天生密封件有限公司位于慈溪,是一家民營小企業。創始人勵行根1962年生,早年從事密封件工作,1993年創辦公司,初期生產管道墊片和填料等普通產品。
公司規模不大,員工百人左右,專注于靜密封技術。勵行根帶領團隊逐步進入核電領域,2005年前后獲得核一級應用資格,2010年相關核電密封新技術獲國家科技進步獎二等獎。公司拒絕過外國企業收購,堅持自主發展。
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2007年招標事件后,勵行根決定自主研發C形密封環。團隊聯合中國核動力研究設計院、中國一重、清華大學等單位,投入研發。
重點攻克合金材料選擇、高溫高壓下記憶效應保持、銀層電鍍均勻性等難點。材料試驗做了上千次,熱處理溫度控制在正負1攝氏度以內。過程歷經多年反復測試,包括模擬反應堆工況的耐溫、耐壓、抗輻照試驗。
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2010年,公司成功研制出核電站用C形密封環。產品泄漏率低于進口同類,壽命指標達到60年。2012年通過相關核安全認證,2013年經中國機械工業聯合會鑒定通過。
2015年12月3日,首套國產金屬C形密封環安裝到秦山核電站方家山1號機組反應堆壓力容器。這是中國首個國產RPV金屬C形密封環應用,標志中國成為世界上第二個掌握該技術的國家。
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2016年9月18日,機組換料停堆后進行役后檢查。結果顯示,環體內外環無破損,密封線均勻連貫,沒有折皺或凸起,密封性能保持完好,各項指標達標甚至優于進口產品。這次檢查確認國產環可靠,徹底打開應用大門。
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國家能源局批準秦山核電廠反應堆壓力容器O型及C型密封環國產化替代后,田灣、大亞灣、福清等核電站陸續采用國產產品。
華龍一號機組也使用該密封環,隨項目出口到巴基斯坦、阿根廷等地。國產環性能穩定,供應及時,價格優勢明顯,一套只要30多萬元,而進口原價三四百萬元。
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美國企業看到市場流失,迅速調整策略,把價格下調50%到70%,從原先高位降到幾十萬元,還提出更大采購量進一步優惠,試圖維持份額。
但中國核電企業選擇性能更好、價格更低、供應有保障的國產環,美國低價策略沒起作用。后來美國本土核電站檢修,也開始采購中國產品。
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現在寧波天生密封件有限公司產品覆蓋國內所有核電站,出口到20多個國家和地區,年銷售額超過10億元,成為全球C形密封環主要供應商之一。
公司繼續迭代技術,參與高溫氣冷堆等先進核電項目密封研發,獲得多項專利,在行業標準制定中發揮作用。
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這個案例說明核心技術必須靠自己攻關。買不來、要不來的東西,只有通過長期投入和堅持試驗才能掌握。寧波一家小民營企業用十幾年時間打破壟斷,體現中國高端制造在核電領域逐步實現自主可控。
類似突破還有不少,說明只要專注實干,技術壁壘能被一個個突破。中國核電從依賴進口到出口技術,背后是這些企業實打實的努力。未來更多卡脖子問題會解決,制造業安全感會越來越強。
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