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2007年由国家核电技术企业和宝钛集团共同出资成立国核宝钛锆业股份有限公司,实现了我国核级锆材国产化目标。 13年过去了,随着国家电力投资集团有限企业海阳核电1号机大修结束,国核锆石业生产的三代核电核级锆材正式“服役”,“初心”得以实现,我国长期以来核级锆材依赖进口的情况
核电站的燃料是铀,铀制成的核燃料在称为“核反应堆”的装置内裂变产生大量热能,高压水带出热能,在蒸汽发生器内产生蒸汽推进汽轮机发电。 铀在反应堆内的壳中,但制作这个壳的材料是特殊的金属锆。
国核锆业工作人员进行管材轧制
核级锆材可以将放射性物质完全密封在燃料棒内,防止放射性物质泄漏,构成核安全的第一屏障,是核电站反应堆运行中的重要结构材料。 我国从20世纪70年代开始迅速发展核电,但核电站所需的核级锆材长期依赖进口,成为制约我国核电规模化、自主化快速发展的“瓶颈”之一。
2007年,国家核电技术企业和宝钛集团共同出资成立国核宝钛锆业股份有限公司,决心让三代核电ap1000用核级锆合金生产加工技术,实现核级锆材料国产化、自主化。 国核锆业在引进、消化、吸收、再创新的道路上,是如何成为“合格斩将”的? 记者最近进入这家企业采访了研究开发小组。
“粮草先行”的勇气
按照当时ap1000核电站示范工程进度的要求,本国核锆业成立后,面临的第一个挑战是年底建成生产线,完成合格性鉴定,为核燃料零部件厂提供第一批核用锆材,这就是所谓的“后壁不倒”
一家新公司,必须招人,招人很快就能工作,队伍建设、消化技术转化资料、厂房和实验室建设、设备设置、人员培训、实验……这一系列员工开展起来,面临严峻的考验。
技术转让资料尚未释放的,厂房建设、设备引进需要“饲料先行”。 2009年1月,距年底只有3年,换言之,在这短时间内建成占地近20万平方米的现代化厂区,完成了数百台设备的订购、安装和所有生产线的建设,从核级海绵锆的制造到成品管、棒、带材的全流程。 外国专家听到这个后说:“不可能! ”。
条材的连续退火
开发合格的材料,需要艰苦的努力。 要想开发成功,不能简单地将海外的“夹克”移植到国内。 因为大家面临的工业条件和环境不同,我们必须独立开发。 例如,大量的热加工工序和工艺细节直接反映在我们的设备上,但由于缺乏“支撑力”,很难“喘口气”。 例如,海绵锆生产过程中产生的废水问题,得益于得天独厚的自然环境,有些国家可以采用直排天然蒸发法进行处理,但这里必须开发废液的解决技术。
特别是熔炼合金的技术有借鉴之处,但熔炼锆合金必须另辟蹊径,打破原有的思维定势,建立新的工艺逻辑,这种破立之间的探索,必须极大地考验团队的创新力
幸运的是,这是一支“退伍军人强、新兵勇敢”的队伍,20%的“退伍军人”以明确的作战思路、较强的采购能力打开了局面,大量从高校聘请的毕业生,在短短几年内,接受了“高营养”的训练,将面临挑战并勇敢地担任。
如果没有技术资料,就从翻译合同开始,从解读别人回海外企业写的考察报告开始。 如果出不了设计图纸,就让工程部的人蹲设计院,不交图纸就不走的文件还没有看到,但是开始选择设备,对家家户户的设备制造商进行了考察和调查。 因为不擅长熔炼技术,所以请宝钛的技术人员说明电弧炉熔炼、热加工的具体工艺。
对“橘生淮北”的探索
2009年外国方面的技术转让资料被释放时,国核锆业有200多人来美国进修。 在异国他乡,这些中国人的学习热情震惊了洋老师们。 “由我们4人组成的培训学习小组,白天接受技术培训,晚上讨论学习文案,仔细推敲,一边发现问题,一边整理知识点,形成学习日志,再晚也要发回国内。 晚上,大家经常讨论到午夜,那时时差,思乡之情折磨人,但阻止不了我们学习的热情! ”。 一位参加训练的同志想起来了。
工人进行管材轧制过程的控制
通过学习开阔了眼界:精确操作,尽可能减少人为因素……这些都给了国核锆业人士深刻的理解。 据不完全统计,消化吸收不到半年,国核锆业建立了700多份管理文件,初步建立了质量管理文件体系,其中38份文件与中英文对照,被外国专家称为“了不起! 喊道:“。
年龄20多岁到40多岁的所有团队成员都在为了“消化吸收”的目标而努力学习和实践,海绵般的吸附能力,只是“能为他山之石而攻玉”。
“无中生有”的实践
2009年10月24日这一天值得一提的是,国核锆业成功开发了重300公斤的锆合金锭。 它是目前国际领先水平的新型先进核级锆合金,具备优异的机械加工性能和核性能,是第三代核电ap1000反应堆燃料模块的重要结构材料。 在它被开发出来之前,有关它的现成资料非常少,那个国家的核锆业人是如何“无中生有”的?
如果没有生产技术,就要查阅资料,寻找文献,开动大脑,形成试制方案。 如果没有材料破碎机,所有人都动起来,用手一个个粉碎金属,用金属屑抓人。 没有熔炉就去西安借,做了第一个锭子,但是钛含量很高,不能再多了……
第一批核级新型锆合金锭试制成功,标志着我国依靠自身技术和能力克服了相关关键技术,为工业化生产核级锆材料奠定了良好的基础。
构建/ S2 /系统的气魄
该企业科研创新部负责人高博介绍说,要改变依赖进口的局面,最终实现自主化,企业不仅要引进消化吸收外方技术,还必须建立可靠的质量保证体系。
年5月,根据核安全法规的要求,国核锆业依据haf003《核电站质量保证安全规定》及其相关依据,建立了haf003质量保证体系。 在稀有金属加工领域建立这个系统,在国内是“开拓之举”,企业的质量保证人员过去没有接触过haf003法规,也没有得到专家的帮助。
如果质量保证体系不能通过,生产线建成也不被认可,合格性鉴定不能通过,这些设备就没用了。 国家投资这么大,就等于打水漂,所以建立系统必须是“跨越过去的山”。
当时,质量保证体系专业小组迅速成立,成员是从各工厂、各部门进入工厂的大学生,只能边学习边做。 首先是学习理解,构建程序文件。 西安交通大学毕业的张军说:“对照haf003边学习边摸索。 当时,我们光是现场实际操作相关的工艺就有4500份,面料厂200份以上,管材厂100份以上,合金厂100份以上。 ”。
方案制定完毕后,将委托外国专家进行审查。 他们要求质量保证体系必须与实际运行相结合,否则质量保证体系的文件就是一纸空文。 因此,质量保证体系专业组成员将联系各工厂、各部门,详细了解各部门之间如何对接运行,以及环如何连接。 了解后,根据实际运行情况,结合相关要求改写程序,一次完全改写。
年12月,外国专家写信给国家核电技术企业,在信中对国核锆业的质量保证体系和运行情况表示非常担忧,但仅5个月,即年5月,他们就重新写信给国家核电技术企业,对国核锆业的质量员工给予了很高的评价。
年4月30日,国核锆业完成了海阳核电站首个换炉材料用ap1000核级锆合金棒材的生产、检测。 年1月,国核锆业顺利完成海阳核电项目首炉换料产品验收和交货,海阳核电站此次维修标志着国产化ap1000核级锆材正式建成,核级锆材国产化迈出坚实一步。
据国核锆业党委书记、董事长王成立介绍,目前企业正在生产海阳核电站c103、c203材料交换用核级锆材,未来公司将积极开拓创新,推进核级锆材国产化、自主化的进程,并发展出越来越多的堆积型、 为越来越多的合金品牌核电站提供优质的国产核级锆材,成为世界一流锆材运营商的目标,早日实现“核电强国”。 (宝鸡日报全媒体记者魏薇)
:王莹
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标题:“核级锆材国产化是怎么在宝鸡实现的?”
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