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核反應(yīng)堆支撐環(huán),被稱為國之重器?比300斤黃金貴,為國家省千億

2021-08-05 16:57 作者:楠竹一  | 我要投稿


圖為核電站

雖然核電站目前還存在這樣或那樣的問題,但因?yàn)楫a(chǎn)生的碳排放極少,為了降低人類總碳排放,大力發(fā)展核電勢在必行,不過核電站并沒有這么好建造,比如核電站中有一個直徑高達(dá)十幾米重好幾百噸的圓環(huán),被稱為國際重器,它就是核反應(yīng)堆支撐環(huán),這個環(huán)的工作環(huán)境非常惡劣,但性能要求卻非常高,國際上以往只有少數(shù)幾個國家有能力制造這個環(huán),連中國此前也無法自行制造,只能花高價從國外購買,一個300噸的支撐環(huán)價格比300公斤黃金還要貴,而為了獨(dú)立掌握支撐環(huán)制造技術(shù),中國科學(xué)家?guī)ш犕度肷习賰|潛心研發(fā),終于在前不久成功突破了這一技術(shù),成功為國產(chǎn)核電站制造出了國產(chǎn)的反應(yīng)堆支撐環(huán),僅一個核電站就為國家節(jié)省了上千億的投入,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

圖為中國國產(chǎn)反應(yīng)堆支撐環(huán)

為了保證最高級別的安全性,核電站中的核反應(yīng)堆由大量零部件組成,而其中反應(yīng)堆支撐環(huán)就堪稱是最重要的一個部件,它的作用顧名思義,負(fù)責(zé)把整個重達(dá)數(shù)千噸乃至上萬噸的核反應(yīng)堆支撐起來,然后才能建設(shè)安全殼等安全措施,因?yàn)樽鳛楹朔磻?yīng)堆的基礎(chǔ),支撐環(huán)需要工作幾十年不能更換,然而它工作的環(huán)境卻非常惡劣,因?yàn)橹苯优c核反應(yīng)堆接觸,支撐環(huán)在工作時會被加熱到幾百攝氏度,還要承受大量的輻射以及可能泄露的冷卻劑的腐蝕,在任何工況下它都必須保證反應(yīng)堆的安全。

圖為中國自研核反應(yīng)堆支撐環(huán)

以往全球只有美俄法三國有能力研發(fā)自己的反應(yīng)堆支撐環(huán),在此前技術(shù)還沒有獲得突破時中國也曾經(jīng)向這些國家求購過這一零部件,當(dāng)時西方國家給中國開出的價格相當(dāng)高,平均下來一噸支撐環(huán)的價格就超過了一公斤的黃金,一個核電站需要好幾個支撐環(huán),換算下來就需要數(shù)百億乃至接近上千億的投入,為了節(jié)約這筆巨額支出,同時也為了掌握獨(dú)立掌握關(guān)鍵技術(shù),中國下定決心啟動了核反應(yīng)堆支撐環(huán)的技術(shù)攻關(guān)。

此前國際上制造集成環(huán)的通用技術(shù)是制造幾個不連續(xù)的小圓弧,然后用焊接等手段把圓弧連接在一起成為一個大環(huán),這一技術(shù)雖然簡單成熟,但卻存在一個問題,那就是焊縫處的強(qiáng)度可能和圓弧不一致,一旦發(fā)生意外整個圓環(huán)就有可能斷裂,而且這一技術(shù)也無法制造尺寸太大的支撐環(huán),進(jìn)而直接限制了核電站反應(yīng)堆尺寸的增大和輸出功率的增加,因此中國團(tuán)隊下定決心采用一項(xiàng)全新的技術(shù),中國團(tuán)隊用幾十塊小號的鋼件像疊積木一樣疊起來,通過加熱等手段組成一塊舉行鋼件,再對它進(jìn)行加工,最終成功制造出了直徑達(dá)15.6米卻沒有一處焊縫的支撐環(huán)。

圖為核電站

這個國產(chǎn)支撐環(huán)的投入使用極大降低了國產(chǎn)核電站的建造成本,相比于從國外進(jìn)口的支撐環(huán),國產(chǎn)支撐環(huán)的價格大幅壓低,并且性能和尺寸反而更大,不僅為核電站建設(shè)節(jié)省了大量支出,還允許中國核電站使用尺寸更大的反應(yīng)堆,達(dá)到更高的輸出功率,這一點(diǎn)就連美國和法國的核電專家都羨慕不已。

而且這一技術(shù)還可以被用于其它鋼結(jié)構(gòu)的制造,比如在導(dǎo)彈技術(shù)方面,這一技術(shù)同樣可以制造大尺寸導(dǎo)彈零部件,大幅提升導(dǎo)彈的性能,或是用于打造潛艇耐壓殼,制造性能更先進(jìn)的核潛艇等,總之這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊,中國這次投入上百億可以說賺大了。

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