4月中旬,从四川宜宾的中核建中核燃料元件有限公司核燃料元件出产线,到陕西西安西部新锆的锆合金管材车间,我国证券报记者沿着我国核燃料自主立异的全链条实地造访。洁净厂房内,机械臂精准穿引、芯块入管,与科研人员霸占工业难题、打通核燃料工业链堵点的斗争故事交错,从受制于人到自主可控、从单点打破到全链兴起,我国核燃料包围图景在西南内地与关中平原缓缓打开。
如果把核电站比作一座动力工厂,核燃料组件就是工厂里不断做功的“心脏”,藏在反应堆深处,是能量的源泉,更是安全的第一道屏障。核燃料,被业界形象地称为核电站的“粮食”,其自主可控与否,必定的联络核电安全、动力安全。很长一段时间里,这颗要害的“芯”、这碗重要的“粮食”,曾是我国核电走向世界的一道隐忧不只核燃料组件缺少自主知识产权,中心资料锆合金包壳更长时间依靠进口,宛如被“扼住了咽喉”。
四川宜宾,中核建中的核燃料组件出产车间恒温恒湿、一干二净。亮堂的灯光下,数台高精度机械臂正以毫米级精度完结燃料棒拼装:灵活的机械爪稳稳抓起一根长约4米、直径缺乏1厘米的N36锆合金包壳管,精准定位、平稳送入工位;随后,另一组机械手将磨削完结后的二氧化铀芯块,一枚枚匀速填入管内,好像牵线搭桥般精准无误;终究,机械手将拼装好的燃料棒穿过格架骨架,洪亮的卡扣声响起,一组CF3核燃料组件就此制作完结。
“制作核燃料组件就像包饺子,二氧化铀陶瓷芯块是馅儿,N36锆合金管是皮儿,咱们把一个个核燃料馅料精心包裹起来,每一步都要精准详尽,确保安全可控。”中核建中副总经理那保国形象地对记者说,“每一根燃料棒、每一组组件,都要通过上百道工序、全程可追溯,容不得半分差错。这儿的机械手,定位精度控制在0.01毫米以内,芯块装填、端塞焊接、不损伤原有设备的检测全流程自动化,把人为差错降到最低,守住核安全的第一道关口。”
记者来到我国自主三代核电燃料CF系列的规划化出产现场。CF,即China Fuel(我国燃料),是我国自主研制、具有彻底知识产权的三代核电燃料。2010年前,我国除秦山一期外,尚无自主核电燃料品牌,一个实际难题曾摆在“华龙一号”出海的路上:要出口,却没有具有自主知识产权的核燃料组件。
现在,CF3燃料组件已具有彻底自主知识产权,6项中心目标世界抢先、3项达世界先进,已成为华龙一号的“心脏”。“核燃料组件是反应堆的能量之源,也是核电工业链最中心的环节,研制要闯过规划、资料、制作、实验、辐照检测全流程难关,周期长、危险高,是真实的战略高地。”中核集团首席科学家、CF燃料总规划师焦拥军在车间现场对记者说,“从2010年发动CF系列专项,到CF2先导组件入堆、CF3完成批量化制作,咱们用10年走完了从图纸到堆内验证的全过程,把核电粮食牢牢攥在了自己手里。”
从宜宾向东向北,跨过千里,记者抵达西安西部新锆的出产基地这儿是CF燃料“盔甲”N36锆合金的诞生地。车间里,银亮的锆合金铸锭通过均匀化熔炼、高温揉捏、多道次精细轧制,终究变成壁厚差错控制在“发丝级”的精细管材,为燃料棒供给耐高温、抗腐蚀、低中子吸收的安全屏障。
包围的第一步,就是霸占这层“盔甲”。“锆合金是核燃料的盔甲,曩昔长时间被国外独占,咱们连配方、工艺都摸不透。”西部新锆总经理周军和记者说,“N36研制最难的,是把熔点相差超1500℃的锆、铌、锡等元素熔得均匀,就像在烈火中揉面,上千次实验才找到最优配比;从实验室到工业化,咱们霸占了揉捏、轧制、酸洗等一系列要害工艺,2018年第一批管材交给,用时仅为世界同行的三分之一,跑出了新锆速度。”
核燃料自主,历来不是一家单位的单枪匹马。我国核动力研讨规划院规划研制、西部新锆攻坚资料、中核建中担任制作、核电公司参加堆内验证,中核集团统筹全工业链协同,从成都到宜宾、从西安到全国,科研团队连夜碰头、跨区域攻关。“没有工业链的严密协同,就没有N36的今日。”周军分外慨叹,“我国原子能、西北有色院以股份制变革激活西部新锆,技能骨干持股激起立异生机;树立容纳试错的科研环境,给科研人员甩手攻关的空间;全链条履行最严厉的核质保系统,每一根管材都全程可追溯、可监督。”现在,我国核燃料千吨级产能稳步提高,彻底有才能保证国内核电建造与海外项目出口需求,一条自主可控、安全高效的核燃料全工业链现已成型。
站在“十五五”局面的新起点,我国核燃料工业正从“自主可控”迈向“领跑抢先”。在研制实验室,CF先进燃料组件迭代晋级同步推进,对接“华龙一号”2.0等新一代堆型,从始至终坚持技能与堆型同频共振;在出产一线,智能化、数字化持续晋级,为更大规划使用筑牢根基。
更令人振奋的是,核燃料技能的打破正在向外溢出。记者从西部新锆了解到,N36锆合金的揉捏、精细轧制等核级工艺,已成功使用于航空航天钛合金管材、大飞机型材等高端制作范畴,以核工业的极致规范,带动特种资料工业全体晋级,为现代工业系统自主可控添砖加瓦。
“全球核燃料竞赛日趋激烈,高燃耗、耐事端、智能化是三大方向,咱们已与世界先进同行站在同一个起跑线,部分目标完成领跑。”焦拥军展望未来,“下一步,咱们要加速CF系列推行使用,在更大规划运转中验证成熟度、推进迭代晋级;一起补齐要害实验设备短板,持续满意肯定安全的超高功能要求,让我国燃料取得全球更多认可。”
应战相同明晰:一是满意肯定安全的超高功能要求;二是加速产品使用推行,扩展市场规划;三是补齐要害实验设备短板,这些都是“十五五”期间的要点打破方向。
从受制于人到自主可控,从单点打破到全链兴起,我国核燃料交出了一份硬核答卷。一根根燃料棒里,不只藏着反应堆的能量之源,更承载着我国从核电大国迈向核电强国的坚决愿望。面向未来,这支部队将持续以立异为笔、以实干为墨,筑牢核电高水平开展的“芯”支撑,守住核电“粮食安全”,书写动力强国建造的新篇章。


客服1