10.06 僅美國掌握的航天器關鍵零件,這家民企突破50年技術封鎖成功造出

在船舶、核電及軍工等各個領域的建設中,都有一個必不可少的“小零件”叫做密封件。它是指防止流體或固體微粒從相鄰結合面間洩漏以及防止外界雜質如灰塵與水分等侵入機器設備內部的零部件的材料或零件。

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像大型核電站,安全殼是核電站防止放射性物質外洩的重要屏障,也是最後一道屏障。人員閘門是核電站安全殼的重要組成部分之一,其密封性和功能正常對安全殼意義重大,而閘門通過雙道O形密封圈來實現其密封功能。

除此之外,一般核反應堆放置核燃料的壓力容器,通常分為筒體和端蓋兩部分,而它們的接合面就必須採用金屬密封環進行密封。而當其進入工作狀態時,受熱脹冷縮影響,就需要具有記憶功能的金屬密封環來實現密封功能,防止核洩漏。

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可以說一個核反應堆,有著上萬個大大小小的密封圈,裝上後每年得檢測更換。密封圈是核安全設備的關鍵零部件,能有效防止放射性物質洩漏!

然而在整個世界,能夠生產密封環的國家僅有美國,美國壟斷密封環長達半個世紀。傲慢的美國人一直用其卡我們的脖子,想什麼時候提供就什麼提供,價格還每年上浮15%。

2007年,秦山核電站競標密封墊片產品(密封墊片產品一般核電站管道,設備,容器等法蘭密),寧波天生密封件有限公司以高出美國公司20分的顯著優勢中標,但是美國人卻不滿意這樣的結果。

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他們威脅說,如果不讓他們提供密封墊片,那麼就不會再將核電站中最重要的“C型密封環”賣給我們(核密封環用於核電站反應堆壓力容器密封),當時中國沒有一家公司能夠生產出核密封環,如果美國以此為要挾拒絕供貨,對中國的核電站來講無疑是致命的打擊。

這深深刺激了寧波天生密封件有限公司的總工程師勵行根,他當時就暗暗發誓:五年之內我一定要把這個密封環攻克下來,我說我傾家蕩產都要把它攻克下來。

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勵行根從80年代就進入了密封件行業,1993年,他用2萬元創立了寧波天生密封件有限公司。

勵行根作為技術人員出身,帶頭搞研發,公司剛剛創立的時候,勵行根就已經開始研究核電站密封技術。

受國外技術封鎖,最開始的時候工程師們連密封圈的樣子、圖紙也沒見過,只能到國內各地的核電站打聽什麼時候換密封圈?

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一個核反應堆壓力容器裡有兩個密封圈,反應堆燃料一年換一次,同時更換密封圈。每次,勵行根趁替換圈的時候,進入核電站,研究剛換下來的進口密封圈。

“密封環”難在哪裡?一個是防洩漏一個就是抗輻射,如何檢驗翻洩漏的水準,最核心的參數當然是密封洩漏量,有個數值叫洩漏率,標準非常高,至少達10-7Pa*m³/s。簡單來說就是每一秒鐘一個立方的空間的洩漏量。

勵行根發現,密封環的材質和工藝都是當時國內所沒有的,他只能從最基礎的材料研發開始。而這其中所需要的資金是非常大的,另外專家告訴勵行根,要掌握核電站的密封技術,關鍵是拿到實驗數據,但實驗不可能直接到核反應堆上去做,要做實驗,必須建立自己的高水平實驗室。

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勵行根只好把廠房、車子全部抵押,自己研製設備,建了先進的實驗室,然後自己來負責檢測、鑑定。

在經過不斷的努力之後,勵行根成功解決了彈簧、熱處理、焊接、成形等關鍵技術,終於掌握了核密封環技術,當第一個核密封環在中國公司誕生的時候,整個國內核電站行業都為之震動。

2015年12月3日,作為我國首個國產金屬C型密封環安裝在秦山核電站方家山1號機組反應堆壓力容器上。2016年9月18日進入換料停堆,役後檢查。成敗在此一舉。在國家能源局、中核核電組織的一批專家的見證下,秦山核電站方家山機組反應堆壓力容器緩緩打開,國產金屬C形密封環在使用了一個週期後,內環和外環無任何破損、密封線均勻連貫、無任何折皺和凸起等現象。6個小時後專家組宣佈:符合核電站安全標準。

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這也標誌著中國成為世界上第二個能生產C形密封環的國家,天生密封件成為全球第二家掌握打破C形密封環的企業,可以說打破了國外長達半個世紀的壟斷,使國外同類產品價格降低70%。

不僅如此,勵行根研製的C型密封環洩漏率小於<10-9Pa*m³/s ,數據顯示,國外同類產品1年可能會洩漏5滴水,“天生”的核密封環5年只洩漏2滴水。

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而且“天生”的核密封更聽話可控。國外同類產品的壽命只能靠公式計算,天生的產品卻可在電腦上實時監控,什麼時候該替換,一清二楚。那家曾壟斷行業的美國公司總裁都坐不住了,先後6次到公司訪問,並在寧波天生產值只有5000萬時先後開價1億、2億,甚至6億收購公司60%的股份。勵行根6次婉言回絕,對方的中方經理說:“勵總,這已經夠你奮鬥幾十年的了”。

而勵行根認為,科技沒有國界,但企業和企業家要有民族精神,如果被國外收購就又會回到以前被國外壟斷的老路上去。

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勵行根因此還獲得了國家科技進步獎二等獎,目前,我國廣東核電基地、連雲港核電基地、秦山核電基地70%的設備用上了國產密封件產品。我國的第三代核反應堆“華龍一號”同樣採用的是天生的核密封環。

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天生的C型密封環還被用於超真空,深冷,汽車,宇航,軍工等領域等重要領域。

除此之外,勵行根“寧波天生”完成了密封材料的結合技術、輻照加速老化技術、受力模型分析及洩漏等五項核心技術,創造了密封產品結構形式創新等九項成果,獲得國家發明專利11項,使中國成為世界上唯一一家同時掌握石墨密封板材製作技術和核級石墨密封墊片製作技術的國家,可以說在核電站管道,設備,容器等法蘭密封場具有壟斷的地位。

除了核電站之外,勵行根還為石化、火電、化工、船舶、高端裝備、航天、其他等領域提供密封設備。

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1986年1月28日,挑戰者號航天飛機升空,僅僅73秒後,航天飛機爆炸,調查結果顯示,爆炸是由一個失效的圓形密封圈所致,它位於右側助推火箭的兩個低層部位之間,密封圈的破損使火箭內部的熾熱氣體外洩,冒出黑煙。

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破損的圓形密封圈

由此可見,勵行根掌握的密封件技術對於我國國防科技的重要性!

勵行根表示:“一家小型民營企業要想求生存謀發展,就要把自己的產品做到最專、最精、最好,特別要以科技創新打造自己的核心產品,佔有一份獨特的市場份額,這才是小型企業可持續發展的道路” 。

目前,雖然在靜密封方面(C型密封環屬於靜密封),勵行根的天生做到了世界領先,在動密封方面,像壓水堆核電站的主泵的密封,像這個機械密封,還沒有到最後完全替代(國外同類產品)的地步。

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也希望勵行根可以繼續衝刺,攻克難關!


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