我國核電管道堆焊修復技術打破國外壟斷
國家知識產(chǎn)權局近日公布第二十五屆中國專利獎授獎決定，由中廣核工程有限公司（以下簡稱中廣核工程）牽頭研發(fā)的“一種用于不銹鋼支管焊縫維修的堆焊修復方法及系統(tǒng)”項目榮獲中國專利金獎。該專利成功實現(xiàn)了核電管道焊縫在無需清除焊縫內(nèi)部原始缺陷、無需隔離或排空管道內(nèi)部介質(zhì)條件下的在線堆焊修復，打破國外技術壟斷。
核電廠設計壽命通常為40年—60年，其中有大量管道系統(tǒng)，主要通過焊接的方式進行連接，焊縫的服役安全是核電廠運維保障的重點之一。據(jù)了解，國內(nèi)各大核電基地每年投入檢修的直接費用數(shù)以億計，耗資巨大。過去，面對復雜管道焊縫的高端返修，國內(nèi)往往需要依賴國外供應商。為攻克管道焊縫在線維修難題，提高焊接自動化水平，中廣核工程組織開展技術攻堅，成功研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的核電廠支管焊縫在線維修技術和系統(tǒng)。
專利金獎第一發(fā)明人、中廣核工程科技管理部科技開發(fā)模塊副經(jīng)理熊志亮表示，以該專利為核心的成套技術實現(xiàn)了三方面突破：首創(chuàng)免消缺在線維修模式，可在不排空介質(zhì)、不清除內(nèi)部缺陷的輻照環(huán)境下直接進行修復；通過殘余應力調(diào)控、承壓邊界重構和缺陷容忍分析等技術，有效解決復雜支管焊縫、管狀密封焊縫等含缺陷結(jié)構的長壽期安全保障難題；施工自動化水平進一步提升，顯著提高了焊縫質(zhì)量，核電檢修人員工作強度明顯降低。
相比國外技術，專利在維修效率上實現(xiàn)飛躍。“單次維修作業(yè)時間可嚴格控制在10小時以內(nèi)，相比國外技術方案至少節(jié)省30小時，能有效縮短機組停堆檢修時間和對關鍵路徑的占用，大幅降低維修成本。”熊志亮介紹，目前，以該專利為核心的成套技術已成功應用于國內(nèi)多臺核電機組的管道焊縫、閥門密封焊縫、核級設備管狀焊縫等關鍵部位檢修，累計創(chuàng)造經(jīng)濟效益超過1億元人民幣，切實增強了核電站運維的安全性和經(jīng)濟性。
“以本專利為核心的核電廠復雜結(jié)構診斷、評價及返修成套技術，打破了國外技術壟斷，突破了現(xiàn)有技術瓶頸，實現(xiàn)了從方案、工藝、設備、人員的自主化，為國內(nèi)核電設備管道維修、延壽、改造提供了切實可行、低成本、高可靠性的自主解決方案。”深圳中廣核工程設計有限公司副總工程師鄧小云表示，這項專利技術具有較好的通用性，不僅適用于支管焊縫，還可推廣應用于對接焊縫、密封焊縫等多種管道系統(tǒng)和設備，服務于在建在運核電機組的日常維修、應急維修和預防性維修/延壽。
同時，該技術在火電、石化、機械、艦船等眾多工業(yè)領域具有廣闊的市場應用前景。隨著我國自主三代核電技術“華龍一號”的批量化建設穩(wěn)步推進，該技術的應用范圍將持續(xù)擴大。
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