編者按：

2022年，中國核能行業(yè)協(xié)會科學技術獎評定出科技進步獎共75項。2023年1月，中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)出通知，為展示核能行業(yè)篤行務實、踔厲奮發(fā)的精神風貌，《中國核能》、協(xié)會官網、協(xié)會微信公眾號對2022年中國核能行業(yè)協(xié)會科技進步獎一等獎、技術發(fā)明獎一等獎、企業(yè)技術創(chuàng)新工程獎、創(chuàng)新團隊獎、青年優(yōu)秀創(chuàng)新人物獎進行綜合報道和推介宣傳。

有這樣一支團隊，他們聚焦核電設備用關鍵材料的設計和研發(fā)，篤行務實、自主創(chuàng)新，從秦山一期工程的“國之光榮”到三代非能動自主化創(chuàng)新的“國和一號”，伴隨著我國核電事業(yè)的發(fā)展而不斷成長壯大，榮獲2022年中國核能行業(yè)協(xié)會科學技術獎創(chuàng)新團隊獎，他們就是上海核工程研究設計院股份有限公司核電設備關鍵材料設計研發(fā)團隊。

從無到有，自主創(chuàng)新

20世紀七十年代初，基于我國首座核電站秦山核電一期工程的建設需求，“核電設備關鍵材料設計研發(fā)團隊”組建。當時核電材料研發(fā)領域幾乎面臨著“拓荒”的考驗，在國外壟斷相關核心技術、參考資料匱乏的背景下，團隊秉承著建設中國人自己的核電的初心使命，在困難中崛起，在逆境中奮發(fā)，于荒蕪中開辟出一條自主創(chuàng)新的道路，順利完成秦山核電站設備關鍵材料設計、國產化研制、評定和工程應用等重大歷史任務，在實現(xiàn)我國核電“零的突破”過程中發(fā)揮了重要作用。

20世紀九十年代起，團隊承擔了中國第一座出口的核電站——恰希瑪核電站的材料設計任務，為解決歐美西方國家技術封鎖、禁運等帶來的設備和關鍵材料采購難題，團隊在秦山一期材料國產化基礎上，針對性地開展關鍵材料的國產化研制，打破了歐美國家的技術封鎖，成功將我國自主設計、自主制造的設備送出國門，并逐漸成長為國內一流的核電材料設計研發(fā)團隊。

2006年，黨中央、國務院決定實施三代核電自主化戰(zhàn)略，團隊緊緊抓住這一歷史機遇，將消化、吸收的三代非能動核電先進設計理念與掌握的設計經驗有機融合，最終實現(xiàn)反應堆壓力容器、堆內構件、蒸汽發(fā)生器、控制棒驅動機構、穩(wěn)壓器、非能動余熱排出熱交換器、鋼安全殼等設備用材料、焊材和涂料的自主化設計，建立起完整的核電設備關鍵材料設計技術文件體系、評價技術體系和標準體系，為我國核電材料的國產化、自主化和產業(yè)化打下堅實基礎。

伴隨著我國核電的發(fā)展歷程，“核電設備關鍵材料設計研發(fā)團隊”從無到有，逐步發(fā)展為一支專業(yè)技術過硬，工程經驗豐富、面向世界材料領域前沿和國家重大發(fā)展需求的創(chuàng)新型團隊，有力促進了行業(yè)科學技術的進步和工程產業(yè)的發(fā)展，成為我國核能事業(yè)發(fā)展中不可或缺的堅實力量。

上海核工院690合金傳熱管研制團隊就傳熱管的表面處理工藝進行研討

事不避難，守正創(chuàng)新

材料是核電設備的基礎，隨著核電技術的不斷發(fā)展和設備功能的持續(xù)提升，各國對核電材料的要求也愈加嚴苛。團隊始終堅定創(chuàng)新自信，志不求易、事不避難，凝心聚力、協(xié)同創(chuàng)新，深度融合各學科專業(yè)優(yōu)勢，攻克多項關鍵“卡脖子”技術難題，在持續(xù)創(chuàng)新中不斷攀登我國核電材料發(fā)展的新高峰。

690合金U形傳熱管

鎳基690合金是壓水堆蒸汽發(fā)生器傳熱管的關鍵核心材料，其不僅承擔著傳熱功能，還起到防止放射性物質泄露的作用，對核電站的安全穩(wěn)定運行有著重要影響。690合金傳熱管屬于超長、薄壁、高精密管，對純凈度、均勻性、尺寸精度和穩(wěn)定性及長期服役性能等都有著極高的要求，工藝流程長，制造難度大。此前我國的傳熱管一直依賴進口，不僅采購成本和周期難以控制，后期技術服務也受制于人，嚴重威脅國家能源安全。

團隊以三代非能動核電廠一、二回路系統(tǒng)對傳熱管的應用需求為牽引，制定了一條涵蓋設計、研制、試驗、評價及工程應用的全過程技術路線。在廣泛調研和反復論證后，選用真空感應冶煉+電渣重熔工藝進行冶煉，確保國產材料具有較高的純凈度和低水平的非金屬夾雜物含量。為了獲得第一手的準確數(shù)據(jù)，團隊在三伏天奔赴測試現(xiàn)場，加班加點，挑燈夜戰(zhàn)。高溫天氣和管道排放的余熱疊加，悶熱潮濕的工作環(huán)境對人員和設備都是巨大的考驗，研發(fā)團隊在這樣惡劣的環(huán)境里一干就是幾個月。經過數(shù)十種方案、上百種工況的反復測試研究，成功實現(xiàn)了三代非能動核電廠蒸汽發(fā)生器用690合金傳熱管的國產化研制，攻克了包括熱擠壓和管坯精細化處理技術，無痕精密矯直技術和高精度彎管技術等在內的一系列難題，成功擺脫我國長期以來對國外傳熱管的依賴，首批應用就創(chuàng)造了約4億元的價值，相關成果榮獲中國核能行業(yè)協(xié)會科技進步一等獎。

核電站防護涂料

核電涂料是一種廣泛使用的核電站設施設備構筑物表面防護方式，特別是安全殼及其內部設施設備所用涂料與專設安全系統(tǒng)功能密切相關，影響著核電站設施設備安全功能的實現(xiàn)。在巴基斯坦恰?，敽穗娬窘ㄔO時期，由于西方國家的限制，很多項目物料的進口渠道被阻隔。當時一種特殊的涂料只能從國外進口，現(xiàn)場物項的底漆都已經涂好，但面漆卻遲遲無法到貨，若不能妥善解決，不僅會影響整個工程的進度，造成巨大的經濟損失，還可能影響我國的國際形象。困難當前，團隊迅速調研并聯(lián)合國內的涂料廠家，數(shù)不清多少次通宵達旦，數(shù)不清多少次攻堅克難，終于成功實現(xiàn)該核電關鍵涂料的國產化，確保了工程進度的如期推進，打破國外技術壟斷的局面，用創(chuàng)新與擔當為我國核電事業(yè)的發(fā)展保駕護航。

國產化核級涂料在CV上的應用

隨著三代非能動大型先進壓水堆核電站的建設，核電涂層不僅需要具有優(yōu)異的防護作用，更要配合執(zhí)行非能動安全殼冷卻系統(tǒng)等安全相關功能，以實現(xiàn)壽期內的長期可靠運行。團隊牽頭開展三代核電涂料國產化研制及試驗驗證，不斷提升原始創(chuàng)新能力，在超厚無機鋅涂料配方和施工工藝等技術領域取得突破，大幅提升核級涂層使用壽命，開發(fā)出覆蓋全廠范圍的先進國產化核級涂料系列產品，實現(xiàn)國產化核級涂料的穩(wěn)定批量化生產和工程化應用，有力提升團隊在相關領域的技術水平和行業(yè)影響力，相關成果榮獲電力創(chuàng)新技術類一等獎和中國化工學會科技進步一等獎。

主設備用核級焊材

核電主設備用焊材的性能和質量對核電工程的建造和安全穩(wěn)定運行有著重要的影響。隨著核電技術的發(fā)展和核電站運行壽命的延長，國外進口的焊材已無法滿足三代核電焊材的全部性能要求，焊材成為制約先進核能技術發(fā)展的卡脖子難題。為了改變核級焊材幾乎全部依賴進口的局面，滿足三代核電技術更嚴格的要求，團隊聯(lián)合國內焊材領域的先進企業(yè)開展三代核電焊材的國產化研制工作，積極克服任務緊、工作重等困難，認真調研、大膽求證，多次深入焊材研制相關單位和用戶進行詳細調研，并與國家核安全局專家進行充分交流，最終在國內創(chuàng)新性地提出一套適合核電焊材研發(fā)及應用的技術路線。

歷經多年的攻堅克難，團隊共研制出8類23種焊材，覆蓋三代核電的全部關鍵焊接設計需求，形成31個牌號系列產品，填補國內相關技術領域空白。同時，成功建立起高精度自動化控制的智能焊材生產線，實現(xiàn)對整個生產過程的數(shù)字化管控。此外，通過“產學研用”深度融合，打通核級焊材完整產業(yè)鏈，建立起核級焊材工程應用評價技術體系，相關技術成果榮獲中國核能行業(yè)協(xié)會科技進步二等獎和上海市科技進步二等獎。

看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛。團隊取得的多項突破性創(chuàng)新成果背后，凝結著團隊成員無數(shù)的汗水和心血，也包含著他們恒久的堅持與努力。惟親歷方知艱辛，惟堅韌方能堅守，正是憑借著這種對核電材料事業(yè)的執(zhí)著追求，團隊才能在創(chuàng)新和奮斗中，不斷攀登我國核電發(fā)展新的高峰。

三代核電國產化研制焊接材料產品

以核聚力，創(chuàng)新未來

“核電設備關鍵材料設計研發(fā)團隊”自組建起，始終以國家戰(zhàn)略需求為導向，在實現(xiàn)核電材料國產化、技術自主化的同時，推動相關企業(yè)核電材料制造能力的發(fā)展，通過“產學研用”串起從基礎研究到工藝研發(fā)、再到性能評價和產業(yè)應用的完整核電材料產業(yè)鏈，著力打造核電設備材料原創(chuàng)技術策源地，培養(yǎng)出一批核電材料專業(yè)人才。團隊先后承擔國家重大科技專項10項，獲得省部級、集團級以上各類獎項70余項，形成專利100余項，參編國家標準10余份，主參編行業(yè)標準近90篇，撰寫論文論著120余篇，取得了顯著的知識產權成果和創(chuàng)新技術成果。

同時，團隊著力培養(yǎng)國際視野和前瞻意識，承接國際原子能機構（IAEA）、美國電力研究院（EPRI）等國際機構的研究項目，團隊骨干擔任美國機械工程師學會（ASME）、法國核島設備設計和建造規(guī)則協(xié)會（AFCEN）工作組成員，進一步提升了我國在核電材料領域的國際話語權和競爭力。

今后，團隊將繼續(xù)緊扣國內外核電材料關鍵共性技術研究和發(fā)展前沿，服務國家戰(zhàn)略需求，集聚力量進行原創(chuàng)性引領性科技攻關，助力中國3060目標的實現(xiàn)，為我國核能材料事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻。 

（作者：楊曉蕾 單位：上海核工院）