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打破日本垄断?中国造最强核电之心!13道超级工序步步惊心

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  中国拥有16座运行核电站,年发电量6万多亿度,秦山核电站,中国核电从这里起步,被誉为国之光荣!大亚湾核电站,中国第一座百万千瓦级大型商用核电站,屡获世界第一!华龙一号,我国自主知识产权的第三代核电技术,连老牌核电强国英国都想引进。而核电高质量运行的关键,就在于隐藏在汽轮发电机组内部的一个超级装备。

  今天波普空间要介绍的大国重器是被誉为核电之心的——AP1000常规岛汽轮机低压转子。如果你喜欢我的视频,新同学请关注,老朋友请点赞!看完你一定会为祖国鼓掌!


  AP1000低压转子,是中国一重自主研制的世界上钢锭最大,锻件毛坯最重,技术难度最高的核电设备关键部件,它长12.5米,重达400吨,从钢锭浇铸,锻造再到13道冷加工工序,完成这一根转子,需要378天的时间,几千万元一根的造价,稍有不慎就会变成废品,每一道工序都步步惊心。

  首先,1600度的钢水采用真空浇铸的方法浇铸成钢锭,重量达到600吨,而天车的最大起吊重量只有350吨,工程人员们想出了3台天车协同作业,分包浇铸的方式,但这又面临新的难题,钢锭的质地要求绝对均匀,如果三包钢水轮流浇铸不能顺利融合或者参入杂质和空气,那么上千万元的钢水就会作废,这对工程人员的技术和心理承受能力是一个重大的挑战。


  过了这一关后,钢锭还要在40天内锻造成型。锻造过程中,锻件的温度会逐渐变冷,为了保证1250度的恒温锻造,它必须经过13次的回炉加热,才能塑造成型。两台超级设备为它助力,一台是能够产生15000吨洪荒之力的重型自由水压锻造机,一台是通过巨型锁链翻转这根世界最重锻件的翻钢机,锻件经过40天的塑造成型最终才能涅槃重生。

  经过千锤百炼的锻件,要成为名副其实的转子,还得经过13道金属加工工序,车、铣外圆,切槽,打磨等等,硬质合金刀具轮番上阵。将锻件加工成一根表面光亮的大型转轴。加工完成后,工程师们利用超声波探伤仪来检测金属的瑕疵,到了这一步,如果金属内部存在缺陷,或者加工尺寸超差,那么378天的努力,几千万的成本将会毁于一旦。只有顺利通过这最后一关,转轴才能被装上2060片叶片,经过精心打磨而成为一根AP1000低压转子。最终,这根低压转子被装进汽轮发电机组,原子核裂变所产生的高速蒸汽,冲击叶轮带动转子高速旋转,从而实现了核能发电。


  整根AP1000低压转子的核心技术,就是热加工。如何保证超大转子锻件的纯净性,均质性和致密性是世界难题。此前,全球只有日本的JSW公司掌握了成熟的低压转子整锻技术,日本对该技术进行严格的封锁,我们只能进口成品,受制于人。为了攻克这项核心技术,不再被日本“卡脖子”,中国一重科研团队从2009年开始就苦心钻研,历经10年的时间终于取得了重大突破,2019年,中国一重研制了海阳4号1000兆瓦级低压转子国产化成套锻件,各项主要指标优于国外,技术世界领先。如今海阳4号一举打破国际垄断,完成了首支国产化的AP1000低压转子,为中国的核电技术发展又增添了厚重的一笔。


  回想中国核电的发展历程,当年大亚湾核电站设备国产化率1%都不到,连钢筋混凝土也要从国外进口,如今,经过40年的发展,我国自主知识产权的第三代核电技术已经走出国门,成为一张亮丽的名片。老牌核电强国英国,每年送一批学生来中国,为英国培养新一代的核电工程师,中国从模仿者,学习者,变成了老师,中国制造变成了中国创造,走出国门拥抱世界。我们应该向千千万万的中国科学工作者致敬!为祖国喝彩!

  看完,你有什么感受,还想看哪些大国重器,欢迎在评论区留言与我们交流,关注我,为您持续更新优质内容。

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