核電涂覆材料如同人們日常所用的防曬霜,不過它抵御的不是日光暴曬,而是高強度的輻照射線,保護核電設施日久彌新。我國核級涂覆材料由于歷史原因大多為國外公司所壟斷。最新的核電涂覆材料技術以及核廢物處理(乏燃料中子屏蔽)技術也處于被國外技術封鎖狀態,大大限制了我國核電事業的可持續發展。
作為中國涂料行業的權威性研究機構,中國海油常州院是一家集科研開發、行業服務和產品制造于一體的科技先導型企業,其研發領域以工業涂料和特種涂料見長,在半個多世紀的發展歷史中,在涂料行業已經有了獨樹一幟的影響力。2007年,常州院承接了國家863項目《水性高性能防輻射涂覆材料的研究》,創新性地采用水性防輻射涂覆材料替換傳統溶劑型涂料,屬環保型、高性能的核電站用涂料,既保證了核級特殊要求的苛刻性能,同時節能減排、健康環保,填補我國在該領域的空白。研發中,為了提高環保性和耐輻照性,科研人員查閱國內外先進技術資料,經過大量試驗,自主創新設計研制了高效水性乳化劑和固化劑,既能很好的乳化環氧樹脂體系,又使涂膜性能更加優越;同時對新型防輻射顏填料進行了復配設計研究,進一步提高了環保性,最終形成的水性防輻射涂料通過了最高等級的核性能試驗,達到國外同類產品水平。
“當年,為保證國產核電涂料質量,技術人員冒著被輻射的危險,多次進入核反應堆內部,完成國產與進口核電涂料的配套及對標試驗,通過技術攻關,成功打破國外新型核電站防護材料技術壟斷,實現核級涂覆材料逐漸國產化,并將產品遠銷海外。如今,我院已形成了滿足最新核電站使用要求的系列核級防護涂料,該系列產品的各項性能試驗均通過了國家權威部門檢驗,可經受60年核電站反應堆內大劑量核輻照。僅核電涂料就取得了6項國家發明專利,參與制定國家能源局核電行業標準1套6項。”功能涂料研究所譚偉民博士說。
除核電涂料外,常州院在汽車涂料、防腐涂料、卷材涂料等工業涂料方面也有著突出貢獻,特種涂料更是成功運用在航天、航空及兵器等國防領域。高性能系列彩板涂料技術走出國門,成功打入俄羅斯市場,成為國際市場的明星。航天工程首次載人交會對接任務、天宮一號、長征三號等航天“重器”,都有著常州院特種涂料的身影。我國第一架國產化直升機、國慶閱兵式上戰機、迷彩導彈車也有常州院所做的貢獻,充分展現了我國自主設計創新能力。
常州院在高性能和高裝飾性、特種功能性、低污染化、防腐蝕涂料四個專項技術產品領域擁有百余項成果和數十項發明專利,并初步建立起一套由10項涂料產品安全標準形成的低污染化產品安全國家標準體系。數十年里,常州院積淀了600多項科研成果,并獲得國家專利131項,維護的有效專利92項,無形資產大大提升,通過技術輻射使近300家企業受益。
海油發展總經理霍健說:“經過近30年的技術攻關,我們已經打造出了國人自己的核電涂料品牌,未來,公司將繼續實施科技驅動戰略,緊跟國外核電站技術發展步伐,利用現有優勢,在核電涂料技術領域科研工作中不斷取得新突破,為國家核電建設作出更大貢獻。”
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目前我國核電建設正加速進行,國家發改委《國家核電發展專題規劃(2005-2020)》指出,到2020年國家將建成20多座2組100萬千瓦的核電站,發展核電及“核電走出去”均已上升為國家戰略。常州院10月簽約的省成果轉化項目中包含了常州院先后自主研發的第三代AP1000、水性耐輻照、中子屏蔽材料等系列化核級防護材料的研發成果。不僅打破“先進核級涂覆材料制備技術”國外技術封鎖的局面,實現核級涂層材料的國產化,而且填補國內“乏燃料屏蔽材料”的技術和產品空白,為“核電走出去”提供核級材料的自主知識產權的保障,促進國家能源戰略向以核電為代表的清潔能源轉移。
我國核級涂覆材料由于歷史原因大多為國外公司所壟斷。最新的核電涂覆材料技術以及核廢物處理(乏燃料中子屏蔽)技術一直以來都處于國外技術封鎖。常州院從上世紀70年代應國防工業需求,通過技術攻關,開發軍用壓水堆特種耐輻照防護涂層,并成功應用于秦山核電;80、90年代自主研發了核電站安全殼內、外混凝土防護涂料。進入21世紀,針對核電站發電功率的不斷加大,輻照劑量加強,常州院技術攻關人員開發了100萬千瓦核電站用防護涂料,主要創新在于合成特殊的抗輻射固化劑,該固化劑與中等分子量的環氧樹脂配合使用,輔以特殊功能性顏填料,成膜后耐核輻照性能顯著提高,可經受40年核電站反應堆內大劑量核輻照。
近年來,常州院集中技術力量,不斷攻關,先后研發出擁有自主知識產權的“NC系列核電涂覆材料產品”,以及滿足第三代(AP1000/CAP1400)、第四代(高溫氣冷堆)核電技術的防輻射涂覆材料和乏燃料運輸容器用中子屏蔽材料。目前,系列核電站防護涂料的成功開發,使得常州院的核電產品得到進一步的完善,成為國內在該技術領域唯一完全擁有自主知識產權的內資企業。
常州院先后承擔國家“863”高技術科技攻關項目、國家科技部、國防科工委軍工、省部級等多個科技項目,為我國基礎工業、高新領域、重大工程提供涂料涂裝的產品和服務。其擁有國內唯一的國家級涂料工程技術研究中心,同時是國家涂料質量監督檢驗中心、全國涂料和顏料標準化技術委員會、全國涂料工業信息中心等10個國家級行業組織。