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(tài),大大限制了我國核電事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作為中國涂料行業(yè)的權威性研究機構,中國海油常州院是一家集科研開發(fā)、行業(yè)服務和產(chǎn)品制造于一體的科技先導型企業(yè),其研發(fā)領域以工業(yè)涂料和特種涂料見長,在半個多世紀的發(fā)展歷史中,在涂料行業(yè)已經(jīng)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(chuàng)新性地采用水性防輻射涂覆材料替換傳統(tǒng)溶劑型涂料,屬環(huán)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(jié)能減排、健康環(huán)保,填補我國在該領域的空白。研發(fā)中,為了提高環(huán)保性和耐輻照性,科研人員查閱國內外先進技術資料,經(jīng)過大量試驗,自主創(chuàng)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(huán)氧樹脂體系,又使涂膜性能更加優(yōu)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(huán)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(chǎn)品水平。
“當年,為保證國產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)核級涂覆材料逐漸國產(chǎn)化,并將產(chǎn)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(chǎn)品的各項性能試驗均通過了國家權威部門檢驗,可經(jīng)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(fā)明專利,參與制定國家能源局核電行業(yè)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(yè)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(chǎn)化直升機、國慶閱兵式上戰(zhàn)機、迷彩導彈車也有常州院所做的貢獻,充分展現(xiàn)了我國自主設計創(chuàng)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(chǎn)品領域擁有百余項成果和數(shù)十項發(fā)明專利,并初步建立起一套由10項涂料產(chǎn)品安全標準形成的低污染化產(chǎn)品安全國家標準體系。數(shù)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(chǎn)大大提升,通過技術輻射使近300家企業(yè)受益。
海油發(fā)展總經(jīng)理霍健說:“經(jīng)過近30年的技術攻關,我們已經(jīng)打造出了國人自己的核電涂料品牌,未來,公司將繼續(xù)實施科技驅動戰(zhàn)略,緊跟國外核電站技術發(fā)展步伐,利用現(xiàn)有優(yōu)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(fā)改委《國家核電發(fā)展專題規(guī)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(fā)展核電及“核電走出去”均已上升為國家戰(zhàn)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(fā)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(fā)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(xiàn)核級涂層材料的國產(chǎn)化,而且填補國內“乏燃料屏蔽材料”的技術和產(chǎn)品空白,為“核電走出去”提供核級材料的自主知識產(chǎn)權的保障,促進國家能源戰(zhàn)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(yè)需求,通過技術攻關,開發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)了100萬千瓦核電站用防護涂料,主要創(chuàng)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(huán)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(jīng)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(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權的“NC系列核電涂覆材料產(chǎn)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(fā),使得常州院的核電產(chǎn)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(chǎn)權的內資企業(yè)。
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(yè)、高新領域、重大工程提供涂料涂裝的產(chǎn)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(jiān)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(yè)信息中心等10個國家級行業(yè)組織。