安全、防腐，這是對核電材料最基本的要求。今天，由中國科學(xué)院金屬研究所韓恩厚、吳欣強(qiáng)、王儉秋、酈曉慧、匡文軍、彭群家完成的“壓水堆核電高溫高壓水環(huán)境材料損傷關(guān)鍵測試技術(shù)及成套裝備與應(yīng)用”獲得2018年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

    該項目研制的10類關(guān)鍵測試裝備均為國內(nèi)首臺套，其中4臺套為國際首臺套。系列設(shè)備解決了長期以來我國核電廠核島關(guān)鍵裝備材料的相關(guān)試驗設(shè)備與評價完全受制于人的落后局面，為我國建立起具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核電材料試驗與安全評價平臺。

    目前，項目成果已直接應(yīng)用于我國自主三代及重要型號的關(guān)鍵裝備的設(shè)計、生產(chǎn)過程以及重要裝備的制造評價中，同時運(yùn)用于在役核電站的失效事件分析與運(yùn)行安全評價中，保障了我國重大工程的需要。

    腐蝕是影響核電站安全可靠運(yùn)行的最主要因素

    長期以來，由于國際缺乏原位測試技術(shù)，加之我國長期缺乏相關(guān)試驗設(shè)備，導(dǎo)致我國核電材料腐蝕數(shù)據(jù)不足，設(shè)計、制造、安全審評依靠國外標(biāo)準(zhǔn)。

    中科院金屬研究所針對核電廠核島關(guān)鍵設(shè)備的主要腐蝕失效模式，如均勻腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、腐蝕磨損、縫隙腐蝕、輻照促進(jìn)應(yīng)力腐蝕等以及實驗室模擬試驗的關(guān)鍵難點(diǎn)問題，自主設(shè)計并研制了10類模擬核電高溫高壓水環(huán)境開展材料損傷試驗的關(guān)鍵測試裝備和原位測試技術(shù)，用于材料損傷試驗研究和安全評價。

    通過嚴(yán)格模擬核電站高溫高壓水化學(xué)環(huán)境，設(shè)計并研制出多種原位測量技術(shù)，建立起在核電高溫高壓水中材料在加載條件下的光學(xué)、光譜、聲發(fā)射、電化學(xué)、裂紋擴(kuò)展、應(yīng)變等原位測量裝備；核電高溫高壓水中劃傷再鈍化暫態(tài)電化學(xué)評價材料應(yīng)力腐蝕敏感性，使評價時間在數(shù)量級上從年縮短到天；

    研制了實現(xiàn)核電高溫高壓水中腐蝕電化學(xué)、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、腐蝕磨損、縫隙腐蝕、輻照促進(jìn)應(yīng)力腐蝕等多種材料腐蝕失效行為的原位測試模擬設(shè)備；

    發(fā)明了核電高溫高壓水中多種在線原位測試探頭，實驗室和大型熱工臺架長期考核驗證了其穩(wěn)定性、可靠性與實用性。

    這些成果已廣泛地服務(wù)于核電研究院所、核電設(shè)計院、核電裝備制造企業(yè)、核電站運(yùn)行與服務(wù)企業(yè)、核安全審評機(jī)構(gòu)、行業(yè)學(xué)會等14家單位，對設(shè)計選材、設(shè)計曲線、評價模型、制造工藝優(yōu)化、核電站安全運(yùn)行和事件處理策略、安全審評、測試評價標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了有力的技術(shù)支持。

    這些成果還形成了自主知識產(chǎn)權(quán)，申請了發(fā)明專利35件，已授權(quán)發(fā)明專利26件；注冊軟件著作權(quán)1件，牽頭編制了12項測試與評價標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)、規(guī)范并提升了行業(yè)水平。

    該項目團(tuán)隊還被國際評估認(rèn)為“在這個領(lǐng)域位于領(lǐng)先行列”，提高了我國在國際核電領(lǐng)域的影響力，爭得了應(yīng)有的國際話語權(quán)，為核電作為國家名片“走出去”提供了重要的科技支撐。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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